重症病態の栄養学的介入による細胞エネルギー代謝調節因子の解明と新栄養療法の開発

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敗血症、外傷、熱傷、大手術侵襲などによってもたらされる重症病態は救急・集中治療領域で克服すべき重要な病態の一つである。敗血症モデルを用いた実験によりブドウ糖投与を行うことでautophagyが軽減し、肝障害が軽快したことから栄養学的介入がautophagyを介して臓器傷害を改善できる可能性が示唆された。また短期隔日カロリー制限は長寿遺伝子とされるSirt-1,Hsp70,PGC1-αを活性化することが明らかとなり、短期隔日カロリー制限を受けたマウスでは、通常に給餌されたマウスよりも敗血症を作成した場合生存率の改善が示された。このことは長寿関連遺伝子には抗炎症作用のあることが示唆された。またCLOK,BMALなどの時計遺伝子は細胞周期を調節するだけでなく細胞代謝活性調節を行うが、マウスへの給餌時間を調節することで中枢時計遺伝子と末梢時計遺伝子のun couplingを起こした状態ではSirt-1,PGC1-αの発現が低下し、この状態で敗血症モデルを作成するとun coupling群で生存率の低下が確認去れ、時計遺伝子が生体リズムと深く関連していることが明らかとなった。さらには銅、亜鉛などの微量元素は免疫能の調節に重要であるが重症病態ではこれらの微量元素濃度が低下するため、栄養学的に介入することは病態を改善できる可能性があると考えられた。このように重症病態の形成にautophagy、カロリー制限、長寿関連遺伝子、時計遺伝子などの因子が関連することが明らかとなり、これらの因子を栄養学的介入により調節し、さらに重症病態の改善につなげることが可能であると考えられた。