博士（ 医学）鈴木純子
学 位 論 文 題 名CD36欠 損 者 の 長 期 フ ル ク ト ー ス 摂 取 に よ る
代 謝 変 化に 関 す る研 究
学位論 文内容 の要旨【 背景と 目的】CD36の 機能は ，長鎖脂 肪酸トランスポーター，マクロファージや血小板の 酸化LDL受容体 など多彩 である ，特に， エネル ギー消費 器官で ある筋組織とエネルギー蓄積器官である脂肪組織の両者で脂肪酸取り込みに働いている事実は，エネルギー代謝
バ ラ ン スの決 定因子と してのCD36の重要性 を示唆 している ．C
D36欠損 マウスの 研究か
ら ，CD36欠損 は食後高 脂血症 の要因と 考えられており，高脂肪食や高フルクトース食などの環境要因によルインスリン抵抗性を生じやすい可能性が示されている．ヒトにおけるCD
36欠 損はイ ンスリン 抵抗性 を伴わな い脂質代謝異常を生じるという報告がある一方，イ ン ス リ ン 抵 抗 性 と 関 連 し 脂 質 代 謝異 常 を もた ら すと の 報告 も ある ．
一方，フルクトース摂取がヒトにおいて体重増加や高トリグリセライド血症を誘導するとの報告がある．日本でも加工食品に使用されるフルクトースの需要は倍増しており，メタポリックシンドロームをはじめとする代謝異常の原因と対策を考えるうえで，．食事性因子 ，特に 脂質代謝 異常と関 連する フルクトースの影響を考慮したCD
36欠損者の代謝学的研究は重要た課題と考えられる．
本 研究は ，C
D36欠損者 の長期 フルクト ース摂取により引き起こされる代謝変化を非欠損 者と比 較するこ とにより ，CD36とエ ネルギー代謝調節との関係を明らかにすることを目的とする・【 対 象 と方 法 】 C
D36の 遺伝 子 解 析は PCR/RFI亅P
法に より日本 人既知 変異5種につい て行 っ た 。 CD36ヘ テ ロ 欠 損 群 (CD36欠 損 群 ） 13名 （ 男 2名 く 女 11名 、 年齢 21.6土 1.3歳 ） と 健常ポ ランティ ア対照群 （対照 群）23名（ 男3名、女20名 、年齢 21.
4土0.6歳）の2群を 対象と した。対 象者は 実験開始 から2週間フ ルクトー スの制限を行い，その後5週間，総エネルギー比20％のフルクトースを摂取させた．対象者にはフルクトース摂取前と 4週 間後 に グ ルコ ー ス 負 荷試 験 (OGrImを ， フ ルク ト ー ス摂 取前 と5週間後に 脂肪負荷 試 験 （ OnlDを 行 っ た ． OFTは 食 後 12時 間 後 の早 朝 空 腹時 に 32． 9％ の乳 脂 肪 を 含む クリー ムを体表 面積（m2）あたり 30g
負荷 した． 負荷前と 負荷後 30分，1，2，3，4，6時間後 に採血 を行った ．OG′rTは グルコース75冨を含む炭酸飲料を投与し3時間まで採血 を行っ た．両負 荷試験の 測定項 目は，血 糖，IRLT
G，TC，HDL．C，LDL．C，F｜｀A，レムナントコレステロール（王ぬmL．C），81
薑1auden8eLDL（8dIDL）である．空腹時のみ測定した項目は，アポ蛋白A
I，AH，B，C u，C‐m，E，HbAlc，アディポネクチン（ADPN），
マ ロ ン ジ アル デ ヒ ド修 飾 LD
Lを 抗 原 とす る 酸 化LDL（MDAlLDL）と ， 酸 化リ ン 脂 質 を抗 原とす る酸化工 DL（oxLP．LDL）であ る．angiopoieti1
11M【eprotein3（ANGPTL3）は5週 間 のフ ル ク トー ス 摂 取 後の OnTの み 測 定し ， 両 群各 10名を 無作 為に抽出 して測定した，
この期間は介入前のライフスタイルを継続することと食事記録の記入を被験者に義務付― 274 ‑

け、 1
週 間 に1度食 事内 容が 変化 しな ぃ よう に指 導を 行った．O
FT
T開始前の空腹時に身長 ， 体重 ， 腹囲， 多周 波イ ンピ ーダン ス法 によ る体脂 肪分 析を 行っ た．
ま た， iH‑magnetic resonance spectroscopy (MRS)による骨格筋細胞内脂質(IMCL)の測定を行った．測定は1.
5T M
RIを使用し，前 頚骨筋のIMCLを測定した．測定対象は，
CD36欠損 群（ 女3名 ，年 齢21．3土0.6歳， BMI 21.5土4.
0)と対照群（女6名，年齢20.8土0.4歳，BMI 21.9土2.6)で ，フ ルク トー ス摂 取前 と摂取5週間後に測定を行なった．
【結 果】 フ ルク トー ス摂 取前の2群聞比較に おいて，空腹時では血糖が対照群で有意（ pく 0.05)に 高 値 で あっ たが ． O
GTTの血 糖と IRIの％ 曲線 下 面積 (AUC)に おい てCD36欠損群が有意に（pく0.05)高かった．
フ ルク トー ス摂 取後 の2群 間比 較で は， 対照 群の みHOMA‑R（pく 0.
05)が有 意に上昇
し た こ と と ， OGTTの 血 糖 と IRIの ％ AUCは CD36欠 損 群 で 低 下 傾 向 を 示 し た こ とに より， 2群 間 の糖 質パ ラメ ータの差は無くなった ．空腹時のRem
L‑C（pく0．05)とアポcniが対 照群 で有 意（ pく0.01)に高 かっ た ，OFTTで はフ ルク トー ス摂 取後 のTG％AUCにおい て CD36欠 損 群 が 対 照群 より 有 意（ pく 0.
05)に高 かっ た． OF゛ TTの 最大 変化 率の TG（ pく 0.01)と RemL‑C（ pく 0.05)は CD36欠 損 群 が 有 意 に 高 か っ た ． ANGPTL3は 対 照群ではOFTT後に低下したのに対し，CD36欠損群 は上昇した・
フ ルク トー ス摂 取前 にお けるI
MCLは2群間に 有意差が無かった，フルクトース摂取後のIMC
Lは2群とも減 少傾向を認めたが有意差は無かった．
【考察】 フルクトース長期摂取によルインス リン感受性の低下は対照群で生じ，CD36欠損群では生じなかった‐CD36欠損とインスリ ン感受性の関連は不明な点が多いが，フルクトース摂取によるインスリン感受性の低下 に対してC
D36欠損は，少なくとも若年日本人においては防御的に作用すると考えられる ．
フ ル ク ト ー ス 摂 取 によ るADPNの低 下や I
MCLの増 加は なく ，脂 肪組 織と 筋組 織の イ
ンスリン感受性低下を示す所見が観察されなかったことから，対照群のフルクトース摂取によるインスリン感受性の低下と肝臓のインスリン感受性との関連性が注目される．フル
クト ース は肝 臓で アセ チル Co
Aの 産生 過剰 と脂 肪酸 合成に関わる転写因子 SREBPlcの増加を 引き 起こ し， SREBPlcの増加は肝インスリ ン抵抗性をきたす，肝臓の脂肪蓄積には肝CD36の 発現 増強 を伴 うと の報 告が あ り， sI班 BPlcのアゴニストである長鎖脂肪酸のトランスポーターであるCD
36の発現増強は肝の 脂肪合成に促進的に働くと考えられる．
肝 CD36の 発 現 に は 転 写 因 子 hverXreceptor（ U【 R）が 関与 する が， Umの 内因 性ア ゴ
ニストのーっに酸化ステロールが知られている ，CD36は酸化LDL受容体であることから，
CD36欠損では肝臓への酸化ステロールの取り込 みが減少し，そのためにu【Rの活性化も生 じ ず ， 肝 臓 で の イン ス リ ン 感 受 性 が 保 た れ た可 能 性 が 考 え ら れ る ．
本 研究 の結 果で CD
36欠損 はフ ルク ト ース 摂取 によ り食後高TG血症が出現しやすく，
それ はレ ムナ ント リポ 蛋白 の増 加に よ るこ とが 示さ れた．C
D36欠損と食後高TG血症の関連については，CD36欠損マウスでは小型で代 謝速度が遅いキロミクロンが産生され高TG血 症を きた すと いう 報告 やFF．Aの 上昇 によ るLPLの抑制が報告されている，本研究で 検 討 さ れ た ANGPTL3の 機 能 と し て ， u L活 性 阻 害， umに よる 転写 調節 を受 ける など が 報 告 さ れ て い る ．フ ルク ト ース 摂取 後CD36欠 損群 でOFTTの TG
上 昇率 が高 かっ た
原因 とし て， FF
Aの 上昇 傾向 （有 意で はな い） によ るLP
L抑制の可能性が否定できないこと と， AN
GH、L3の奇 異的 増加反応によるLPLの抑制が関与する可能性が考えられる・
OFTTによ るANGH
丶 L3の 血中 濃度 変化 を 観察 した 報告 は無く，その機序は不明である，
今後さらなる検討を要する，【結諭】 C
D36欠損は，長期フルクトース摂取 によるインスリン感受性の低下に対して防御的であった．また，CD36
欠損は，長期フル クトース摂取後に行う脂肪負荷試験において レム ナン トリ ポ蛋 白の 異常な増加を伴っていた，その機序にANGPTL3が関与する可能性が示唆された，学位論文審査の要旨
主 査 教 授 小 池 隆 夫
副 査 教 授 畠 山 鎮 次
副 査 教 授 筒 井 裕 之学 位 論 文 題 名CD36欠損者の長期フルクトース摂取による代謝変化に関する研究
C
D36はス カベ ンジ ャー受容体クラスBに 分類される糖蛋白で、筋組織、脂肪組織、マク ロフ ァー ジ、 など で発現している。その機能は酸化LDL受容体、長鎖脂肪酸のトランスポーターなど多 彩である。C
D36欠損マウスは食事因子の影響でインスリ ン感受性が変化すると報告され 、ヒトにおけるC
D36欠損ではインスリン抵抗性を伴う、 または伴わない、と相反する報 告がある。また、フルクトースは疫学調査の結果で摂取量の増加と平行して生活習慣病が 増加していると報告されている。CD36
欠損者の長期フル クトース摂取により引き起こさ れる代謝変化を観察し、CD36を介したエネルギー代謝調 節とフルクトース摂取の関係を 明らかにすることを目的とした。CD36
ヘテロ欠損群13名 とコントロー
ル 群23名の 2群を 対象 とし 、5週間 総 エネ ルギ ー比20％のフルクトースを摂取させ、その前後にグルコー ス負荷試験と脂肪負荷試験を行い評価し、以下の事実を明らかにした。
(1) CD36
欠 損群 は空 腹時 血糖 が有 意 に低 くOGT
Tの血糖上昇率は有意に高い、というイ
ンスリン抵抗 性は伴わなぃ糖負荷時の血糖上昇が生じる。
(2) CD36
欠損群は フルクトース摂取によるインスリン感受性低下に対し防 御的である。
(3) CD36
欠 損群 はフ ルク トー ス摂 取 によ り食 後T
G上昇率がコントロール群より有意に増加する。
(4) CD36
欠 損群 のフ ルク トー ス摂 取 によ る食 後T
G上昇はレムナントリポ蛋白の増加に
よ る 可 能 性 が あ り 、 そ の 上 昇 に ANGPTL3が 関 与 す る 可 能 性 が あ る 。
以上のことより 、C
D36欠損ではインスリン感受性の低下に防御的であり ながら、食後高TG血症を生じや すい可能性が示され、生活習慣病の対策を考えるうえで 、重要な事実を明らかにしたと 考えられた。
CD36の脂 肪酸 トラ ンス ポー ター と して の重 要度とC
D36遺伝子変異が、たんぱく質の発現に影響するか 否かとの質問には、C
D36以外にも脂肪酸トランスポータ ーは確認されて おり 、先 行研 究結 果か らCD36
は FFAの 早い 取り 込み に関 与し て いる と考えられる。
nt
478C‑+
Tはアミノ酸のプロリンがセリンに置 き換わる変異であるが、ヘテロ接合体であっても脂肪酸取り 込みの遅延が報告されていると回答した。また、グルコースとフルクトー 276―ースで TG代謝に 与える影 響が異なる理由は何かとの質問には、グルコースに比べてフルクトー スを大 量に摂取 するようになったのは30年程度であり、フルクトース研究は歴史が浅く不明な点が多いと回答した。なぜ若い女性を対象としたか。今回の結果は高齢者や男性に あては めて良い か。5週間と したその 根拠は 何か。I
M
CLがフルクトース摂取で増加しな かった のはなぜ か、との質問がされた。CD
36欠損に男女差は無い。対象とした集団に女性が多かった為、女性主体の対象となった。若年者という点では加齢による代謝変化の影響を排除する為、若年健常者を対象とした。フルクトースを継続摂取した報告で4週間では代謝変化が生じないことと、被験者がフルクトースを実際に摂取し続ける期間の限界を考慮し，5週間という設定にした。今回、被験者のエネルギー摂取は適正量を維持させた 。エネ ルギー摂 取の過剰によりIMCLは増加する可能性が考えられたと回答した。
先行研 究でCD36
欠 損はイン スリン抵抗性が生じるとあるが今回の研究と異なるのはなぜかとの質問について、対象者の年齢、病歴の違いによる可能性がある。先行研究の対象は平均年齢が60代であり、心疾患を有していたと回答した。TypeIと′l'ypeIIの表現形と本研究との関連について質問がされた。ヘテロ接合体における′rypeiiの頻度は33％であった。′I'ypeII欠損であるか否かに関わらず単球CD36の発現量はへテロ接合体で減少している。 ヘテロ 接合体で は臓器のC
D36発現量は単球と同様に減少していると考えていると回答し た。糖 尿病や高 TG血症で のC
D36欠損の 割合に ついて、 人種差 の有無と 人種差と表現型 の関係 はあるか との質問に対し、明らかではない。CD
36欠損はアジア人に多い。
表現型との関係は報告がないと回答した。
この論 文は、 C
D36を介した 代謝調節とフルクトース摂取の関係を明らかにした点で高く評価され、今後、生活習慣病の対策を考える上でのー助となる可能性があると言う意味で期待される。審査員一同は、これらの成果を高く評価し、大学院課程における研鑽や取得単位なども併せ申請者が博士（医学）の学位を受けるのに充分な資格を有するものと判定した。

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