カルニチンの持続的投与作用：全身の代謝と中枢神経系におよぼす分子機構

カルニチンの輸送体であるOCTN 2の変異により、カルニチンを全身的に欠損するモデル動物、juvenile visceral steatosis（JVS）マウスを用いて、自発行動におよぼすカルニチンの持続的投与作用について検討を行った。JVSマウスの自発行動量は、絶食により著しい低下を示す。自発行動量の低下したJVSマウスにカルニチンを1回投与すると自発行動量は増加し、投与したカルニチンが体内から消失した後も、その作用は少なくとも2日間にわたり続く。全身の代謝からみると、投与したカルニチンが体内から消失した後も、長鎖脂肪酸酸化レベルは亢進を示した。血中ケトン体は、自発行動量を決定する因子には至っておらず、長鎖脂肪酸酸化は、遊離脂肪酸、肝臓トリグリセリドのレベルに規定されてもいなかった。JVSマウスの絶食による自発行動量低下については、中枢神経系におけるオレキシン神経活動の低下が関与する。視床下部外側野におけるオレキシン産生細胞は、グルタミン酸作動性神経活動により刺激される。それ故、JVSマウスの自発行動量に対するカルニチンの持続的投与作用について、アミノ酸の変化に着目し、LC-MSを用いて分析を行った。血液、脳、肝臓ともに、絶食により野生型マウスでは数種、JVSマウスでは多種のアミノ酸が低下を示した。絶食の条件下、カルニチン投与により増加を示したアミノ酸は、野生型マウスでは脳の2種、JVSマウスでは血液の4種、脳の3種、肝臓の2種であった。とくに、JVSマウスにおいて、カルニチン投与により血中オルニチンが増加したことは、尿素回路が改善されたことを示すと考える。

カルニチンの輸送体であるOCTN 2の変異により、カルニチンを全身的に欠損するモデル動物、juvenile visceral steatosis（JVS）マウスを用いて、自発行動におよぼすカルニチンの持続的投与作用について検討を行った。JVSマウスの自発行動量は、絶食により著しい低下を示す。自発行動量の低下したJVSマウスにカルニチンを1回投与すると自発行動量は増加し、投与したカルニチンが体内から消失した後も、その作用は少なくとも2日間にわたり続く。全身の代謝からみると、投与したカルニチンが体内から消失した後も、長鎖脂肪酸酸化レベルは亢進を示した。血中ケトン体は、自発行動量を決定する因子には至っておらず、長鎖脂肪酸酸化は、遊離脂肪酸、肝臓トリグリセリドのレベルに規定されてもいなかった。JVSマウスの絶食による自発行動量低下については、中枢神経系におけるオレキシン神経活動の低下が関与する。視床下部外側野におけるオレキシン産生細胞は、グルタミン酸作動性神経活動により刺激される。それ故、JVSマウスの自発行動量に対するカルニチンの持続的投与作用について、アミノ酸の変化に着目し、LC-MSを用いて分析を行った。血液、脳、肝臓ともに、絶食により野生型マウスでは数種、JVSマウスでは多種のアミノ酸が低下を示した。絶食の条件下、カルニチン投与により増加を示したアミノ酸は、野生型マウスでは脳の2種、JVSマウスでは血液の4種、脳の3種、肝臓の2種であった。とくに、JVSマウスにおいて、カルニチン投与により血中オルニチンが増加したことは、尿素回路が改善されたことを示すと考える。