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[大学]ダイエットの成否を決定する脳内神経機構を解明

研究情報

概要

 自治医科大学客員教授、関西電力医学研究所統合生理学研究センター長、岐阜大学医学系研究科客員教授の矢田俊彦らのグループは、本学生理学講座(統合生理学部門)所属時(2018年3月まで)から継続した研究において、食事制限(ダイエット)後に体重リバウンドを起こすかどうかを決定する脳視床下部の神経機構を発見しました(図1)。

 食事制限したマウスから取り出した脳スライスで神経細胞活動を測定する実験で、24時間の100%食事制限は、視床下部ニューロペプチドY(NPY)のY1受容体を介した作用により、室傍核2)OXT神経への興奮性入力(興奮性シナプス後電流(EPSC)3))が抑制されました(図1)。24時間の食事制限の後、自由摂食条件にすると、このシナプス電流の抑制および1日摂食量の増加が3日間継続し(図1, 図2a)、続いて、晩発性(自由摂食後7日以降)の摂食量と体重の増加(リバウンド)を起こしました(図2a,b)。一方、24時間の50%食事制限の後は持続的な摂食量と体重の減少を示しました(図2ab)。 100%と50%の食事制限後1日目のデータをまとめて解析すると、EPSC抑制-と摂食量増加の間の関係は飽和曲線を取り、不可逆的な変化(ヒステリシス)が示され、これがリバウンドの原因と考えられます(図3)。

 本研究で、ダイエット後に摂食量増加をもたらす脳神経シナプス機構を解明し、さらに、強すぎるダイエットはOXT神経シナプスを不可逆的に変化させ、摂食・体重リバウンドを起こすことを明らかにしました。食事制限(ダイエット)の強度を適正域に設定し、シナプス変化を可逆的に作動させることにより、体重リバウンドを起こさないダイエットの成功につながり、肥満症の予防・治療のための優れた食事療法への応用が期待されます。

 本研究成果は、日本時間2022年10月19日(水)15時Frontiers in Nutrition誌のオンライン版で発表されました。

図1.食事制限による興奮性シナプスの抑制と摂食量の変化の機構。
図2.24時間の100%食事制限(24h FR)および24時間の50%食事制限(50% FR)の後の1日摂食量(a)と体重(b)の変化。
図3.24h FRと50% FR後1日目のデータからの[興奮性シナプス抑制-1日摂食量の増加]の関係(a)。飽和曲線と不可逆的変化(ヒステリシス)の特性(b)による、4-12日目の1日摂食量のリバウンド増加(c)。

論文名、著者名など

雑誌名: Frontiers in Nutrition
論文タイトル:Fasting inhibits excitatory synaptic input on paraventricular oxytocin neurons via neuropeptide Y and Y1 receptor, inducing rebound hyperphagia and weight gain.
著者:Lei Wang123, Shigetomo Suyama1, Samantha A. Lee1, Yoichi Ueta, Yutaka Seino2, Geoffrey W.G. Sharp and Toshihiko Yada123
所属:1自治医科大学関係者、2関西電力医学研究所関係者、3岐阜大学関係者
DOI: 10.3389/fnut.2022.994827

http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnut.2022.994827/full?&utm_source=Email_to_authors_&utm_medium=Email&utm_content=T1_11.5e1_author&utm_campaign=Email_publication&field=&journalName=Frontiers_in_Nutrition&id=994827

その他

・岐阜大学: https://www.gifu-u.ac.jp/news/research/2022/10/entry19-11890.html