心臓は全身のエネルギー代謝を調節している

テキサス大学サウスウェスタン医療センターの研究者らが主導した研究によると、心臓は体の電気エネルギー代謝を調整することができ、この発見は肥満、2型糖尿病、心臓病のより効果的な治療法の開発に役立つ可能性があるという。

研究者らは、高脂肪食を与えられたマウスを使って、特定の心臓遺伝子経路を標的にすることで肥満を防ぎ、2型糖尿病の特徴である血糖値の危険な変化から動物を守ることができることを発見した。

「肥満、糖尿病、冠動脈疾患は、死亡や障害の主な原因であり、これらの疾患はすべて代謝的に関連しています。この研究は、心臓が全身の代謝を調節できることを初めて実証したものであり、新たな研究分野を開拓するものだと考えています」と、テキサス大学サウスウェスタン校分子科学部長で、論文の筆頭著者であるエリック・オルソン博士は、Cell誌に掲載された論文の中で述べています。

この研究は、心筋内の2つの調節分子のレベルに影響を及ぼす試験薬を投与された遺伝子改変マウスを用いて実施されました。研究者らは、心臓細胞（心筋細胞）における遺伝子経路の一つであるMED13が動物の全身の代謝を制御している一方で、心臓特異的なマイクロRNA（miR-208a）がMED13の活性を抑制することを発見しました。

遺伝的あるいは薬理学的にMED13レベルが上昇したマウスは、肥満の兆候を示さず、エネルギー消費量が増加しました。対照的に、心臓細胞におけるMED13を欠失するように遺伝子改変されたマウスは、高脂肪食誘発性肥満に非常に感受性が高まりました。また、血糖代謝の障害や、冠動脈疾患、心臓発作、2型糖尿病に関連するメタボリックシンドロームの特徴であるその他の変化も見られました。

マイクロRNAは遺伝物質の小さな断片であり、長いRNA鎖とは異なりタンパク質をコードしていないため、当初は科学者にとって研究対象として魅力的ではないと考えられていました。マイクロRNAをコードする遺伝子は、長らくいわゆる「ジャンク」DNAと考えられていました。しかし近年、これらの分子は、様々な組織で発生する多くの疾患やストレス反応の主要な制御因子であることが認識されています。すでに約500種類のマイクロRNAが同定されています。

「数年前、私たちのバイオラボは心臓特異的なマイクロRNAであるmiR-208aに注目し、バイオテクノロジー企業と共同でそれを阻害する製品を開発しました。その効果を検証したところ、この阻害剤を投与された私たちの弟たちは、高脂肪食への抵抗力が高まり、他の疾患の症状も全く見られなかったことがわかりました」とオルソン博士は説明します。（オルソン博士は、コロラド州に拠点を置くバイオテクノロジー企業miRagen Therapeutics Inc.の共同創業者5人のうちの1人で、UTサウスウェスタン・メディカルセンターも同社に出資しています。）

この心臓特異的なマイクロRNAが体内のさまざまな細胞とどのように相互作用するかはまだ不明であり、今後の研究の対象となるでしょう。