2023.6

No.

72

SHRSP5/Dmcr ラットにおいて胆汁酸は非アルコール性脂肪肝炎と動脈硬化を増悪させる
岡山大学大学院保健学研究科

渡辺彰吾

高脂肪・高コレステロール（high fat and high cholesterol：HFC）食を摂取させた脳卒中易発症性自然発症ラット（stroke-prone spontaneously hypertensive rats：SHRSP5/Dmcr）は、非アルコール性脂肪肝炎（non-alcoholic steatohepatitis：NASH）の新規モデルラットとして報告されており 1、このモデルラットの肝臓に見られる病
変 は、ヒ ト NASH の 特 徴 と非 常 に 似 て い る。我 々 の 以
前 の 報 告 で は、HFC 飼 料 を与えた SHRSP5/Dmcr ラット
は NASH 病 変 を 呈 し、さ らに、一 酸 化 窒 素 合 成 酵 素 阻

Blood vessel

LXRαSREBP-1c

Oxysterol

Accumulation of fat

SHPNASH

FXR

Synthesis

Fibrosis障害および血管機能障害を誘導した 。これまでの研究

Bile acid pool

血中の胆汁酸（BA）濃度がEndothelial cell

AbsorptionsBAsBAsBA
Secondary BA

Enterobacteria

DegradationNEMO
IKKβIκBαIκBαSecretion

pBA

pBA

mRNA

pBA

p65

p50

Transcription

p50

p65

p65

Translation

Primary BA

上昇していることが明らか

ICAM-1になっており、この BA は動VCAM-1

脈硬化とも関連が深いこと

IKKα
p50

2で、一 部 の NASH 患 者 で はCholesterol

Cholesterol

害薬である L-NAME を投与
す る こ と で、顕 著 な 心 機 能Bile acid

Oxydation

Atherosclerosis図 1. SHRSP5/Dmcr ラットにおける NASH と心血管疾患との BA 相互作用の機序が示唆されている。我々は、HFC 食に含まれる BA 含有量の違いが、NASH や心臓血管系に与える影響について検討した（図 1）。
SHR 等疾患モデル共同研究会より、雄性の SHRSP5/Dmcr ラット（n=18）を 9 週齢で入手し、以下の3 群に分けた。HFC 食は 8 週間にわたって負荷され、L-NAME は 16-18 週齢間に腹腔投与された。HFC食には BA の一種であるコール酸（cholic acids：CA）が含まれており、その含有量を 0%、2%、4% に調整した HFC 飼料を準備した。
・SHRSP5/Dmcr rats + HFC diet（0% CA）+ L-NAME（0% CA group, n = 5）・SHRSP5/Dmcr rats + HFC diet（2% CA）+ L-NAME（2% CA group, n = 6）
・SHRSP5/Dmcr rats + HFC diet（4% CA）+ L-NAME（4% CA group, n = 7）

16-18 週齢（L-NAME 投与後）における 0％、2％、4％ CA 群の生存率は、それぞれ 100％（n＝5/5）、83％（n＝5/6）、43％（n＝3/7）であり、CA 含有量の増加に伴って生存率が低下した。最近の報告では、単純性脂肪肝患者と比較して NASH 患者では血清および肝臓の総 BA レベルが増加するため、BAは NASH の進行と相関するもしくは悪化させる可能性がある（図 2）。BA の主要な役割は脂質やコレステロールの吸収促進であるが、確かに我々の結果でも CA 濃度に依存して血清総コレステロール値が上昇した。この肝臓中の過剰なコレステロールはオキシステロールへと異化され、farnesoid X receptor（FXR）、small heterodimer partner（SHP）の 阻 害、liver X receptor alpha（LXRα）、Sterol regulatoryelement binding protein-1c（SREBP-1c）の増強に伴って最終的に肝臓の脂質沈着の悪化が誘導されたと考えられる（図 1）。一方で動脈 A硬化と BA の関係に目を向けると、
腹 部 大 動 脈 の 脂 質 沈 着 は、CA濃度の上昇に伴い悪化した（図3A）。SHRSP5/Dmcr ラットは肥満やインスリン抵抗性を示さないBが、このラットの肝臓中 BA 含有量は動脈硬化にならない正常ラットに比べて有意に高い。胆汁酸はそれ自体に細胞毒性を有しておCり、特にこの HFC に含まれている CA の毒性は非常に高いことが知られている。したがって、過剰な胆汁酸が血中へと排出されることで、血管内皮細胞の NF-kBを刺激してしまい、古典的な経4% CA group

2% CA group

0% CA group

図 2. 肝臓の肉眼所見 (A) および肝臓 (B)、心臓 (C) の Masson-trichrome 染色 ( 線維化 ) 像 (scale bar：200μm)※黒矢印は紫色に染色される線維化領域を示す。CA% の増加にともない肝臓や心臓の線維化領域が増加していることがわかる。

路で ICAM-1 や VCAM-1 などの血管接着因子を活性化し、高 LDL コレステロールと相乗して、動脈硬化を悪化させた可能性がある（図 3B）。これらの結果は、LDL- コレステロールだけでなく、BA 濃度もNASH における動脈硬化の進行に関連していることを示唆している。本報告では割愛するが、BA 代謝は非常に複雑であり、腸内細菌叢による一次胆汁酸から二次胆汁酸への変換、グリシンやタウリンによる胆汁酸抱合、肝臓で産生された胆汁酸が腸管で再吸収される腸管循環システムなど、さまざまな要因を考察する必要がある。
我々の研究室では、すでB

Aに胆汁酸の液体クロマ
トグラフィー質量分析（liquid Chromatography/ Mass Spectrometry ：LC-MS/MS）、腸 内 細 菌叢の解析などを行ってい

2% CA group

るが、これに関しては次回のご報告としたい。
本研究を進めるにあたり、貴重な御助言をいただきました武庫川女子大学国際健康開発研究所の家森幸男所長に心より感謝申し上げます。

4% CA group

0% CA group

4% CA group

図 3. 腹部大動脈の Oil red O ( 脂質沈着 ) 染色 (A：scale bar = 1 mm) と、冠動脈の NFκB ( 上段 ) と VCAM-1 ( 下段 )の免疫染色像 (B：scale bar = 500 μm)※白矢印は濃赤色に染色される動脈内の脂質沈着を示している。CA% の増加にともなって動脈内の脂質沈着が増加していることがわかる。黒矢印より冠動脈の血管内皮に存在する NFkB と VCAM-1 が茶褐色に染色されていることがわかる。

参1) Kitamori K et al. Environ Health Prev Med. 2011, 17 (3): 173-82.

考文献2) Watanabe S et al. J Atheroscler Thromb. 2018, 25 (5): 439-53.
事務局

h ttp ://www. dm c ra . c o m /〒606-0805

京都市左京区下鴨森本町15番地
生産開発科学研究所3階

TEL/FAX：075-744-0071
E-mail:dmcra@j.email.ne.jp