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[No.126] 高ショ糖食は、マウスのブドウ糖摂取障害と精神病関連の高次脳機能障害を伴う脳血管障害の一因となる 平井忍他:論文紹介

高ショ糖食は、マウスのブドウ糖摂取障害と精神病関連の高次脳機能障害を伴う脳血管障害の一因となる 平井忍他

清澤のコメント:滝川七海男氏の健康の知っ得裏話(時計工芸新聞2021年11月20日)に紹介された論文を原点に戻って採録してみました。高蔗糖食は遺伝子レベルで脆弱性のあるラットで血管障害を誘発し、人間でも同じ影響を持つことが疑われるそうです。要旨と前文を採録します。

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サイエンスアドバンシス 2021年11月10日 第7巻、第46号

DOI:10.1126 / sciadv.abl6077

概要

代謝機能障害は、精神障害の重症度に寄与すると考えられている。しかし、現在の高糖質食がこれらの疾患の病因に寄与するかどうかは不明である。ここでは、青年期の高ショ糖食が、解毒に関与する酵素であるグリオキサラーゼ-1(GLO1)を欠損させたマウスにおいて、活動亢進、作業記憶の低下、感覚ゲーティングの障害、ニューロン間機能の破壊など、精神病関連の行動エンドフェノタイプを誘発することを示す。さらに、グリオキサラーゼ-1(GLO1)欠損マウスへの高ショ糖食は、Glo1の脳における微小毛細血管障害を誘発し、脳のグルコース取り込みを減少させました。アスピリンはこの血管障害から脳を保護し、脳のブドウ糖摂取を高め、異常な行動表現型を防ぎます。私たちのモデルマウスへの同様の血管損傷は、ランダムに収集された統合失調症と双極性障害の患者の脳で発見され、精神障害が代謝ストレスを含むさまざまな環境ストレスによって引き起こされる脳の血管障害に関連していることを示唆しています。

 

前書き

単糖の消費が世界的に増加していることを考慮して、世界保健機関は1995年に体重増加と虫歯の発症に関する懸念に対処するガイドラインを発表した。糖分の摂取量が多いだけでも、糖尿病、高血圧、腎臓病など、多くの慢性疾患のリスクが高まる。しかし、青年期の高糖摂取が将来のメンタルヘルスに及ぼす影響に関する研究はほとんどない。10代の若者による単糖からの1日のカロリー摂取量は、他の年齢層で観察されたものよりも高いく、1日の総カロリー摂取量の約20%である。本研究で論じた統合失調症(SZ)および双極性障害(BD)を含むほとんどの慢性精神障害は、複数の遺伝的および環境的危険因子間の複雑な相互作用を介して30歳より前に発症する。SZとBDの患者は年齢をマッチさせた健常者よりも多くの砂糖を二倍消費し、より多くのショ糖を消費するSZの患者は、より重度の症状を呈す。さらに、精神的苦痛、多動性障害、および行動障害へのオッズ比は、ソフトドリンクの消費量が最も多いと自己申告した青年の間で最も高かった。

終末糖化産物(AGE)および反応性カルボニル化合物は、糖および反応性カルボニル化合物などのカルボニル含有分子とタンパク質のアミノ基などの他分子との間の不可逆的な非酵素的架橋反応から生成され、AGEはさまざまな組織での炎症と酸化ストレスの誘発につながり、またAGEをさらに増加させる正のフィードバックループにつながる。精神障害のある患者はインターロイキン-1β(IL-1β)およびIL-6を例とする炎症性サイトカインが上昇し、酸化ストレスが増加しているという実質的な証拠がある。グリオキサラーゼI(Glyoxalase I GLO1)は、反応性カルボニル化合物であるメチルグリオキサールとグルタチオンとの反応を触媒してS-ラクトイル-グルタチオンを形成することにより、細胞をAGE毒性から保護する亜鉛金属酵素である。うつ状態のBDと大うつ病性障害の患者はGLO1mRNAの量が減少しており、この減少が糖消費量の増加と相まって、これらの疾患で観察される炎症と酸化ストレスの増加の原因である可能性があることを示唆している。また、不良な予後を示すSZを有する患者は、フレームシフト変異保有することが見出されていて、GLO1低減酵素活性につながる。

蓄積された証拠にもかかわらず、過剰な糖摂取が感受性の高い個人の精神障害の病因に寄与することはまだ証明されていない。青年期の過剰な蔗糖消費がSZおよびBDの新しい環境危険因子であるかどうかを判断するために、遺伝子×環境相互作用(G×E)に関連する精神病関連の表現型を持つマウスを生成することによってこの質問に対処した。さらに、ショ糖摂取量が多く遺伝的脆弱性のあるマウスの血管障害を特定し、BDおよびSZの患者からランダムに収集した脳サンプルで同様の血管損傷を確認した。これは、更にさまざまな遺伝的および環境的要因が脳の毛細血管に悪影響を与える可能性があることを示唆しています。

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