UCLA の研究者による新しい研究では、脳内の遺伝子がフルクトースによって損傷を受け、糖尿病、心血管疾患、アルツハイマー病、注意欠陥多動性障害などの病気につながる可能性があることが明らかになりました.
糖尿病から心血管疾患、アルツハイマー病から注意欠陥多動性障害まで、さまざまな疾患が脳内の遺伝子の変化に関連しています。 UCLA life による新しい研究では、何百ものこれらの遺伝子がフルクトース (西洋の食事によく見られる砂糖) によって損傷を受ける可能性があり、これらの病気につながる可能性があることがわかりました.
しかし、研究者たちは良いニュースも発見しました:ドコサヘキサエン酸 (DHA) として知られるオメガ 3 脂肪酸は、フルクトースによって生じる有害な変化を逆転させるようです.
「DHA は 1 つまたは 2 つの遺伝子を変化させるだけではありません。遺伝子パターン全体を正常に戻すように見えますが、これは驚くべきことです」と、この研究の上級著者であり、統合生物学および生理学の UCLA 助教授である Xia Yang 氏は述べています。 「そして、なぜこれほど強力な効果があるのかがわかります。」
DHA は脳細胞の膜に自然に存在しますが、病気と闘うのに十分な量ではありません.
「脳と体はDHAを作る機械が不足しています。それは私たちの食事から摂取する必要があります」と、神経外科および統合生物学と生理学の UCLA 教授であり、論文の共同主任著者である Fernando Gomez-Pinilla 氏は述べています。
DHA は脳内のシナプスを強化し、学習と記憶を強化します。それは野生のサーモン（養殖サーモンではなく）に豊富に含まれており、他の魚や魚油、クルミ、亜麻仁、果物や野菜にも豊富に含まれている. UCLA の脳損傷研究センター。
アメリカ人はフルクトースのほとんどを、コーンスターチから作られた安価な液体甘味料である高フルクトース コーン シロップで甘くした食品や、加糖飲料、シロップ、蜂蜜、デザートから摂取しています。農務省は、アメリカ人が 2014 年に高果糖コーンシロップを平均約 27 ポンド消費したと推定しています。果糖は、ほとんどの離乳食や果物にも含まれていますが、果物の繊維は砂糖の体への吸収を大幅に遅らせます —果物には、脳と体を保護する他の健康的な成分が含まれていると、ヤンは言いました.
フルクトースと DHA の効果をテストするために、研究者はラットを迷路から脱出するように訓練し、動物を無作為に 3 つのグループに分けました。次の 6 週間、ラットの 1 つのグループは、1 日あたり 1 リットルのソーダを飲む人にほぼ相当する量のフルクトースを含む水を飲みました。 2 番目のグループには、フルクトース水と DHA が豊富な食事を与えました。 3 人目は、フルクトースと DHA を含まない水を受け取りました。
6週間後、ラットを再び迷路に通しました。フルクトースだけを与えられた動物は、水だけを飲んだラットよりも約半分の速さで迷路を移動しました。しかし、フルクトースと DHA を与えられたラットは、水だけを飲んだラットと非常によく似た結果を示しました。これは、DHA がフルクトースの有害な影響を排除したことを強く示唆しています.
ラットの他のテストでは、より大きな違いが明らかになりました。高フルクトースの食事を与えられたラットは、他の 2 つのグループよりも血糖値、トリグリセリド、およびインスリンのレベルがはるかに高かったのです。人間では、血糖値、トリグリセリド、インスリンの上昇が肥満、糖尿病、その他多くの病気に関連しているため、これらの結果は重要です.
研究チームは、ラットの脳で 20,000 以上の遺伝子の配列を決定し、視床下部 (脳の主要な代謝制御中枢) の 700 以上の遺伝子と、変化した海馬 (学習と記憶の調節に役立つ) の 200 以上の遺伝子を特定しました。フルクトースによって。彼らが特定した変化した遺伝子は、その大部分がヒトの遺伝子に匹敵するものであり、代謝、細胞コミュニケーション、炎症を調節するために相互作用する遺伝子の 1 つです。これらの遺伝子の変化によって引き起こされる可能性のある状態には、パーキンソン病、うつ病、双極性障害、およびその他の脳疾患があると、UCLA の量的および計算生物科学研究所のメンバーでもあるヤン氏は述べています。
彼らが同定した 900 の遺伝子のうち、特に Bgn と Fmod と呼ばれる 2 つが、フルクトースの影響を受ける脳内の最初の遺伝子の 1 つであることを発見しました。これらの遺伝子が変更されると、カスケード効果が発生し、最終的に他の何百もの遺伝子が変更される可能性がある、とヤンは述べた.
これは、Bgn と Fmod が、脳内の改変された遺伝子によって引き起こされる疾患を治療するための新薬のターゲットになる可能性があることを意味する可能性がある、と彼女は付け加えた.
この研究では、フルクトースが遺伝子を破壊するために使用するメカニズムに関する新しい詳細も明らかになりました。科学者たちは、フルクトースが DNA を構成する 4 つのヌクレオチドの 1 つであるシトシンの生化学基を除去または付加することを発見しました。 (その他はアデニン、チミン、グアニンです。) このタイプの修飾は、遺伝子を「オン」または「オフ」にする上で重要な役割を果たします。
この研究は、Cell と The Lancet が共同で発行するジャーナルである EBioMedicine にオンラインで掲載されています。これは、代謝と脳機能を制御する脳領域におけるフルクトース消費の影響を受けるすべての遺伝子、経路、および遺伝子ネットワークの最初のゲノミクス研究です。
Gomez-Pinilla が率いる以前の研究では、フルクトースが脳細胞間のコミュニケーションを損ない、脳内の毒性分子を増加させることがわかりました。また、長期にわたる高フルクトースの食事は、情報を学習して記憶する脳の能力を低下させます。
「食べ物は、脳に影響を与える医薬品のようなものです」とゴメス-ピニージャは言いました。彼は、甘い清涼飲料を避け、デザートを減らし、一般的に砂糖と飽和脂肪の消費を減らすことを勧めています.
DHA は非常に有益であるように見えますが、病気を治す特効薬ではないとヤン氏は言います。ヒト遺伝子への損傷を元に戻す能力の程度を判断するには、追加の研究が必要です.
この論文の筆頭著者は、ヤンの研究室の博士研究員である Qingying Meng です。他の共著者は、Gomez-Pinilla の研究室のスタッフ リサーチ アソシエイトである Zhe Ying と、UCLA、国立衛生研究所、およびニューヨークのマウント サイナイにある Icahn School of Medicine の同僚です。
ヤンの研究は国立衛生研究所 (助成金 R01DK104363) の支援を受けており、ゴメス-ピニラの研究 (R01DK104363 および R01NS050465) も同様です。
出版物 :Qingying Meng, et al., “Systems Nutrigenomics Reveals Brain Gene Networks Linking Metabolic and Brain Disorders,” EBioMedicine, 2016;
doi:10.1016/j.ebiom.2016.04.008
