リンクdeダイエット 世界の最新健康・栄養ニュース お問合わせ プライバシーポリシー リンク・著作権等について
ニュース詳細
[病気]  航空路に似た遺伝子ネットワークは動脈硬化を説明できる?
2022.1.19 , EurekAlert より:   記事の難易度 1
  

冠状動脈硬化症に関連するリスクの最大60%は、体内のいくつかの臓器にまたがるネットワークで一緒に働く何百もの遺伝子の活動の変化によって説明される可能性がある。さらに、脂質代謝ホルモンは、この活動を調整する上で中心的な役割を果たす可能性がある。これは、20年近く前に始まり、北欧の何百人もの冠状動脈疾患患者を対象とした研究の主な結果であるという。米国マウントサイナイ医科大学などによる報告。

「冠状動脈疾患は代謝障害によって引き起こされることはよく知られています。私たちの結果は、この関係の多くが、世界の航空会社の交通を描写するために使用されるハブアンドスポークマップを彷彿とさせる複雑な一連の多臓器遺伝子調節ネットワークによって最もよく説明されることを示唆しています」と主任研究者のヨハン・L・M・ビョルケグレン教授は述べている。「これらのネットワークマップが、心血管疾患と闘い、より正確で個別化された治療法を開発するために必要なメカニズムの枠組みを研究者に提供することを願っています。」

冠状動脈疾患は、コレステロールやその他の要因が蓄積して人の冠状動脈を詰まらせる一連の代謝障害に起因する。これは心臓発作や脳卒中を引き起こす可能性がある。約1,820万人の米国人に影響を及ぼしている冠状動脈疾患は、米国における心臓病の最も一般的な原因である。高コレステロール、高血圧、高血糖、肥満などのリスク因子には、さまざまな臓器が関与している可能性がある。最近の研究では、この病気に関連するリスクの約20%がヒトのDNA配列のわずかな違いに関連している可能性があることが示されているが、これらの違いがどのように遺伝子活性を変化させて冠状動脈疾患を引き起こすかについてはほとんどわかっていない。

この問題に対処するために、研究チームは体内で見つかった7つの異なる組織にわたる遺伝子活性を研究した。組織検体は、開胸手術中に850人のエストニア人患者から採取された。患者は「ストックホルム-タルトゥアテローム性動脈硬化症リバースネットワークエンジニアリングタスク(STARNET)」研究の一部だった。600人の患者は冠状動脈疾患を持っていたが、他の250人はそうではなかった。組織検体は、エストニアのタルトゥ大学病院の主任血管外科医であるアルノ・ルーサレップ博士の研究チームによって集められた。

遺伝子活性は、次の組織検体から分析された:血液、肝臓、骨格筋、内臓脂肪、皮下脂肪、および心臓の異なる部分から採取された2つの動脈壁。

ビョルケグレン博士は、心臓外科医として訓練を行っていた20年以上前に研究を開始したという。「当時、私には予感がありました。ゲノム配列決定とヒトゲノムプロジェクトの進歩により、研究者は複雑な障害の背後にある生物学を完全に理解することができました。科学者たちは、これらの障害が何十もの小さなDNA配列の違いにどのように関連しているのかを示していましたが、そのほとんどは遺伝子コードの一部ではありません。したがって、これらの小さいが多数のDNAの違いが、実際に代謝障害や冠状動脈疾患を引き起こす可能性があることを理解する方法が必要でした。これらの患者は、私のチームが全身の疾患関連臓器の遺伝子活性を測定できるようにすることで、この知識のギャップを埋めるユニークな機会を提供しました。」

遺伝子活性は、各組織検体中のRNA分子のレベルを測定することによって決定された。これらのRNA分子には、基本的に、生命維持たんぱく質や、遺伝子にコードされている他の種類のRNA分子を作成するためのDNA命令のコピーが含まれている。

初期の結果は、特定の組織からの個々の遺伝子の活性が、冠状動脈疾患だけでなく、さまざまな心血管代謝障害に関連している可能性があるという以前の発見を裏付けた。たとえば、冠状動脈疾患患者の肝細胞は、対照患者の肝細胞よりもコレステロール産生を制御する遺伝子の活性に大きな変化があった。しかし、これらの結果は、これらの遺伝子の活性がどのように連携して冠状動脈疾患を引き起こすかを完全には説明していなかった。

対照的に、リスクのほとんどは、疾患に関連する遺伝子活性のさまざまなネットワークによって説明できるという。研究チームは高度なコンピュータープログラムを使用して、すべての疾患関連遺伝子の活動がさまざまな組み合わせでどのようにグループ化されているかをテストした。次に、これらのネットワークの有効性が、以前に公開されたレポートのデータを使用してテストされた。

以前の研究で特定された20%に加えて、今回の研究結果は、冠状動脈疾患に関連するリスクの追加の54-60%がこれら224の遺伝子調節ネットワークによって説明でき、これらのネットワークの多くが個々の症例における動脈硬化の重症度の状態を説明するのに役立つという。これらのネットワークのうち、135は1つのタイプの組織内にあり、残りの89は複数の組織にわたる協調的な遺伝子活性を表している。

複数組織のネットワークが最大の影響を及ぼしているように見えるという。平均して、それらは単一組織のものより病気のリスクを3倍多く説明することができた。GRN165と呼ばれる多組織ネットワークの一例は、冠状動脈疾患のリスクの4.1%を占め、動脈壁と皮下脂肪組織でアクティブな709個の遺伝子が関与していた。

「遺伝子ネットワークは飛行機の交通パターンのように機能することがわかりました。主要な州のある空港での遅延が全国のフライトを混乱させる可能性があるのと同様に、1つの組織の主要な遺伝子の活動のわずかな変化が、安静時の他の遺伝子の活動を混乱させる可能性があることを発見しました」とビョルケグレン博士は述べている。

最後に、本分析は、脂肪細胞が他の臓器(特に肝臓)と通信するのを助けるホルモンが、多臓器ネットワークを調整する上で重要な役割を果たすことを示唆しているという。

「最終的には、この研究により、世界中の冠状動脈疾患の負担を軽減するために必要なツールが研究者に提供されることを願っています」とビョルケグレン教授はコメントしている。

出典は『ネイチャー心血管研究』。 (論文要旨)      
 「病気」 カテゴリ 最近の注目トピック
  食事コレステロールはマウスのインフルエンザを悪化させる?  
  患者を軽蔑したり非難したりする言葉は時代遅れ?  
  うつ症状、健康的な食事で改善か  
  コーヒー抽出法と男女差がコレステロール値上昇のカギ?  
  食事に含まれるアミノ酸とうつ病との関係を発見?  
  超低カロリー食は免疫系にもプラスの効果?  
 
翻訳機能ON/OFF選択
ON OFF
自分で探してみよう
最新ニュース(EurekAlert!)
最新文献(PubMed)
最新健康食品文献リスト
関連ページ
国立健康・栄養研究所
健康・栄養フォーラム
健康・体力づくりと
  運動に関するデータベース
栄養調査情報のひろば
「健康食品」の
  安全性・有効性情報