生体の糖脂質代謝スイッチを誘導するオルニチン情報伝達経路の同定とその制御

これまで低タンパク食または低アルギニン食を給餌したラットで脂肪肝形成が誘導されることを明らかにしてきた。さらに、低タンパク質食給餌ラットでは新規脂質合成が促進されることによって脂肪が蓄積するが、低アルギニン食を給餌したラットでは肝臓からのVLDLの分泌が抑制されることによって脂肪肝が形成されることを示した。今回、低アルギニン食によって誘導される脂肪肝形成を抑制する目的でVLDLの構成分子であるアポリポタンパク質の発現を誘導するようなアミノ酸を探索した。H4IIE細胞を様々なアミノ酸バランスの培地で培養し、それぞれの細胞のApoBのmRNA量と細胞内メタボロームを測定し、ApoBのmRNA量と相関のあるようなメタボライトを探索した。その結果、メチオニン、アデニン、オルニチンを同定することに成功した。さらにオルニチンを全アミノ酸を加える代わりにオルニチンを添加するのみでApoBのmRNA量が増加したため、オルニチンが何らかのシグナルを流してApoB mRNA量を増加させるシグナルを伝達していると考えることができた。さらに、オルニチンを低アルギニン食に添加したところ、低アルギニン食給餌によって誘導された脂肪肝形成が完全に抑制された。このようにオルニチンは肝臓からのLDL分泌を促進することによって肝臓に蓄積された脂質を、他の組織に分配する機能を有していると考えられた。

これまで低タンパク食または低アルギニン食を給餌したラットで脂肪肝形成が誘導されることを明らかにしてきた。さらに、低タンパク質食給餌ラットでは新規脂質合成が促進されることによって脂肪が蓄積するが、低アルギニン食を給餌したラットでは肝臓からのVLDLの分泌が抑制されることによって脂肪肝が形成されることを示した。今回、低アルギニン食によって誘導される脂肪肝形成を抑制する目的でVLDLの構成分子であるアポリポタンパク質の発現を誘導するようなアミノ酸を探索した。H4IIE細胞を様々なアミノ酸バランスの培地で培養し、それぞれの細胞のApoBのmRNA量と細胞内メタボロームを測定し、ApoBのmRNA量と相関のあるようなメタボライトを探索した。その結果、メチオニン、アデニン、オルニチンを同定することに成功した。さらにオルニチンを全アミノ酸を加える代わりにオルニチンを添加するのみでApoBのmRNA量が増加したため、オルニチンが何らかのシグナルを流してApoB mRNA量を増加させるシグナルを伝達していると考えることができた。さらに、オルニチンを低アルギニン食に添加したところ、低アルギニン食給餌によって誘導された脂肪肝形成が完全に抑制された。このようにオルニチンは肝臓からのLDL分泌を促進することによって肝臓に蓄積された脂質を、他の組織に分配する機能を有していると考えられた。