-
キチン由来オリゴ糖モノマーの調製と血糖低下活性の評価およびメカニズム解析
- 出典：
- Carbohydrate research. 2026;567:110005
- DOI：
- 10.1016/j.carres.2026.110005
要旨：
2型糖尿病（T2DM）はグローバルに多くの人々に影響を及ぼしているメタボリック疾患である。
グルコサミンとN-アセチルグルコサミン（GlcNAc）から構成されるキチン由来オリゴ糖（NACOS）は、T2DM患者における長期的な血糖管理を目的とした機能性食品および医薬品として開発するポテンシャルを有している。
しかし、既存研究の対象の大多数は複雑なNACOS混合物であり、構造-活性相関が不明確であることから、NACOSの活性向上と応用展開が制限されている。
筆者らの研究では、重合度2～6の完全脱アセチル化および完全N-アセチル化NACOSモノマーを調製・単離し、in vitro細胞活性アッセイ、ネットワーク薬理学、分子ドッキング、分子動力学シミュレーション、およびリアルタイム定量ポリメラーゼ連鎖反応（qRT-PCR）技術を統合することで、NACOSの主要成分の同定とそのメカニズム探索を行った。
In vitro細胞モデルを用いたスクリーニングの結果、D2～D4モノマーおよび混合物がグルコース消費量の改善とインスリン分泌の促進において最良の効果を示したことが明らかになった。
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、候補標的タンパク質p110αとD2～D4モノマー間の相互作用における潜在的な結合様式および構造安定性に関する計算的知見が提供された。
さらに、qRT-PCR実験により、D2～D4混合物およびモノマーがインスリン耐性HepG2細胞においてPI3K/AKT/GLUT2/GSK3βシグナル伝達経路に関与するグルコース代謝関連遺伝子の発現を調節することが示された。
これらの知見は、キチン由来オリゴ糖をより効果的な血糖管理製品として開発するための理論的およびデータ的支援を提供するものである。
-
高グリコシル化はアルツハイマー病の代謝的要因である
- 出典：
- Nature metabolism. 2026
- DOI：
- 10.1038/s42255-026-01538-4
要旨：
アルツハイマー病（AD）は進行性の認知機能低下を特徴とする壊滅的な神経変性疾患である。
代謝異常は広く報告されているものの、ADの分子的病因における役割については十分に解明されていない。
筆者らは、高グリコシル化がADの要因であることを同定した。
トランスジェニックADマウスモデルおよび死後のヒトADサンプルを用いた研究において、空間メタボロミクス、リピドミクス、グリコミクスを統合的に適用するとともに、N-結合グリカンの高度な空間同位体トレース・パルスチェース解析を実施した結果、脳における高グリコシル化の保存された表現型がグリカン生合成の増加により起因していることが示された。
さらに、グリカン生合成酵素の遺伝的ノックダウンはADマウスの認知成果を改善する一方で、経口グルコサミン補充はこれを阻害することが認められた。
また、疾病重症度が異なるAD患者の電子健康記録に関する遡及的解析から、グルコサミン補充はADの進行を加速させ、生存の見通しを悪化させることが関連していることが示された。
全体として、筆者らの結果は高グリコシル化がADの病理的要因であることを確立し、グリカン代謝をADに対抗するための実行可能なターゲットとして位置づけている。
-
Chonggu Granulesは肝腎虚弱症候群を伴う膝関節症患者の軟骨損傷をNrf2経路の調節を通じて軽減する
- 出典：
- Nan fang yi ke da xue xue bao = Journal of Southern Medical University. 2026;46(5):1028-1038
- DOI：
- 10.12122/j.issn.1673-4254.2026.05.06
要旨：
膝関節症（KOA）患者における軟骨損傷の改善メカニズムを探索することを目的として、筆者らはバイオインフォマティクス手法を用いてChonggu Granules（中医学由来の顆粒剤）の活性成分とその潜在的なターゲット、ならびにKOA関連遺伝子およびferroptosis（鉄依存性細胞死）関連遺伝子の交差遺伝子を分析した。複合成分-疾患-ターゲットネットワークおよびタンパク質-タンパク質相互作用（PPI）ネットワークを構築して主要な活性成分とコアターゲットを特定し、分子ドッキング研究により結合親和性を検証した。臨床試験では、62名のKOA患者を観察群と対照群（各31名）に無作為に割り当て、観察群ではグルコサミン塩酸塩タブレットにChonggu Granules を追加して12週間治療し、対照群ではグルコサミン塩酸塩タブレット単独で治療した。また、健康な20名を健康対照群として設定した。ELISA法を用いて軟骨損傷マーカー（MMP-13、CTX-II、COMP）およびferroptosis関連指標（GPX4、ACSL4、4-HNE、Fe2+）の血清レベルを測定し、リアルタイムPCRにより Keap1、Nrf2、SLC7A11、HO-1、およびGPX4 mRNAの発現を定量した。その結果、Chonggu Granules の4つの主要な活性成分（quercetin、eupatilin、kaempferol、wogonin）と5つのコアターゲット（AKT1、TP53、IL-6、JUN、Nrf2）が同定され、これらは癌、AGE-RAGEシグナル伝達、およびNFE2L2（Nrf2）シグナル伝達経路に関与していることが認められた。分子ドッキング解析において、活性化合物とターゲット間に強い結合が示され、特にNFE2L2 が最も高い結合親和性を示した。対照群に比べ、Chonggu Granules で治療されたKOA患者ではNrf2、SLC7A11、HO-1、およびGPX4 mRNA発現が有意に上昇し（p<0.05）、Keap1 発現は有意に低下し（p<0.05）、MMP-13、CTX-II、COMP、ACSL4、4-HNE、およびFe2+ の血清レベルは有意に低下し（p<0.05）、一方GPX4 レベルは増加した（p<0.05）ことが認められた。筆者らは、Chonggu Granules がquercetin とeupatilinという主要な活性成分を介してKOA を軽減し、これらの成分がNFE2L2 および他の治療ターゲットをターゲットとするNrf2 シグナル伝達経路を活性化してferroptosis を調節することにより、軟骨細胞損傷の改善をもたらす多成分、多ターゲット、多経路の相乗的メカニズムを有することを示唆していると結論づけている。
-
西アフリカ川エビ（マクロブラキウム・ボレンホフェニイ）およびアメリカゴキブリ（ペリプラネータ・アメリカーナ）からの改良法によるキトサン抽出・特性化：バイオテクノロジーの応用
- 出典：
- PloS one. 2026;21(5):e0349133
- DOI：
- 10.1371/journal.pone.0349133
要旨：
キトサンは、甲殻類、昆虫、その他の節足動物の外殻および外骨格に豊富に存在する構造多糖であるキチンの脱アセチル化によって得られる天然バイオポリマーである。その独特の物理化学的性質により、生物医学、医療用、農業、産業分野での広範な応用が実現されている。ナイジェリアでは、豊富な淡水甲殻類および昆虫がキトサン源として十分に活用されていない状況にある。筆者らの研究では、改良された化学抽出プロセスを用いて、西アフリカ川エビ（Macrobrachium vollenhovenii）およびアメリカゴキブリ（Periplaneta americana）をキトサンの地元供給源としての可能性を評価した。外骨格材料に対し前処理、脱灰、除タンパクを施した後、オートクレーブ補助アルカリ脱アセチル化（50%水酸化ナトリウム、121℃、15 psi、30分）を実施した。得られたキチン収率はエビで29.53%、ゴキブリで17.78%であり、キトサン収率はそれぞれ28.13%および11.56%であった。フーリエ変換赤外分光法により、両供給源で得られたキトサンの特性官能基が確認され、脱アセチル化度（DD）はエビ由来キトサンで68.79%、ゴキブリ由来キトサンで81.21%であることが認められ、これは N-アセチル D-グルコサミンから D-グルコサミンへの有効な変換を示すものであった。これらの知見から、両種とも持続可能なキトサン製造のための実行可能な代替供給源であること、ならびに加圧脱アセチル化プロセスが収率およびポリマー品質を向上させることが示された。本アプローチは、ナイジェリアでの持続可能なキトサン抽出のためのスケーラブルで再現可能な戦略を提供し、生物工学、医療、産業における潜在的応用を支援するものである。
-
O-GlcNAc化による微小膠細胞炎症状態の再構成とアルツハイマー病病態の軽減
- 出典：
- Cell death & disease. 2026
- DOI：
- 10.1038/s41419-026-08862-3
要旨：
慢性神経炎症は主に微小膠細胞によって駆動され、アルツハイマー病（AD）進行の特徴であり主要な寄与因子である。O-GlcNAc化は栄養状態に依存した翻訳後修飾として細胞ストレスと炎症の重要な制御因子として認識されているものの、AD における微小膠細胞活性化におけるその役割は依然として不明である。筆者らの観察によれば、AD患者の海馬組織ではO-GlcNAc化が著しく低下しており、これに伴って促炎症性M1型微小膠細胞への分極化が強化され、NF-κB シグナル伝達の上昇とNLRP3インフラマソーム活性化がみられたと述べられている。
LPS誘導神経炎症モデル（AD関連の炎症特性と認知機能低下を示す）およびin vitro微小膠細胞培養のいずれにおいても、LPS曝露は特にIba1陽性微小膠細胞内でO-GlcNAc化の著しい低下をもたらしたと筆者らは報告している。
全身的またはin vitro でのグルコサミン処置により、O-GlcNAc レベルが効果的に回復され、M1関連の炎症経路が抑制され、抗炎症性M2表現型が促進されたという。
メカニズムについて、筆者らはグルコサミンがNF-κB サブユニットp65およびc-RelのO-GlcNAc化を促進し、これらのサブユニットの核内移行および下流の炎症誘発性遺伝子の発現を抑制することを示している。
さらに注目すべきことに、グルコサミン処置によりマウスのLPS誘導記憶欠損と神経細胞喪失が改善されたと筆者らは報告している。
総合的に、これらの知見は、O-GlcNAc化がAD における微小膠細胞活性化と神経炎症の調節因子として機能し、O-GlcNAc化の増強が免疫恒常性と神経細胞の完全性を保存するための潜在的な治療戦略を表す可能性があることを示唆していると述べられている。
