研究により、ポリフェノールがインスリン抵抗性を低下させる仕組みが明らかになった

2024年に発表予定の新たな研究により、エクストラバージンオリーブオイルに含まれるポリフェノールが、心血管疾患や肥満に関連する分子および細胞レベルのメカニズムにどのような影響を与えるかが明らかになった。および肥満に関連する分子および細胞メカニズムにどのように作用するかを解明した。

10年以上にわたる研究により、ポリフェノールが慢性炎症性疾患に伴う健康への悪影響を緩和する能力があることが実証されているものの、 研究者らは、こうした結果が得られる生物学的メカニズムを未だ特定できていない。

ポリフェノールは、代謝が活発な様々な組織における遺伝子発現プロファイルに著しい影響を与えることができ、特に、ポリフェノールは（インスリン抵抗性による）こうした損傷の一部を予防するようです。- エンツォ・ニソリ、ミラノ大学肥満研究者

イタリアの科学者チームによる以前の研究では、全身性炎症とミトコンドリアの異常および機能不全が、脂肪蓄積と心代謝障害を結びつける病態生理学的プロセスにおける2つの主要なメカニズムであることが特定された。。

炎症性疾患に対するエクストラバージンオリーブオイルの健康効果を説明するために用いられる主な仮説は、一般的に、炎症の影響を逆転させるポリフェノールの抗酸化作用に焦点を当てています。 しかし、研究者たちは、これはまだ直接的に実証されていないと述べています。

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その結果、オリーブオイルの研究を専門とし、親会社である Deoleo）は、オリーブオイルの有益な効果に関与する分子および細胞レベルのメカニズムの可能性を研究するため、イタリアの研究チームに連絡を取りました。

また、研究者らは、オリーブオイルのさまざまな成分――ポリフェノール、スクアレンやトコフェロールを含む脂質由来分子、 および一価不飽和脂肪酸――が、エクストラバージンオリーブオイルの摂取が心代謝症候群に及ぼす有益な効果にどのような役割を果たしているかを解明することにも関心を寄せていた。

ミラノ大学の肥満研究者であり、この研究の共著者であるエンツォ・ニソリ氏は、研究チームがマウスを5つのグループに分け、各グループに特定の食事を与えたと述べた。

対照群には、総カロリー摂取量の 9% を脂肪が占め、多価不飽和脂肪である大豆油を含む低脂肪の飼料を与えました。

他の 4 つのグループは、カロリーの 40% を脂肪が占める食事を摂取しました。各食事において、脂肪摂取量の 14% は、哺乳類の生存に不可欠なリノール酸の供給源である大豆油で構成されていました。

これら4つの食事プログラムには、飽和脂肪酸であるラードを主成分とする食事、スクアレンとトコフェロールを含むポリフェノール強化エキストラバージンオリーブオイルを主成分とする「EVO Pol+」食事、 スクアレンとトコフェロールを含む、ポリフェノールが除去されたエクストラバージンオリーブオイルからなる「EVO Pol-」食、およびトコフェロールのみを含むヘーゼルナッツオイル食。

すべてのグループにおいて、研究者らは総カロリー摂取量と運動量を管理した。

「これらすべての食事法を比較することで、エクストラバージンオリーブオイルの単一成分が、最終的に表現型および分子レベルでの差異を誘発する関連性に関する情報を得ることができます」 とニソリ氏は『Olive Oil Times』に語った。

研究者らは、5つの食事法を用いて、様々な時点での血糖恒常性を制御する長期実験を行い、実験終了時に、研究のために肝臓および骨格筋から白色脂肪組織と褐色脂肪組織を採取した。

ニソリ氏によると、体内の様々な部位における機能性脂肪組織の蓄積は、「臨床的な心血管疾患や [心代謝]症候群の様々な段階へと移行する最初の段階であり、これは心臓や脳の動脈に変化を伴う臨床的な心血管疾患や腎疾患へと進行する可能性がある。」

「動物においても人間においても、体内に蓄積した脂肪組織の過剰や機能不全は、炎症反応を増大させ、 酸化ストレス、および肝臓の脂質代謝を乱す可能性のあるその他の要因を増加させる」と彼は付け加え、これが慢性腎臓病や心血管疾患を誘発するとした。

「我々の研究の主な目的は、エクストラバージンオリーブオイルを通じて地中海式食事法がもたらす恩恵が、実際にはこれらの変化を調節することによってもたらされるものであることを、研究者たちに納得させることでした」と彼は述べた。

研究の終わりに、ニソリ氏は、研究チームがいくつかの重要な発見を特定し、将来の研究への道を開いたと述べた。

研究者たちは、エクストラバージンオリーブオイルを含む高脂肪食を摂取したマウスは、ラードを含む高脂肪食を摂取したマウスと比較して、体重を減少させることができることを発見しました。

また、4 種類の高脂肪食すべてにおいて、ポリフェノールを豊富に含む食事のみが、食後の血糖値の統計的に有意な低下を示したことも確認されました。

「さらに、ポリフェノールを豊富に含むエクストラバージンオリーブオイルを代替した食事を与えられたマウスは、高脂肪のラード食や他の 2 種類のエクストラバージンオリーブオイルを豊富に含む食事よりもインスリン抵抗性が低いことを示す、その他の測定も行いました」とニソリ氏は述べています。

「この結果は、ポリフェノールが血糖恒常性の正常化に効果的に関与しており、これらの動物にとって潜在的な利益をもたらすことを示唆する点で重要です」と彼は付け加えた。

実験の終了時に、研究者らはマウスから組織を採取し、RNAシーケンス解析を行った。これにより、ポリフェノールを豊富に含む食事を与えられたマウスと、他の食事を与えられたマウスの遺伝子発現を比較・測定することができた。

これらの比較により、研究者らは、肝臓および白色脂肪組織における異なる結果に関与する遺伝子を特定し、より具体的には、 ポリフェノールの摂取が、さまざまな遺伝子発現とどのように相関しているかを確認することができました。

「ポリフェノールが豊富な高脂肪食では、ポリフェノールが欠乏した高脂肪食と比較して同じ遺伝子の発現が増加していることが確認できる場合、その遺伝子が肥満に関連する病態に関与している可能性があることがわかります」とニソリ氏は述べた。 「ポリフェノールが、肥満によって引き起こされる変化を少なくとも部分的には打ち消すことができることを実証できるかもしれない」

この観察結果に基づき、研究者らは、高脂肪食によって変化し、ポリフェノール強化食によって元に戻った、さまざまな遺伝子を分析し続け、クラスターと呼ばれる遺伝子ネットワークの配列を構築した。

その結果、ポリフェノール強化食は、炎症や酸化ストレスに関連する遺伝子発現を低下させることが判明した。 これとは別に、ポリフェノール強化食を与えられたマウスでは、エネルギー消費およびミトコンドリア機能に関連する遺伝子発現の増加が観察されました。

「炎症、酸化ストレス、インスリン抵抗性が心代謝症候群による中心的な損傷であるならば、 ポリフェノールを豊富に含むエキストラバージンオリーブオイルの摂取は、インスリン抵抗性を有意に予防する」とニソリ氏は述べた。

「ポリフェノールは、代謝が活発なさまざまな組織の遺伝子発現プロファイルに顕著な影響を与えることができ、特に、ポリフェノールはこうした損傷、炎症、酸化ストレスの一部を予防するようです」と彼は付け加えた。

ニソリ氏は、エクストラバージンオリーブオイルが心代謝疾患の背後にある分子メカニズムにどのような影響を与えるかを解明しようとする研究者の取り組みにおいて、これらの結果は有望であるとしつつも、いくつかの限界があるとも述べた。

その主な要因として、エクストラバージンオリーブオイルやポリフェノールの摂取が、マウスと人間の間で腸内細菌叢に及ぼす影響が異なることが挙げられる。 また、エクストラバージンオリーブオイルが心代謝疾患の背後にある分子メカニズムにどのような影響を与えるかを研究者が断定するには、まだ多くの研究が必要だと付け加えた。

「これはまだ物語の始まりに過ぎません」とニソリ氏は締めくくった。「現在、ポリフェノールの作用に関与している可能性のある遺伝子について、さらなる情報を得ようとしています。この研究には長い時間がかかるでしょう。」

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