概日性食習慣と肥満の管理における重要な要因として、肝臓と脳のつながりを特定

この研究は、食物摂取リズムの調節における肝迷走神経の役割を強調し、肥満の潜在的な治療法に新たな展望を与えている。

サイエンス誌に掲載された研究によると、肝求心性神経（HVAN）と脳の間の情報伝達が概日リズムの食習慣に影響を与えることが明らかになりました。マウスでは、HVANを外科的に除去することで、摂食リズムの乱れが改善し、高脂肪食摂取中の体重増加が抑制されました。これは、HVANが肥満対策のターゲットとなる可能性を示唆しています。

概日リズムは、動物の身体的、精神的、行動的変化を調節する24時間周期であり、通常は明暗の周期と同期しています。これらのリズムは通常安定していますが、時差ぼけや夜勤など、行動の変化や光への曝露によって乱れることがあり、臓器系の非同期化につながります。

視交叉上核（SCN）は概日時計のマスターとして機能し、光信号を用いて分子時計遺伝子のフィードバックループ（TTFL）を構築します。最近の研究では、ほぼすべての体細胞が独自のTTFLを維持しており、摂食などの他のプロセスと概日リズムのバランスを保っていることが示唆されています。

SCNと栄養素駆動型肝臓リズムの同期は、環境変化に直面した代謝バランスを維持するために重要です。げっ歯類とヒトを対象とした研究では、これらのシステムの非同期化が健康に有害であり、肥満や糖尿病などの代謝性疾患のリスクと重症度を高めることが示唆されています。しかし、これらの相互作用を制御する正確なメカニズムとシグナルは未だ解明されていません。

この研究では、マウスの核内受容体REV-ERBα/βを欠損させることで、肝臓と脳の間の概日リズムのコミュニケーションのメカニズムを調査します。

これらの受容体は、これまで時間代謝恒常性の重要な要素として特定されてきました。これらの受容体を除去すると、脱同期化が起こります。

この分野でのこれまでの研究とは異なり、科学者らは尾静脈からREV-ERBを除去できるアデノウイルスを注射し、体内時計を局所的に（全身的ではなく）乱すという独自の利点を研究にもたらした。

この方法論により、他の臓器系には影響を与えずに肝臓と脳の非同期性を観察および操作することができ、背景ノイズや交絡因子を大幅に削減することができました。

成体実験用マウスの 3 つの異なるグループに対して外科的介入と実験的介入が行われました。

この研究は、肝迷走神経（HV）が脳へのシグナル伝達と体重調節に果たす役割にも焦点を当てています。HVが肝臓から脳へ代謝データを伝達することは以前から知られていましたが、概日リズムや摂食リズムにおける正確な役割については依然として推測の域を出ませんでした。

この研究は、体内の明暗周期がSCNリズムを駆動するのと同様に、食物摂取のリズムが肝臓における概日リズムの調整のためのツァイトゲーバー（生物学的リズムを同期させる外部信号）として作用することを強調している。

遺伝子サイレンシングマウスモデルでは、REV-ERBαおよびREV-ERBβ受容体の欠失により、SCN駆動周期に影響を与えることなく摂食リズムが乱れた。

この除去により、クロノメタボリックバランスを司るArntl遺伝子とPer2遺伝子が活性化され、摂食リズムの変化と日中の摂食量の増加が起こり、最終的に著しい体重増加が引き起こされました。興味深いことに、肝迷走神経求心性神経（HVAN）を切断するとこれらの効果が消失し、摂食量が減少し、体重減少につながりました。

これは、摂食リズムのシグナル伝達における HV の重要な役割を浮き彫りにしていますが、並行した研究では反対の結果が示されています。つまり、人間の腸管求心性神経の活性化は体重減少をもたらし、代謝調節における腸と脳の相互作用の複雑さを浮き彫りにしています。

この研究では、マウスモデルを使用して、時間代謝恒常性と摂食リズムの乱れの根底にあるメカニズムを特定しました。

結果は、HVがコミュニケーションハブとして機能し、核内受容体REV-ERBα/βを介して検出された摂食リズムの変化に関する信号を脳に伝達することを示しました。これらの信号は、日中の摂食量の増加と顕著な体重増加につながります。

HV を除去するとこれらの影響はなくなり、将来の減量研究の潜在的なターゲットとなることが示されました。