岐阜大学大学院連合創薬医療情報研究科・岐阜大学高等研究院トランスレーショナルリサーチセンター(COMIT)・岐阜薬科大学薬理学研究室の檜井栄一教授,岐阜薬科大学薬理学研究室の深澤和也助教らの研究グループは,米国ノースウエスタン大学,金沢医科大学,金沢大学,名古屋市立大学,国立障害者リハビリテーションセンター,東京医科歯科大学,米国国立衛生研究所(NIH)との共同研究により,脳内アミノ酸トランスポーターが肥満センサーとして働くことを発見しました。
　肥満は,体脂肪が過剰に蓄積した状態です。"肥満は万病のもと"と言われるように,糖尿病,高血圧,心疾患,がん,脳卒中などの数多くの疾患の"もと"になり,私たちの健康寿命のみならず平均寿命を縮めます。食生活の欧米化,様々なストレス,生活習慣の乱れ，あるいは運動不足などにより,肥満人口は年々増加しており,肥満に対する画期的な予防・治療法の確立は,本邦での喫緊の課題といえます。
　栄養素の一つであるアミノ酸は，タンパク質合成の材料としての受動的な働きだけではなく，シグナル伝達分子として能動的に働いています。アミノ酸シグナルの開始にはアミノ酸トランスポーター^(※1)を介したアミノ酸の細胞内流入が欠かせません。L-type amino acid transporter 1 (LAT1)（遺伝子名:Slc7a5）は,ロイシンやイソロイシンなどの分岐鎖アミノ酸を細胞内へ輸送するアミノ酸トランスポーターです。
　本研究では,神経細胞のアミノ酸トランスポーターLAT1の不活化が,肥満を誘発することを発見し,LAT1が,脳内アミノ酸バランスを感知し,体重コントロールに重要な役割を担っていることを世界で初めて明らかにしました。本研究成果は,脳内アミノ酸トランスポーターを標的とした肥満・メタボリックシンドローム^(※2)に対する新規治療法の確立に貢献することが期待されます。
　本研究成果は，米国学術雑誌『JCI insight 』に掲載されました。（オンライン版公開日：日本時間2023年3月3日）

発表のポイント

• 肥満は"万病のもと"であり，原因の解明や新たな予防・治療法の確立が望まれています。
• 視床下部神経細胞のLAT1の働きを抑えると，交感神経系の不活化を介して，
  肥満やインスリン抵抗性^(※3)などが誘発されることを発見しました。
• 視床下部神経細胞のLAT1は，mechanistic target of rapamycin complex-1（mTORC1）^(※4)経路を介して，全身エネルギー代謝を調節していることが分かりました。
• 以上の成果により，脳内アミノ酸トランスポーターが，肥満やメタボリックシンドロームに対する新しい治療標的となることが期待されます。

詳しい研究内容について

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論文情報

• 雑誌名：JCI insight
• 論文名：L type amino acid transporter 1 in hypothalamic neurons in mice maintains energy and bone homeostasis
  （視床下部神経細胞のアミノ酸トランスポーターLAT1は全身エネルギー代謝および骨代謝を調節する）
• 著者名：Gyujin Park , Kazuya Fukasawa , Tetsuhiro Horie, Yusuke Masuo, Yuka Inaba, Takanori Tatsuno, Takanori Yamada, Kazuya Tokumura, Sayuki Iwahashi, Takashi Iezaki, Katsuyuki Kaneda, Yukio Kato, Yasuhito Ishigaki, Michihiro Mieda, Tomohiro Tanaka, Kazuma Ogawa, Hiroki Ochi, S hingo Sato, Yun Bo Shi, Hiroshi Inoue, Hojoon Lee, and Eiichi Hinoi
  （朴奎珍，深澤和也（同等筆頭著者），堀江哲寛 ，増尾友佑，稲葉有香，辰野貴則，山田孝紀，徳村和也，岩橋咲幸，家崎高志，金田勝幸，加藤将夫，石垣靖人，三枝理博，田中 智洋，小川数馬， 越智広樹，佐藤信吾，ユンボシ，井上啓，ホジュンリー，檜井栄一）
• DOI番号：10.1172/jci.insight.154925

用語解説

• ※1 アミノ酸トランスポーター:
  細胞膜上に存在するタンパク質の一種。細胞内外のアミノ酸を輸送する働きを持つ。
• ※2 メタボリックシンドローム:
  過剰な内蔵脂肪の蓄積に加えて，高血糖，高血圧，脂質異常などが合わさった状態。
• ※3 インスリン抵抗性:
  膵臓からインスリンが血中に分泌されているにもかかわらず，標的臓器でのインスリンの作用が低下している状態。
• ※4 mTORC1:
  細胞の成長，増殖，生存，分化などのさまざまな機能を調節するタンパク質複合体。