甘味受容体はヒトの糖代謝に影響を及ぼす

モネル研究所は甘味研究において豊かな歴史を誇ります。モネル研究所の科学者は、2001年に哺乳類の甘味受容体TAS1R2-TAS1R3を発見し、その特徴を明らかにした4つの研究チームのうちの1つでした。それから20年後の2021年、モネル研究所の研究者らは、糖を好むマウスの遺伝学に焦点を当てた2本の論文をMammalian Genome誌に発表しました。

甘味受容体は味蕾細胞に発現し、活性化されると口から甘味感覚を伝えます。今月初め、モネル研究所の別の研究者による研究がPLOS Oneに掲載され、甘味受容体が糖代謝監視システムの第一段階である可能性が検討されました。この受容体は腸内の特定の細胞にも発現しており、腸内システムにおけるグルコースの取り込みを促進する可能性があります。

研究チームは、TAS1R2-TAS1R3の刺激と阻害がヒトのグルコース代謝の調節に役立ち、糖尿病などの代謝疾患の管理に影響を及ぼす可能性があることを発見しました。グルコースはヒトの血液中の主要な糖であり、細胞にとって重要なエネルギー源です。

「私たちの目標は、TAS1R2-TAS1R3が2つの方法でブドウ糖代謝に影響を与えるかどうかを調べることでした」と、ラトガース大学の栄養科学教授で論文の筆頭著者であるポール・ブレスリン博士は述べています。

研究チームは、TAS1R2-TAS1R3アゴニスト（ゼロカロリー甘味料スクラロース）またはTAS1R2-TAS1R3アンタゴニスト（甘味を抑制するナトリウム塩ラクチゾール）をグルコース含有食事と混合すると、ヒトの耐糖能に異なる変化が生じることを明らかにした。アゴニストは受容体に結合して細胞を刺激する一方、アンタゴニストは受容体に結合して刺激を抑制する。

「今回の研究結果の新規性は、この実験で研究した受容体が、刺激を受けるか阻害されるかによって、ブドウ糖を含む食事中に血糖値とインスリン値に異なる影響を与えるという点です」とブレスリン氏は述べた。この研究は、味覚受容体が代謝と栄養素の吸収を調節する役割を果たしているという更なる証拠となる。

経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）を受けた被験者の血漿インスリン濃度を測定した。OGTTは、ブドウ糖を含む流動食の摂取前後の血糖値をモニタリングする試験である。被験者のスクラロースの甘味に対する評価は、血漿血糖値の早期上昇、およびOGTTにスクラロースを添加した場合の血漿インスリン濃度の上昇と相関していた。添加されたスクラロースは、ブドウ糖負荷に対するインスリン放出を加速させた。逆に、被験者のラクトシル甘味抑制に対する感受性は、血漿血糖値の減少と相関していた。ラクトシルはインスリン放出を遅らせる作用も示した。

「ブドウ糖が体内に吸収される前に味覚受容体を刺激すると、そのシグナルは口や腸管から膵臓などの調節器官に伝達されます。TAS1R2-TAS1R3を利用して、血液中のブドウ糖の出現を予測することで、体がブドウ糖をより適切に処理できるようにする方法を開発できるかもしれません」とブレスリン氏は述べた。

「このシステムはシンプルさゆえに素晴らしい」とブレスリン氏は述べた。同じ味覚受容体が体中に存在している。口、消化管、膵臓、肝臓、脂肪細胞など、代謝の最高制御器官であり、体内の24時間365日体制の代謝監視システムの一部である。

人の健康状態とTAS1R2-TAS1R3受容体の活性との間に関連性はあるのだろうか？研究著者らは関連性があると考えており、受容体の活性化の程度が、代謝の健康にとって重要な血漿中のグルコース値とインスリン値に急性の影響を及ぼすことを示唆している。

研究チームは、ショ糖、高果糖コーンシロップ、高甘味度甘味料を多く含む食品や飲料の過剰摂取を含む現在の食習慣が、TAS1R2-TAS1R3を過剰に刺激し、血糖調節異常を引き起こす可能性があると考えています。これはメタボリックシンドロームにつながり、心臓病、脳卒中、糖尿病のリスクを高めます。

「このような研究は、甘味受容体TAS1R2-TAS1R3が、食品や飲料の甘さに応じて異なる方法で血糖値を調節することを示しています」とブレスリン氏は述べた。研究チームは、この知見を食品や飲料の健康増進に応用したいと考えている。

「代謝に与える小さな良い変化が数十年かけて蓄積され、何百万人もの人々に広がれば、人々の生活と健康を大きく改善することができる」とブレスリン氏は語った。