母乳分泌における脂質濃度調節機構の解析－乳腺組織における核内受容体群のクロストーク機構－

瀧谷公

大阪医科大学小児科

緒

存在し、それぞれα・β・γ・δの同族体が存在する

言隆講師
1)2)。

近年、日本での食習慣の欧米化において、日本人の栄中でもα-トコフェロールが最も抗酸化作用が強い。ビ

養障害は、摂取不足からその栄養摂取の不均衡へと変遷

タミン E は小腸から吸収されてキロミクロンに結合ししている。特に幼少児・子供・若年成人において、栄養て肝臓に取り込まれる。肝臓ではα-トコフェロールが摂取の不均衡は懸念すべき問題である。妊娠中あるいはα-トコフェロール輸送蛋白質（α-TTP：α-tocopherol

授乳期の女性の栄養状態は非常に重要であり、その不摂transfer protein）と特異的に結合し、その後 VLDL に組生は胎児および乳児に影響する可能性がある。しかし、み込まれて、血液中に再び放出される。血液中のα-ト母体の栄養摂取状態が、胎児あるいは母乳成分に与えるコフェロールと結合した VLDL は代謝されて LDL とな影響を分子生物学的に検討した報告は数少ない。

る。こうしてα-トコフェロールは各末梢組織に運搬され、母乳は、乳児にとってただひとつの完全な食事である。

LDL 受容体を介して細胞内に取り込まれる。肝臓中α

母乳は充分な栄養成分のみでなく、感染防御物質（分泌-TTP の主な作用は、血液中α-トコフェロール濃度を維型 IgA、アルブミン、免疫グロブリン、ラクトフェリン、持することである。すなわちα-TTP の機能不全では、リゾチームなど）を有する。そのため、腸内細菌叢の発α-トコフェロールを体内に蓄積することができず、ビ達に寄与する。母乳の最重要な意義として、健全な母子

タミン E 欠乏状態を呈することになる。α-TTP 遺伝子相互関係の確立がある。これはその後の乳児の健全な心は、家族性特発性ビタミン E 欠乏症 (AVED: ataxia with

身発達に重要な影響を与える。

isolated vitamin E deficiency) の原因遺伝子である 3)4)。

母乳の構成成分は、授乳期により変化することが知AVED の主な臨床症状は、運動失調、深部感覚障害であ5)られている。授乳期の経過とともに、母乳中のタンパり、網膜色素変性症を伴うこともある 。

ク質、ミネラル成分は顕著に減少し、逆に乳糖および本研究では、まず脂溶性ビタミンであるビタミン E脂肪成分は上昇する。これは、乳児の発育にあわせの乳腺組織における代謝を研究するために、乳腺細胞にて、必要成分量が変化するためと考えられる。また

おけるα -TTP 遺伝子発現を検討した。さらにこの発現

このような母乳の各成分の分泌調節機構は不明であと共に、脂溶性生理活性物質をリガンドする転写因子でる。脂溶性ビタミン群も同様に母乳中に含まれ、授乳ある核内受容体により母乳中のビタミン E 濃度が変化を通じて乳児に供給される。成熟母乳中の脂溶性ビタするか否かを検討した。

ミン濃度は、授乳時期により異なる。特に脂溶性ビタミンであるビタミン E は初乳に多く含まれるが、その実験方法

母乳分泌の調節機構は不明である。生体における脂質１.

ヒト乳腺細胞 MCF-10 の培養

代謝は、肝臓、脂肪、マクロファージなどの組織にお乳 腺 線 維 嚢 胞 細 胞 株 (MCF-10) を 使 用 し た。MCF-いて、複数の遺伝子群により複雑に制御されている。

10 細 胞 は、American Type Culture Collection 社 よ

なかでも核内受容体群 PPAR α・δ・γ (peroxisomeり 購 入 し た。MCF-10 の 培 養 条 件 と し て、DMEM/proliferators - activated receptor) および LXR(liver X recoetor)

F12（FBS10 %、 イ ン ス リ ン 5mg/500ml、EGF10 μなどは、主要な転写調節因子である。

g/500ml、ハイドロコルチゾン 250 μg/500ml、ペニシリン）を用いた。培地交換は、70 〜 80％コンフルエ

ビタミン E は生体内で強い抗酸化能を有する。ビタントの状態で行った。

ミン E にはトコフェロールおよびトコトリエノールが
1瀧

２.

谷

公

隆

既報に従った。

real-time RT PCR 法による mRNA 発現量の検討

MCF-10 細胞に各種の脂溶性リガンドを添加し、1 〜2 日後に細胞を回収した。回収した培養細胞から RNA結抽 出（Qiagen） を 行 い、total RNA を 採 取 し た。 得 ら

１.

果
乳腺線維嚢胞細胞株 (MCF-10) での実験

れ た total RNA (2µg) に つ い て、 逆 転 写 (Omniscript,

乳腺線維嚢胞細胞株 (MCF-10) において、α-TTP 遺Qiagen) を行い、cDNA を合成した。合成した cDNA を

伝子発現を PCR にて確認した。脂質代謝に関係する転real-time PCR の鋳型として用いた。Real-time PCR は、写因子（核内受容体）である LXR (Liver X receptor)

Hybprobe Master Mix (Roche) を 用 い て、Light Cyclerの リ ガ ン ド 22(R)-hydroxychoresterol に よ り、 αSystem (Roche) で PCR 反応を施行した。対象とした遺-TTP 遺伝子発現が上昇することを見いだした（図１）。

伝子は、ヒトα-TTP およびβ-Actin 遺伝子である。

またリガンド濃度依存的に、α-TTP 遺伝子発現は上昇した（図２）。

３.

授乳ラットに対する脂溶性リガンド投与でのビタミン E

２.

濃度の検討

授乳ラットに対する脂溶性リガンド投与でのビタミン E濃度

Wistar 雌ラット（15 週）を出産後より、10 匹の仔ラッWistar 雌ラット（17 週齢、出産後 17 日）に LXR リトに授乳させた。出産後 17 日に脂溶性物質（核内受容ガンドである T0901317 (5 mg/kg) の単回経口投与を

体 LXR のリガンド）である T0901317 (5 mg/kg) の単行った。24 時間後に検体を採取し、α- トコフェロール回経口投与を行った。そして 24 時間後に母体血および濃度を測定した。その結果、血液中α- トコフェロール母乳の採取を行った。そして、母体血および母乳のビタ濃度は上昇し、母乳中α- トコフェロール濃度は減少しミン E 濃度を測定した。なおビタミン E 濃度の測定はた（図３）。

32211001
図1234567Control

MCF-10 培養細胞でのα-TTP 遺伝子発現

図2（濃度依存性）
4. Carbacyclin

22(R)Hydroxy Choresterol の添加濃度を変化させて、α-TTP 遺伝子発現を検討する。

A. 母体血液

B. 母乳

1500
Tocopherol（μg/dl）

40Toc/Cholesterol

1μM

MCF-10 培養細胞でのα-TTP 遺伝子発現（脂溶性リガンド添加実験）1. Control
2. 22(R)Hydroxy Choresterol
3. Leptin
5. Pioglitozone 6. WY14643 7. GW0742

0.1μM

302010100050000control

T090
図3control

LXR リガンド投与（T0901317）によるビタミンＥ濃度
2T090

母乳分泌における脂質濃度調節機構の解析

考

関与することで、LXR は乳児の酸化ストレス防御機構

察
核内受容体は、標的遺伝子群のプロモーター領域に直に重要な役割を果たしているかもしれない。乳腺細胞に接結合し、その遺伝子発現を制御するリガンド依存性のおける核内受容体の役割については、今後の研究が期待転写因子である。ステロイドホルモン（副腎皮質ステされる。

ロイド、男性ホルモン、女性ホルモンなど）、脂溶性ビタミン（レチノイン酸、ビタミン D、ビタミン K）、脂要

約
本研究では、乳腺細胞における脂溶性物質（特にビタ溶性生理活性物質などをリガンドとする。LXR の主な6)ミン E）の変動を検討した。

作用はコレステロール代謝および脂質合成である 。そのリガンドはコレステロールの代謝物であるオキシステ

乳腺組織培養細胞において、ビタミン E の同族体でロールであり、主な標的遺伝子群は、ABCA1、脂肪酸あるα-トコフェロールの輸送タンパク質α-TTP 遺伝子合成酵素、リポプロテインリパーゼ、SREBP-1c、アポは発現していた。さらにα-TTP 遺伝子発現は、脂質代

リポプロテイン E、Cyp7a 酵素などである。すなわち、謝に関連する核内受容体 LXR のリガンドにより上昇し肝細胞ではコレステロールの代謝あるいは胆汁酸への排た。また、母体への LXR リガンドにより、母乳中のα-泄、マクロファージおよび小腸では、コレステロールのトコフェロール濃度が変化した。以上から、脂質代謝に排出を調節している。

関連する核内受容体群は、乳腺組織の遺伝子発現および母乳の脂質代謝に影響を与える可能性が示唆された。

今回の結果では、乳腺細胞において、α-TTP 遺伝子は発現していた。α-TTP 遺伝子が乳腺細胞に発現していることから、この遺伝子は母乳中のビタミン E 濃度

謝辞調節に関与している可能性がある。さらには、乳腺細胞本研究を遂行するにあたり、財団法人三島海雲記念中のα-TTP 遺伝子発現は、核内受容体 LXR により上昇財団による学術奨励金を賜りましたことを深謝いたしした。すなわち、α-TTP 遺伝子発現は、脂質代謝に関ます。

連する転写因子により調節されたことから、その遺伝子発現は、脂質代謝により影響を受けることが考えられる。

文

授乳期の雌ラットに LXR リガンドを投与することで、

献1) 新井洋由：ビタミン，72，353-361，1998.

母乳中のビタミン E 濃度が変化した。上記の結果をあ2) 平原文子：ビタミン E と臨床（平井俊策編），pp33-47，医薬ジャー

わせて考えると、LXR は、血液および肝臓のみでなく

ナル社，2005.
3）Ouahchi K, et al,: Nat Genet., 9, 141-145, 1995.		

乳腺・母乳中の脂質代謝に影響を与える可能性がある。

4) Gotoda T, et al,: N Engl J Med., 333, 1313-1318, 1995.

またビタミン E は、強力な抗酸化作用を有することで

5) Yokota T, et al,: Ann Neurol., 41, 826-832, 1997.

知られている。LXR が母乳中のビタミン E 濃度調節に

6) Zelcer N, Tontonoz P : J Clin Invest., 116, 607-14, 2006.

3