この誌に掲載された新しい研究は、慢性的なストレスへの暴露が肥満と密接に関連している理由を発見したかもしれない。答えは、脂肪細胞とストレスホルモンのタイミングとの関係にあります。
カリフォルニア州スタンフォード大学医学部の化学システム生物学助教授であるMary Teruel博士が率いる研究者は、私たちの体が脂肪細胞を産生する、そうでなければ自然でよく知られているプロセスに困惑していました。
人体においては、いわゆる前駆細胞または前駆細胞、すなわち未分化幹細胞と完全に分化した幹細胞との間の中間状態が脂肪細胞に変わり、体重増加をもたらす。
健康な人は、前駆細胞の1％以下を脂肪細胞に変え、グルココルチコイドと呼ばれるホルモンによって誘発されたときにそうする。
グルココルチコイドは、炎症を緩和するために人体によって産生される天然のステロイドホルモンである。テルエルらの論文で説明されているように、人のグルココルチコイドレベルは日内に自然に上昇したり低下したりします。これは日周期のリズムによって制御されるサイクルです。
しかし、これらのホルモンは、短期または長期のストレスなどの外部刺激によっても増強され得る。しかし、新しい研究の上級調査官は、このダイナミックな興味深い発見した。
「正常な概日リズムのためにグルココルチコイドレベルが朝に高くなるたびに、あるいは我々の運動時にグルココルチコイドレベルが急上昇したり、暖かい建物から寒さに移行したりするたびに、なぜ脂肪が溺れないのですか？テルエルは自分自身に尋ねた。
「なぜ慢性的なストレス、時差ぼけ、シフト労働者の睡眠障害などのグルココルチコイド分泌の正常なリズムが失われているのですか？それは肥満と関連しているのですか？
このような疑問は、Teruelと彼女の同僚が新しい研究に着手するのを促した。
グルココルチコイドはどのように脂肪細胞に影響を与えますか？
答えを見つけるために、科学者たちはいくつかの実験を行った。最初のチームでは、前駆体の脂肪細胞をグルココルチコイドのカクテルの中で「リズムの脈拍」で4日間にわたって浴びせた。
彼らはいくつの前駆細胞が脂肪細胞に変わったかを数え、ホルモンの48時間の長いパルスがほとんどの細胞を脂肪細胞に変え、短いパルスで細胞分化を最小限に抑えることが分かった。
テルエルらは深く掘り下げたいと思っていたので、前駆細胞が脂肪細胞に変わる時期を「知る」ことができる分子メカニズムを拡大しました。科学者たちは、前駆細胞が短いパルスを無視するが、長いパルスに応答することに興味を持っていた。
このミステリーを解決するために、彼らは脂肪細胞（PPAR-γ（PPARG））の分化および成熟と相関することが知られているタンパク質の活性を追跡するために、単一細胞ライブイメージングを使用した。
このタンパク質を数日間に渡って数千の細胞で追跡し、コンピュータモデリングを用いて、前駆細胞がグルココルチコイドの正常な概日周期を無視し、長いホルモンパルスのみをフィルタリングするのを助ける2種類のフィードバックがあることが明らかになった。
具体的には、著者らは、「この概日フィルタリングには、PPARGへの迅速で遅い正のフィードバックが必要です。彼らの以前の研究に基づいて、科学者は、PPARGが蓄積し続けてより多くの脂肪細胞に至ることを可能にする34時間のフィードバックループを媒介する他のタンパク質も発見した。
「現在、スイッチを制御する概日符号を知っており、関与する重要な分子を特定しました」とテルエル氏は言います。
最後に、この新しく同定された概日コードが哺乳動物で同じように機能するかどうかを科学者は試験しなければならなかった。したがって、21日間にわたって、彼らはマウスのグループでグルココルチコイドレベルを増加させ、それらの重量を対照群のげっ歯類のそれと比較した。
この実験は、グルココルチコイドを追加したマウスが、対照マウス群の2倍の重量を獲得したことを明らかにした。これは、新しい脂肪細胞の生産だけでなく、すでに存在する細胞の増殖にも起因していることがわかりました。
継続的なストレスは体重増加につながる可能性があります
この研究結果は、慢性関節リウマチや喘息の患者にとってしばしば不可欠であるグルココルチコイド薬による治療が肥満と結びついていることを説明し、安全に与えることができる方法を示唆している体重増加と骨量減少の共通の副作用なしに。
さらに、上級研究員は、ストレス誘発性の体重増加プロセスをどのように照らし、どのようにコントロールするかの手がかりを提供する研究に注目しています。
“はい、あなたのストレスのタイミングは重要です”と彼女は言います。 「前駆細胞を脂肪細胞に変換することは双安定スイッチを介して行われるため、パルスでプロセスを制御することができます」
「ストレスやグルココルチコイド治療が当日中に起こっている限り、慢性関節リウマチやグルココルチコイドによる重篤なストレスや治療を受けても、体重は増えません。
しかし、夜間に慢性的なストレスやグルココルチコイドを摂取すると、正常な概日グルココルチコイド振動の喪失が著しい体重増加につながります。
メアリー・テレエル
