小腸吸収上皮細胞を構成する膜リン脂質による栄養素吸収機能の制御

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小腸吸収上皮細胞は栄養素を選択的かつ能動的に輸送する機能を有しており、これらの機能は、膜を構成するリン脂質やタンパク質(輸送体)によって決まるため、膜リン脂質は栄養素吸収において重要な役割を担うと推測される。代表的なリン脂質であるホスファチジルコリン(PC)のsn-1位には飽和脂肪酸や一価不飽和脂肪酸が結合しているが、脂肪酸種を決定する責任酵素は未だ同定されておらず、sn-1位の脂肪酸種が有する生理的意義の解明には至っていない。申請者らは、LPGAT1と呼ばれるアシル基転移酵素がPCのsn-1位へのstearoyl基の導入に関与することを突き止めている。小腸では1-stearoyl-PC量が全PC量の約30%を占めること、LPGAT1が小腸で高発現していることから、本研究では、LPGAT1によるPCのsn-1位へのstearoyl基の導入が小腸の栄養素吸収機能に不可欠であるかを検証した。まず、小腸でのLPGAT1の欠損はPCのsn-1位への18:0導入に影響するか否かを検討する目的で、腸管特異的Creリコンビナーゼ過剰発現マウス(villin-Creマウス)と、申請者が保有するLPGAT1(flox/flox)マウスを交配し、腸管特異的LPGAT1欠損(腸LPGAT1-KO)マウスを作出した。組換えマウスの小腸より吸収上皮を採取して脂質抽出を行い、LC/MSを用いてリン脂質のクオリティ変化を検討し、18:0-PC量および18:0-PE量が低下することを明らかにした。小腸でのLPGAT1の欠損が栄養素吸収に影響するか否かを検討する目的で、腸LPGAT1-KOマウスの摂食量、体重の経時変化を測定したが、対照としたLPGAT1(flox/flox)マウスとの間に有意な差異は認められなかった。次に、一定期間飼育後、一晩絶食させた腸LPGAT1-KOマウスに、単糖類、二糖類を経口投与し、これら栄養素の血中移行量を測定した。その結果、腸LPGAT1-KOマウスでは特定の二糖類の吸収が低下することが明らかになり、LPGAT1が小腸における栄養素の吸収機能に影響することが判明した。