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果糖の代謝すらわかっていなかった(2月6日号Cell Metabolism掲載論文)

   果物を食べすぎると太るというのは主に果糖のせいだ。果糖は、同じ6単糖のグルコースと比べて甘みが強く、また低温で甘みが増すので、これが冷やした果物が甘い理由だ。といっても、わが国では果物も安くないため、バカ食いできる人は限られるだろうが、実際には清涼飲料など多くの食品の甘み付けに使われており、肥満、2型糖尿病、心血管疾患、脂肪肝など、代謝病と果糖の消費の相関が疫学的に指摘されている。

   ただなぜ果糖のとりすぎが危険なのかについては、実はよくわかっていなかったようだ。一般的には、甘さが満足感を抑制し、食べ過ぎを促すこと、そしておそらくグルコースより毒性の強い中間代謝物が生成するのではと考えられてきた。

   いずれにせよ、原因追求のためには、まず果糖を摂取した時、どのように代謝されるのかを把握する必要がある。今日紹介するプリンストン大学からの論文はアイソトープ(炭素13)で標識したグルコースや果糖をマウスに摂取させる実験を精密に行い、これまで考えられていたように果糖は腸管で吸収後すぐに肝臓に送られ代謝されるではなく、一定の量であればほぼ全てが小腸で、小腸特異的な方法で代謝されることを示した、果糖代謝の分野では重要な研究でCell Metabolismに掲載された。タイトルは「The small intestine converts dietary fructose into glucose and organic acid(小腸は食品中の果糖をグルコースと有機酸に転換する)」だ。

   この研究のハイライトは、私たちが摂取する程度の果糖を口から食べさせた時に、血中の果糖がほとんど上がらないという発見が全てだろう。アイソトープ標識を手掛かりに何に変わったかを調べると、グルコースに転換されており、またグルコースと比べて多くのグリセレートに転換されることを見出している。すなわち、果糖はすぐに肝臓に行って代謝されるというこれまでの通説は間違いだった。

   次にこの経路を追求し、果糖の代謝のほとんどは小腸の細胞で行われており、最初小腸に存在するケトヘキソキナーゼ(Khk)によりリン酸化されて下流の経路に流れることを明らかにしている。実際Khkをノックアウトすると、果糖はそのまま門脈を通って肝臓に行く。すなわち、小腸は果糖が直接肝臓に行くのを防御する働きがある。

   ただ、この処理能力には限界があり、このレベルを超えると肝臓に直接入って、肝臓で代謝されるようになる。また、一部は腸内細菌で代謝されるが、腸内細菌の代謝物で直接体に影響するのは短鎖脂肪酸と想像している。また果糖を前もって摂取しておくと、G6Pcの発現量が変わり、より高い果糖を小腸で処理できることも示している。

   話はこれだけで、なぜ果糖が様々な生活習慣病、特に脂肪肝の原因になるのかについてはこれからの問題だろう。小腸での果糖の特殊な処理により肝毒性のある中間体が多く生成されることや、果糖自体が小腸や肝臓で、インシュリンでコントロールできない糖代謝の酵素系を誘導してしまうことを、果糖が代謝病により強く関連する可能性として示唆しているが、研究が必要だ。

   食後に甘いものをとるという生活の知恵が、果糖の処理能力を果糖が高めるこという今回の結果に合致しているのには驚くが、一方食事中、あるいは食間に果糖で甘みのついた飲料を摂取することが、最も危険なことだと教えてくれている。

   この研究の最も重要なメッセージは、腸内細菌の処理能力も含め、私たちは体の代謝能力について実際にはよく知らないことだ。この点について理解して食の科学をさらに推進することは、21世紀の課題だと思う。疫学と生理学が一体になってこの課題に取り組むことが必要だと、この論文を読んで実感した。

[NPO法人オール・アバウト・サイエンス・ジャパン(AASJ) 論文ウォッチ 2018年2月18日より転載]

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