今日、ほぼ 米国大人の40％と青少年の21％が肥満です。 この傾向は高まっており、世界の人口はますます肥満になりつつあります。これは、タイプ2糖尿病や心血管疾患のような他の病気のリスクを高めています。このリスクは過去30年に世界的に倍増しています。 しかし、それは単に私たちを脂肪にしているだけではないことを知って驚くかもしれません。
動物モデルを使用した実験では、業界で使用され、プラスチック、防腐剤、農薬、難燃剤に使用されている化学物質への暴露が、肥満を含む代謝障害の増加に重要な貢献をする可能性があることが示されています。
の一つ 私の研究室の研究目標 これらの増加した代謝性疾患に寄与する環境化学物質を特定し、それらが作用するメカニズムを解読することである。 この研究は、他の理由で研究していた化学物質（トリブチルスズまたはTBT）が、脂肪の発生に関連するホルモン受容体を活性化させるという予期しない発見から始まった。 私たちは、TBTが出生前の生活の中でより豊かになり、この特性が将来の世代に伝わる可能性があることを示しました。
私たちの最近の研究 ポリ塩化ビニルまたはPVCと呼ばれるタイプのプラスチックの製造に使用される化学物質であるジブチルスズがグルコース代謝を変化させ、マウスの脂肪蓄積を増加させることを明らかにしている。
肥満と2型糖尿病
健康な人では、血糖値が上昇した食事の後、膵臓はインスリンと呼ばれるホルモンを血流に分泌する。 インスリンは、筋肉、脂肪細胞、脳などの組織を刺激して血液からグルコースを吸収し、脂肪として保存します。 膵臓がインスリンを分泌するが組織はそれを検出できない場合、グルコースレベルは変化せず「インスリン抵抗性」につながる。
個体が太りすぎると、血流中の遊離脂肪酸が増加し、組織におけるインスリン感受性の低下に寄与し、血中グルコースレベルの上昇をもたらす。 糖レベルが正常よりも高いが高すぎない初期の段階では、個体は前糖尿病とみなされる。 その段階で、前糖尿病患者は、体重を減らして運動を増やすなど、生活様式の変化を起こして、そのグルコースレベルを低下させ、糖尿病発症リスクを低下させることができます。
しかし、げっ歯類では、特定の環境化学物質への暴露 空腹時および動物が低脂肪食に曝されているときの脂肪動員を妨げる体重を減らすことはカロリーを抑えることよりも厳しいかもしれないことを示唆している。
肥満に関連したプラスチックの化学物質
肥満の最も一般的な説明は、過食カロリーが豊富な食べ物や座り心地のライフスタイルです。 しかし、最後の10年に、obesogensと呼ばれる内分泌かく乱化学物質（EDCs）のサブセットが動物の肥満を引き起こすことが示され、ヒトの脂肪分の増加に関連していました。 EDCsは生体内に存在する天然ホルモンの作用を妨げる体外からの化学物質です。 ホルモンは、膵臓および甲状腺などの内分泌腺によって分泌され、繁殖およびグルコース代謝を含む体内の重要な生物学的機能を調節する。 したがって、ホルモンのレベルまたは作用を変化させることは、疾患に寄与し得る。
Obesogensは、脂肪組織生物学、エネルギーバランスおよび/または代謝ニーズの調節を変えることによって、生物における脂肪蓄積を不適切に刺激することによって作用する。
ジブチルスズ（DBT）塩は、建築材料（例えば、窓枠およびビニール床材）および医療機器（例えば、配管および包装）を含む多くの用途において広範に利用されているPVC樹脂の製造に使用されている。 DBTが シーフード & ハウスダストDBT曝露が広範囲に及ぶ可能性があることを示唆している。 しかし、人間のDBTレベルに関する情報はほとんどありません。
マウスのDBTへの曝露
我々は、培養中の細胞を用いて、DBTが脂肪細胞前駆体を成熟脂肪細胞にする2つのタンパク質を活性化し、より多くの脂肪細胞と脂肪を増加させることを示した。 したがって、これらの受容体を活性化する化学物質は脂肪組織の発生を促進し、それらをobesogensにします。
我々の研究ではヒトに曝露されると予想される領域にあるDBTの濃度に曝露された細胞は、顕微鏡下で見られるように、脂肪蓄積の増加、ならびに脂肪組織発生に関与する遺伝子の活性の増加を示した。
さらに、妊娠したマウスに食物水でDBTを与え、授乳期間を通して暴露を延長しました。 胎内発育中と母乳を通して暴露されたオスの子孫は、未飼養動物よりも低脂肪からやや高脂肪の食餌に変わったとき、より多くの脂肪を蓄積した。 これは、発達中および早期におけるDBT暴露が、これらのDBT曝露動物が肥満になる傾向があることを示している。 興味深いことに、私たちは女性の食生活に対するこの反応を見出しませんでした。
これらのマウスにおいて、我々は、膵臓におけるインスリン産生が変化したことに留意した。
興味深いことに、彼らはまた、食欲および血糖値の調節に関与する脂肪組織によって分泌されるホルモンであるレプチンのレベルを上昇させた。 両方の性別において空腹時血糖値が高かったが、男性のみがレプチンレベルおよびグルコース不耐性を示した。 我々の研究の結果は、obesogen DBTへの早期曝露を示し、食物脂肪の増加は雄マウスの前糖尿病を誘発することを示している。
obesogensへのヒトの曝露源が多数存在するので、ヒト組織におけるDBTを含むobesogenレベルのモニタリングは、ヒト集団における肥満やT2Dなどの代謝異常の増加率を理解し予防するのに役立ちます。 obesogensを含むプラスチックの使用を減らすだけで、私たちの健康を改善するだけでなく、世界の海洋にある巨大なプラスチックごみのパッチを考慮すると、環境にも良いでしょう。
著者について
ブルース・ブルムバーグ、教授、発生および細胞生物学、 カリフォルニア大学アーバイン校 ラケル・チャモロ・ガルシア、アソシエイト・スペシャリスト、 カリフォルニア大学アーバイン校
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