エネルギー産生回路とエピジェネティックスを介した中鎖脂肪の代謝改善作用

抄録

中鎖脂肪（MCT）は，中鎖脂肪酸とグリセロールによって構成される。MCTは，小腸において脂肪酸に素早く分解され，その後長鎖脂肪と比較してエネルギー源として素早く代謝される。これは，MCTの消化吸収には胆汁によるミセル化のステップが必要ないことや，小腸で消化された中鎖脂肪酸は，中性脂肪に再合成されることなく，ミトコンドリアのβ酸化の律速ステップである脂肪酸とカルニチンとの結合が必要ないことによる。加えて，MCTを動物モデルに投与すると，β酸化，解糖系，クエン酸回路，電子伝達系，脂肪酸合成経路といったエネルギー代謝経路の遺伝子発現や酵素活性を増大することが明らかとなっている。また，MCTの摂取は，インスリン抵抗性や低栄養を有する動物モデルにおいて，インスリン作用を増大させることがわかっている。これらの結果は，MCTは，エネルギー源としてだけではなく，律速酵素の活性や発現を増大させることによって積極的にエネルギー代謝を活性化する作用を有することを示唆している。さらに，近年の研究によって，β-ヒドロキシ酪酸やクエン酸のようなMCTの代謝産物は，エピジェネティックメモリーの一つであるヒストンアセチル化修飾を増大させる能力を有することがわかってきた。我々は，中鎖脂肪酸であるカプリル酸は，小腸において脂肪や糖質の消化吸収関連遺伝子だけではなく，転写因子であるペルオキシソーム増殖因子活性化受容体やヒストンアセチル基転移酵素であるCBP/p300の遺伝子発現を増大させることを明らかにした。これらの研究成果は，MCTは，代謝関連遺伝子やヒストンアセチル化修飾を誘導する遺伝子の発現を増出させることによって，代謝や栄養素の消化吸収を増大しうることを示唆している。