揚げ物の大量摂取は、脂質代謝障害や神経炎症により不安や抑うつに影響を与える


揚げ物の大量摂取は、脂質代謝障害や神経炎症により不安や抑うつに影響を与える

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221097120

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221097120


Anli Wang, Xuzhi Wan, Pan Zhuang, +13, and Yu Zhang https://orcid.org/0000-0003-1025-906X y_zhang@zju.edu.cnAuthors Info & Affiliations
編集:Marcus Raichle(ワシントン大学セントルイス校医学部、ミズーリ州セントルイス);2022年12月14日受領、2023年3月20日受理済み
2023年4月24日
120 (18) e2221097120
https://doi.org/10.1073/pnas.2221097120
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Vol.120|第18号
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意義
揚げ物の摂取と不安やうつ病のリスクとの相関に関する重要な知識不足を解決するために、我々は揚げ物の頻繁な摂取が不安やうつ病の高いリスクと強く関連していることを明らかにした。特に、アクリルアミドは揚げ物食品の代表的な汚染物質であるため、その毒性作用がさらに解明された。我々は、アクリルアミドの長期暴露が、酸化ストレスを介した神経炎症を介して不安や抑うつ様行動を誘発することを明らかにし、アクリルアミドによる脳内脂質代謝障害をPPARシグナル経路が仲介する根本的なメカニズムを解明した。これらの成果は、疫学的およびメカニズム的に、揚げ物摂取を減らすことが精神衛生上重要であることの道を開き、アクリルアミドが誘発する不安や抑うつを理解するためのエビデンスを提供することが期待される。
要旨
欧米の食事パターンは、精神的な健康と好ましくない関係があるとされています。しかし、習慣的な揚げ物摂取が不安やうつ病に及ぼす長期的な影響やその根本的なメカニズムは依然として不明である。140,728人を対象とした我々の人口ベースの研究では、頻繁な揚げ物食品消費、特にフライドポテトの消費は、不安とうつ病のリスクがそれぞれ12%および7%高いことと強く関連していることが明らかになった。この関連は、男性および若年層の消費者でより顕著であった。一貫して、揚げ物に含まれる代表的な食品加工汚染物質であるアクリルアミドに長期間さらされると、成魚のゼブラフィッシュの走光性、刺動性が悪化し、さらに探索能力や社会性が損なわれ、不安やうつ病に似た行動を示す。さらに、アクリルアミドを投与すると、血液脳関門の透過性に関連するtjp2aの遺伝子発現が有意にダウンレギュレートされることがわかった。マルチオミクス解析により、アクリルアミドの慢性曝露は、脳内脂質代謝障害と神経炎症を引き起こすことが示された。PPARシグナル経路は、アクリルアミドによるゼブラフィッシュの脳内脂質代謝障害を媒介する。特に、アクリルアミドの慢性曝露は、スフィンゴ脂質やリン脂質代謝を異常にし、不安やうつ症状の発現に重要な役割を果たすと言われています。また、アクリルアミドは過酸化脂質や酸化ストレスを促進し、脳神経の炎症に関与する。アクリルアミドは、(±)5-HETE、11(S)-HETE、5-oxoETEなどの過酸化脂質マーカーを劇的に増加させ、(±)12-HETE、14(S)-HDHAなどの炎症性脂質メディエーターの発現を上昇させ、アクリルアミド慢性暴露後の脳炎症状態の上昇を示している。これらの結果は、疫学的およびメカニズム的に、アクリルアミドが引き起こす不安やうつ病のメカニズムを解明する有力な証拠となり、揚げ物の摂取を減らすことが精神衛生上重要であることを強調しています。
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謝辞
本研究は、中国国家自然科学基金(助成番号:21976156)および中国国家一流青年専門家支援プログラムの資金援助を受けたものである。また、South London and Maudsley National Health Service Foundation TrustとKing's College LondonのNational Institutes of Health Research Biomedical Research CentreのメンバーおよびUK Biobankに登録した参加者に感謝します。本研究は、申請番号47365のUK Biobank Resourceを使用して実施されました。また、浙江省薬物予防管理技術研究重点実験室のゼブラフィッシュプラットフォームにおける実験条件の支援に感謝する。
著者貢献
J.J.およびY.Z.が研究を計画し、A.W.、X.W.、P.Z.、W.J.、B.W、Y.W.、Z.X、 J.W. および W.Y が研究を行い、 Y.A., X.L., Y.H. および J.Y が新しい試薬/分析ツールに貢献し、 X.W..、 Y.A.、X.L.、Y.T.、L.Z.がデータを分析し、Y.Z.が研究の構想、実験の監督、資金の確保を行い、A.W.が論文を執筆しました。
競合する利益
著者は競合する利害関係がないことを宣言しています。
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付録01 (PDF)
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映画「S1」。
明暗嗜好性テスト。図2に関連する。動画から、アクリルアミド処理したゼブラフィッシュは、対照群と比較して、暗黒ゾーンで過ごす時間が長く、明暗ゾーン間の移動回数が多いことが分かり、ゼブラフィッシュの不安度が高いことが分かる。
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映画S2。
ノベルタンクの潜水試験。図S2に関連する。アクリルアミド曝露群のゼブラフィッシュが水槽の底付近に留まることを示す動画。アクリルアミド曝露がジグモタキシスを悪化させ、ゼブラフィッシュの不安様症状を引き起こすリスクを高めることを示している。
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映画「S3」。
新奇物体探索テスト。図3との関連。動画では、対照群のゼブラフィッシュは新規環境に対して速やかに探索し適応することができるが、アクリルアミドを慢性的に曝露すると、不慣れな環境に対する適応能力が低下することが示されている。このことから、アクリルアミドは、ゼブラフィッシュの探索能力を低下させることで、不安や抑うつ様行動を誘導することがわかりました。
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映画S4。
社会的選好度テスト。図3との関連。動画から、アクリルアミド曝露群のゼブラフィッシュは魚群に近づいて泳ぐことがほとんどできないのに対し、対照群のゼブラフィッシュは魚群に近づいて泳ぐことが頻繁にあることがわかります。このことから、アクリルアミドの慢性暴露は、ゼブラフィッシュの社会性を著しく損ない、その結果、ゼブラフィッシュの不安症状やうつ病様症状を引き起こすリスクを高めることがわかりました。
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