国立精神・神経医療研究センター(NCNP)と東京都医学総合研究所は11月11日、思春期における砂糖の過剰摂取が精神疾患(今回の研究では統合失調症と双極性障害を指す)発症の新たな環境リスク要因となりうることを、新たなモデルマウスを作製することで実証したと発表した。
同成果は、東京都医学総合研究所睡眠プロジェクトの平井志伸主任研究員、岡戸晴生シニア研究員、三輪秀樹協力研究員(国立精神・神経医療研究センター精神保健研究所精神薬理研究部室長)らの研究グループによるもの。詳細は米国科学誌「ScienceAdvances」にオンラインに掲載された。
統合失調症や双極性障害などの精神疾患は若年発症の難治性慢性疾患で、複数の遺伝的要因と環境要因が重なり合って発症すると考えられているため、共通の発症機序の同定が難しく、予防・治療法が確立していない。そのため、予防・治療に向けた研究を進めるため、今回、研究グループでは、これまでの「精神疾患の患者は健常者よりも、過剰に砂糖などの糖質を摂取する」、「砂糖をより過剰に摂取する統合失調症患者の予後が悪い」などといった研究報告から、精神疾患発症と糖代謝障害の関連を疑い、「思春期における砂糖の摂取過多」という栄養環境に依存した新規の精神疾患モデルマウスを作出することにしたという。
このモデルマウスを用いて実験を進めたところ、思春期の砂糖(グルコース(ブドウ糖)とフルクトース(果糖)からなる二糖)の過剰摂取は、背景に遺伝的リスクを伴うと、成長後の脳機能に影響を与えることが示されたとするほか、モデルマウスの詳細検証を進めたところ、脳の毛細血管内皮細胞、ミクログリア、アストロサイトなどの非神経細胞群が異常所見を呈していることも判明したという。
また、モデルマウスでは血中から脳実質へのグルコース輸送が障害されていることも確認されたほか、発症前から、抗炎症剤の一種であるアスピリンを低濃度で継続的に投与しておくと、血管障害が抑制され、グルコースの取り込み障害やいくつかの異常行動が予防されることも確認されたとのことで、これらの結果から研究グループでは、細胞群の障害に伴う脳のエネルギー不足が、行動異常につながる神経細胞の不調を招いたと推察されると説明している。
さらに、実際の患者においては脳の毛細血管障害の存在が報告されていなかったことから、統合失調症および双極性障害の患者死後脳を用いた検証を行ったところ、モデルマウスと同様の所見を見出したともしている。ポイントは、集めた患者死後脳は必ずしも砂糖の過剰摂取の記録を有するわけではなく、さまざまなストレス環境下で疾患を発症しており、それらのストレスが血管障害に収斂している可能性が見出されたことであるという。
なお、研究グループでは、今回の研究は砂糖に着目したが、同じ構成成分である異性化糖の過剰摂取にも注意が必要と考えられるとしているほか、今回の仮説は、統合失調症の特効薬であるクロザピンが、ドーパミン受容体阻害効果が弱く、糖代謝、免疫系に作用を有することからも臨床現場でも支持されるものと考えられるとしており、今後、脳の毛細血管障害の画像解析手法の開発や治療薬の開発により、仮説の検証につながることが期待されるとしている。
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作出したモデルマウスの概念図。フルクトースとグルコースで構成される砂糖の思春期における過剰摂取は、非神経細胞群に炎症反応や代謝異常などを引き起こし、血中から脳実質へのグルコース流入を妨げることとなり、精神疾患の主要症状を引き起こす特定の神経細胞の機能不全を招くと考えられるという (出所:NCNP Webサイト)
