脂肪と炎症との闘い：科学者たちは新しい化合物を開発した

近年、天然由来の誘導体は、治療の大きな進歩と商業的成功をもたらしました。メントールは、様々な植物、特にペパーミントやスペアミントといったミント科の植物に含まれる天然の環状メントールアルコールです。菓子、チューインガム、オーラルケア製品など、幅広い製品に広く使用されています。興味深いことに、メントールは鎮痛作用、抗炎症作用、抗がん作用を有することから、高い薬効も有しています。

最近の研究で、東京理科大学生命理工学部の有村源一郎教授率いる科学者チームは、メントールのヒドロキシル基をそれぞれバリンおよびイソロイシンに置換して得られるメントール誘導体であるバリン（MV）およびイソロイシン（MI）のメンチルエステルを開発し、研究しました。

彼らの研究結果は免疫学誌に掲載された。

有村教授は、今回の研究の動機について次のように述べています。「植物に含まれる、人間の健康に寄与する機能成分は、私にとって常に興味深いものでした。天然素材から新たな分子を発見したことが、私たちの研究グループがメントールのアミノ酸誘導体を開発するきっかけとなりました。」

研究者らはまず、反応性の低い側鎖を特徴とする6つのアミノ酸からなるメンチルエステルを合成した。次に、細胞株を用いたin vitro試験により、これらのエステルの特性を評価した。最後に、マウスを用いた実験を行い、誘発された病態におけるこれらの化合物の効果を調べた。刺激を受けたマクロファージ細胞における腫瘍壊死因子α（TNF）の転写レベルを評価することで、MVおよびMIの優れた抗炎症プロファイルが明らかにされた。

驚くべきことに、MVとMIはどちらも抗炎症試験においてメントールを上回りました。RNA配列解析により、炎症および免疫反応に関与する18個の遺伝子が効果的に抑制されたことが示されました。

研究者らはさらに深く研究を進め、メンチルエステルの作用機序を解明しました。その結果、細胞内核受容体である肝臓X受容体（LXR）が抗炎症作用に重要な役割を果たしていることが分かりました。これは、メントールを主に感知する冷感性一過性受容体TRPM8とは独立しています。

LXR依存性のMVおよびMI活性化についてさらに詳しく調べた結果、脂質代謝の中核を担うScd1遺伝子がLXRによって活性化されることが分かりました。さらに、誘発性腸炎を発症させたマウスにおいて、LXR依存的にMVまたはMIによってTnf遺伝子およびIl6遺伝子の転写レベルが抑制されたことから、抗炎症効果がさらに確認されました。

LXR-SCD1の細胞内メカニクスの発見を契機に、有村教授らの研究チームはメンチルエステルに抗肥満作用があるという仮説を立てました。そして、これらのエステルが3T3-L1脂肪細胞において、特に有糸分裂間代性増殖期における脂肪形成、すなわち脂肪の蓄積を阻害することを発見しました。動物実験では、マウスにおける食事誘発性肥満が軽減され、脂肪形成が抑制されました。

メンチルエステルは、現在研究または使用されている他の抗炎症性化合物や抗肥満性化合物に比べて、独自の利点を有しています。抗炎症作用と抗肥満作用という二重の効果をもたらすその特異的な作用機序は、他の化合物とは一線を画しており、炎症性疾患と代謝性疾患の両方の治療において特に効果的である可能性があります。慢性炎症性疾患、メタボリックシンドローム、肥満関連合併症などの特定の患者集団に有用である可能性があります。

「今回の研究は炎症や肥満に関連した疾患モデルにおける機能と作用機序に焦点を当てていますが、これらの化合物は糖尿病や高血圧などのメタボリックシンドローム関連疾患やアレルギー症状などにも幅広く効果があると期待しています」と有村教授は楽観的な見方を示した。

結論として、本研究は天然物質由来の多機能性分子の重要性と価値を浮き彫りにしました。これらの新しく優れたメンチルエステルに関する今後の研究は、肥満や炎症性疾患に関連する健康問題の増加に対処するための治療化合物の開発につながる可能性があります。