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トランスグルタミナーゼ媒介のグルコサミン糖化によるホエイプロテイン分離物の構造・機能特性および腸バリア機能への影響
- 出典：
- Food chemistry: X. 2026;38:104229
- DOI：
- 10.1016/j.fochx.2026.104229
要旨：
筆者らは、トランスグルタミナーゼ（TGase）媒介の糖化がホエイプロテイン分離物（WPI）の構造、機能特性、および腸バリア機能に及ぼす影響を調査している。構造解析の結果、グルコサミンとWPIの間に形成された共有結合相互作用がより安定で秩序立ったタンパク質構造をもたらすことが明らかになった。また、糖化されたWPIはWPIと比較して、泡立ち性、乳化性、抗酸化特性の向上を示し、加えてin vitro消化条件下でのWPIの加水分解の程度も減少することが認められた。さらに、筆者らはCaco-2細胞を用いた細胞性腸バリアモデルを構築し、糖化されたWPIの消化物による処理により、経上皮電気抵抗が有意に増加し、傍細胞透過性が減少することを報告している。RT-PCRおよびウエスタンブロット解析により、糖化されたWPIの消化物がタイトジャンクションタンパク質（Occludin、Claudin-1、ZO-1）の発現を上方制御し、腸バリア機能を増強することが明らかになったと筆者らは述べている。本研究は、望ましい機能特性と生物活性を兼ね備えた食品タンパク質の開発に関する新たな知見を提供している。
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グルコサミンはO-GlcNAc化を介してオートファジーを促進し肝臓脂肪症を軽減する
- 出典：
- Journal of biochemical and molecular toxicology. 2026;40(8):e71042
- DOI：
- 10.1002/jbt.71042
要旨：
"オートファジーは脂質代謝を調整し肝臓ホメオスタシスを維持する重要な細胞プロセスであり、その機能障害は非アルコール性脂肪肝疾患（NAFLD）の病態と密接に関連していると筆者らは述べている。
筆者らの研究では、ヘキソサミン生合成経路の中間体であるグルコサミンがヒト肝細胞（HepG2細胞）および高脂肪食誘発NAFLDマウスモデルのオートファジーと脂質蓄積に及ぼす影響を検討した。
グルコサミン処理により、mRNA・タンパク質の両レベルでLC3およびp62といったオートファジー関連マーカーの発現が用量・時間依存的に増加することが認められた。
一方、O-GlcNAcase（OGA）の薬理学的阻害はオートファジー活性をさらに増強させたのに対し、O-GlcNAc転移酵素（OGT）の阻害はグルコサミン誘導オートファジー反応を消失させたと報告されている。
これらの知見から、O-GlcNAcylationがグルコサミン駆動オートファジー誘導の重要な媒介因子であることが示唆された。
機能的には、グルコサミンはHepG2細胞においてパルミチン酸（PA）誘導脂質蓄積を有意に低下させ、さらに高脂肪食給与マウスの肝臓脂肪症を軽減したと筆者らは報告している。
以上の結果から、グルコサミンはO-GlcNAc依存的オートファジーを通じて肝細胞における脂質クリアランスを促進し、NAFLDおよび関連代謝疾患の治療薬候補としての可能性が示唆される。"
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アルコール性肝疾患と肝老化に対するグルコサミンの薬剤再利用：AMPK シグナル伝達経路の活性化を介した改善
- 出典：
- European journal of pharmacology. 2026;1030:179143
- DOI：
- 10.1016/j.ejphar.2026.179143
要旨：
アルコール消費がアルコール性肝疾患（ALD）の主要な原因であり、肝老化を加速させる進行性疾患であるという認識のもと、筆者らは肝細胞の老化をターゲットとした治療戦略に焦点を当てている。
特に肝脂肪症、炎症、肝老化を同時に改善できる既承認医薬品の再利用が有望であると考えられており、筆者らはこの観点から報告されている抗老化分子をスクリーニングし、グルコサミンがALDと肝老化の両方を緩和する可能性を持つ候補として特定した。
ALDの急性および慢性マウスモデルの両方においてグルコサミンを投与したところ、肝脂質蓄積、炎症性サイトカイン発現、および細胞老化マーカーが有意に低減したと報告している。
その機序としては、グルコサミンがAMPKシグナル伝達を活性化し、その後p38 MAPKパスウェイの調節を通じて老化関連分泌表現型（SASP）を抑制し、SREBP1/FASおよびACCパスウェイの調節によって脂質代謝を改善することが明らかになったと筆者らは述べている。
これらの知見は、グルコサミンが細胞老化と異常な脂質代謝の両方を改善する多面的な役割を果たし、ALD進行を減弱させることを示しており、筆者らの結果はグルコサミンをALDおよびアルコール関連肝老化の治療候補として再利用することを支持している。
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酸化還元感応性mTOR-eIF4Aシグナル伝達がP-グリコプロテイン選択的翻訳を促進する
- 出典：
- Free radical biology & medicine. 2026
- DOI：
- 10.1016/j.freeradbiomed.2026.07.033
要旨：
細胞は酸化ストレス適応において時間的なギャップに直面し、転写応答が完全に確立される前に急性的な障害に対して迅速なタンパク質合成が必要とされる。
筆者らの研究では、低用量のグルコサミンが一時的な細胞内の酸化敏感応答を誘導し、酸化敏感なPI3K-AKT-mTORC1シグナル伝達経路を活性化することで、総ABCB1 mRNA量の増加が検出されない状況下でもP-グリコプロテイン（P-gp）の豊富さの増加をもたらすことが示された。
グルコサミンは4E-BP1のリン酸化を強化し、グローバルなポリソーム負荷のわずかな増加をもたらした。
さらに、ポリソームプロファイリング解析により、ABCB1 mRNAが能動的に翻訳されるポリソーム画分へと選択的に再分配される一方で、GAPDH mRNAの分布およびポリソーム関連の割合はほぼ変わらないままであることが明らかにされた。
eIF4Aに対する薬理学的阻害剤rocaglamide Aを用いた処置およびEIF4A1の遺伝的枯渇は、ともにグルコサミン誘発性のP-gp上方制御を減弱させ、この翻訳応答へのeIF4Aの機能的寄与を支持している。
ABCB1の5'−非翻訳領域の解析では、進化的に保存された高度に構造化された要素（in vitroではG4様の特性を有する）が同定され、観察されたeIF4A感受性の候補となる構造的文脈が提供された。
パラコート毒性モデルでは、グルコサミンは肺におけるP-gp発現を増加させ、肺へのパラコート蓄積を減少させ、生存率を改善した一方で、これらの保護効果はAbcb1a/Abcb1b欠損マウスにおいて著しく減弱したことが報告されている。
これらの知見は、ABCB1/P-gp翻訳を優先的に強化し、肺の解毒に寄与する酸化敏感なmTOR-eIF4Aシグナル伝達経路の存在を支持している。
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免疫遺伝子INHBAは関節症における軟骨損傷と関連し、TGF-β/p38 MAPK経路の時間的活性化を仲介する可能性がある：マルチオミクス・機械学習・実験的検証の統合
- 出典：
- Mediators of inflammation. 2026;2026(1):e8787726
- DOI：
- 10.1155/mi/8787726
要旨：
本研究は、関節症（OA）関連の免疫遺伝子のスクリーニングおよび同定、これらの遺伝子により仲介される主要シグナル伝達経路の時間的活性化の基礎となるメカニズムの解明、ならびに潜在的な治療化合物のスクリーニングを行い、OAの精密診断および標的介入のための理論的基盤を提供することを目的としている。
筆者らは遺伝子発現バンク（GEO）データベースから正常対照群（NC）を伴う4セットのOA軟骨トランスクリプトミクスデータセットをダウンロードし、バッチ補正後に訓練セットおよび2つの独立した検証セットを構築して免疫関連の差異的に発現する遺伝子（Immune-DEGs）をスクリーニングした一方で、12の基本的な機械学習アルゴリズムに基づいて113の複合モデルを構築し、10分割交差検証により最適化したうえで検証セットで評価することにより重要な免疫遺伝子を同定した。
その後、筆者らは機能的豊富化分析を実施して豊富化されたシグナル伝達経路を明らかにするとともに、Shapley加法説明（SHAP）分析および加重遺伝子共発現ネットワーク分析（WGCNA）を統合することで中心的な免疫遺伝子を特定し、さらに単一細胞擬似時間分析を用いてOA進行中のそれらの動的発現パターンを解読した。
加えて、筆者らは実時間定量的ポリメラーゼ連鎖反応（RT-qPCR）およびウエスタンブロット分析を用いて細胞モデルおよび異なる病変重症度のOA動物軟骨組織における中心遺伝子および主要経路タンパク質の発現変化を検証し、DSigDBデータベースを用いた薬の再利用によって潜在的な治療化合物をスクリーニングするとともに、分子ドッキングおよび分子動力学シミュレーションにより臨床で一般的に使用される医薬品の中心的な標的に対する結合能を検証した。
その結果、筆者らはOAと有意に関連する12の免疫関連DEGをスクリーニングしたほか、10の重要な免疫遺伝子に基づくOA分類モデルを構築し、本研究の限定的なサンプルにおいて良好な分類能を示したことが報告された。
また、機能的豊富化分析により、これらの重要な免疫遺伝子がTGF-β信号伝達経路に有意に豊富化されていることが明らかになり、SHAP分析とWGCNA分析を統合した結果、INHBAがOAと関連する主要なハブ遺伝子として同定された。
単一細胞擬似時間分析によって、OA進行に伴いINHBA発現が持続的にアップレギュレートされることが示唆されたほか、in vitroおよびin vivo実験検証により、ヒト軟骨細胞およびラット軟骨組織におけるINHBA mRNA値はOA病変の悪化に伴い継続的に増加することが報告された。
ウエスタンブロット分析の結果は、総TGF-β1タンパク質が最初に増加してからその後減少する時間的変化を示す一方で、INHBAおよび下流のリン酸化p38 MAPKタンパク質値は疾患進行中に継続的に上昇し、これらの知見からTGF-β経路とp38 MAPK経路間の時間的活性化スイッチの存在が示唆された。
薬の再利用により、プロゲステロンを含む10の潜在的な治療化合物が同定されたほか、分子ドッキング分析によってジクロフェナク、セレコキシブ、グルコサミン、およびコンドロイチン硫酸が中心的な標的に安定的に結合できることが示されたものの、分子動力学シミュレーションはセレコキシブとINHBAタンパク質間の安定的な結合形態をさらに確認した。
本研究は、10の重要な免疫遺伝子に基づくOA分類モデルを成功裏に構築し、中心的な免疫遺伝子INHBAがOA進行と強く関連しており、TGF-β/p38 MAPK経路の時間的活性化を仲介することでOAにおける軟骨変性に寄与する可能性があることを実証している。
