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グルコサミンはヒト滑膜MH7A細胞におけるκBキナーゼβ阻害因子のO結合型Nアセチルグルコサミン修飾を介して核因子κBシグナル伝達を抑制する
- 著作名：
- 出典：
- Biosci Biotechnol Biochem. 2025 Dec 18:zbaf191
- DOI：
- 10.1093/bbb/zbaf191
要旨：
グルコサミンは、核内因子κB（NF-κB）シグナル伝達の抑制を介して抗炎症作用を示し、その機序としてO-結合型N-アセチルグルコサミン修飾（O-GlcNAc修飾）の関与が示唆されてきた。
本研究では、ヒト滑膜由来MH7A細胞を用い、インターロイキン1β（IL-1β）刺激下におけるNF-κBシグナル関連分子に対するグルコサミンおよびO-GlcNAc転移酵素阻害剤であるアロキサン（alloxan）の影響が検討された。
その結果、グルコサミンはNF-κBのO-GlcNAc修飾を誘導し、IL-1βによって惹起されるNF-κBの核内移行およびp65サブユニットのリン酸化を顕著に抑制することが示された。
さらにグルコサミンは、IL-1β刺激によるIκB（inhibitor of κB）のリン酸化および分解を抑制していた。
加えて、IκBαをリン酸化するキナーゼであるIκBキナーゼβ（IKKβ）に対してグルコサミンはO-GlcNAc修飾を促進すると同時に、そのリン酸化、すなわち活性化を抑制したと報告されている。
これらNF-κB、IκBα、IKKβに対するグルコサミンの作用は、アロキサン処理により打ち消された。
また、IKKβをノックダウンした細胞では、IL-1β刺激によるIL-8産生に対するGlcNの抑制効果が消失していた。
以上の結果から、IKKβのO-GlcNAc修飾が、グルコサミンによるNF-κBシグナル伝達および炎症性サイトカイン産生抑制の中核的な分子機構である可能性が示唆されたと、筆者らは述べている。
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合成生物学的経路に基づくグルコースとアンモニウムの消費によるグルコサミン蓄積の促進のための操作されたSaccharomyces cerevisiae
- 著作名：
- 出典：
- Foods. 2025 Aug 10;14(16):2783
- DOI：
- 10.3390/foods14162783
要旨：
グルコサミンは高付加価値化合物であり、健康分野において重要な応用を有している。
グルコサミンは食品添加物または機能性食品として、食品および健康産業において広く利用されている。
従来の製造方法は工程が複雑であり、環境汚染や原料の感作性といった問題を伴うことから、環境負荷が低く、高効率かつ安全なGlcN製造法の開発が重要であるとされている。
筆者らは本研究において、Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats Cas9（CRISPR-Cas9）法を用い、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのPFK1、PDB1、GNA1、ISR1、およびPCM1遺伝子をノックアウトしている。
さらに、グルコサミン-6-リン酸デアミナーゼGlmD、グルコサミン-6-リン酸ホスファターゼGlmP、およびアンモニウムトランスポーターAMT1の3つの鍵酵素遺伝子を導入し、高濃度の無機アンモニウムイオン存在下でグルコサミンを合成するための組換え株が構築された。
その結果、GlmD、GlmP、およびAMT1を導入し、同時にPFK1、PDB1、GNA1、PCM1、およびISR1を欠失させたS. cerevisiae HPG5は、10 g/Lの（NH4）2SO4を用いた発酵条件下において、1.95 ± 0.02 g/Lという最も高いグルコサミン収量を示し、これは対照株と比較して2.47倍であったと筆者らは報告している。
また、20 g/Lのグルコースおよび10 g/Lの（NH4）2SO4を含む液体YPD培地におけるHPG5株のグルコースからグルコサミンへの変換率は9.75％であったとされている。
これらの結果から、S. cerevisiae HPG5は高濃度硫酸アンモニウム存在下においてグルコサミンを効率的に生産できる可能性が示唆されたと筆者らは述べている。
さらに、本研究は、グルコサミン生産に向けた有望な代替手段としてS. cerevisiae HPG5を提示するものであると位置づけられている。
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組換えSARS-CoV-2ワクチンにおけるキトサン、脂質ナノ粒子、およびミョウバンアジュバントの比較分析:それらの免疫原性と血清学的有効性の評価
- 著作名：
- 出典：
- Vaccines (Basel). 2025 Jul 24;13(8):788
- DOI：
- 10.3390/vaccines13080788
要旨：
キトサンは、グルコサミンおよびN-アセチルグルコサミンから構成される多糖類の一群であり、強力な免疫応答を誘導する有望なアジュバント候補であるとされている。
筆者らは、成体マウスに組換えSARS-CoV-2スパイク免疫原を投与した後のアジュバント効果について、キトサンを空の脂質ナノ粒子（eLNPs）および水酸化アルミニウム（アルム）と比較検討している。
マウスには、4週間の間隔をあけたプライム・ブースト法により、アジュバント添加組換えタンパク質ワクチンが投与された。
その後、抗体応答に関する血清学的評価、T細胞活性の評価、注射部位における免疫細胞の動員、およびサイトカインプロファイルの解析が実施された。
その結果、キトサンはアルムと比較して、eLNPsで観察される反応に類似した、よりバランスの取れたTh1/Th2応答を誘導し、体液性免疫経路および細胞性免疫経路の双方を調節する能力を有することが示唆されたと筆者らは述べている。
また、キトサンは、注射部位および所属リンパ節において、eLNPsおよびアルムとは異なる炎症性サイトカイン（例としてIL-1α、IL-2、IL-6、IL-7）およびケモカイン（例としてEotaxin、IP-10、MIP-1a）のプロファイルを誘導したと報告されている。
さらに、キトサンは自然免疫細胞の動員を増強し、筋肉内に浸潤した細胞の約40％を好中球が占めており、この割合はアルムと比較して約10倍の増加であり、eLNPsと同程度であったとされている。
これらの知見を総合すると、キトサンは、有効なアジュバントとして機能する可能性を有し、現在承認されているアジュバントと同等、あるいはそれを上回る特性を備えている可能性があると筆者らは述べている。
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グルコサミンは類洞血流と肝免疫応答の調節を介して肝線維症を緩和する
- 著作名：
- 出典：
- Biomed Pharmacother. 2025 Jul:188:118180
- DOI：
- 10.1016/j.biopha.2025.118180
要旨：
肝線維化は肝硬変の主要な前駆段階であり、慢性的な肝障害に起因して発生し、主としてコラーゲンを中心とする細胞外マトリックスタンパク質の過剰沈着を特徴とする。
この線維性リモデリングは肝星細胞（hepatic stellate cells：HSCs）の活性化によって駆動され、特にマクロファージを中心とする多様な免疫細胞からの免疫応答の影響を受けるとされている。
線維化の病態生理に関する理解は大きく進展してきたものの、現時点では有効な抗線維化治療法は存在しない。
グルコサミン、関節の健康維持を目的として広く使用されているアミノ単糖系の栄養補助食品であり、肝臓以外の領域において抗炎症作用、免疫調節作用、ならびに抗線維化作用を示すことが報告されているが、肝線維化に対する影響についてはこれまで検討されていなかった。
筆者らは、グルコサミンの経口投与が門脈圧亢進を軽減し、肝類洞血流を改善するとともに、免疫応答を調節することで肝星細胞の活性化を抑制し、肝線維化を有意に改善したと報告している。
とくに、グルコサミンは線維化肝における血管恒常性の維持に重要な肝類洞内皮細胞の構造的完全性を保持したと述べられている。
さらに、グルコサミンは主要な代謝経路を制御することにより、マクロファージのM0状態から炎症促進性のM1表現型および線維化促進性のM2表現型への分極を抑制したと筆者らは報告している。
これらの知見から、グルコサミンは肝疾患における新たな応用可能性を有し、線維化進行の管理に対して有望かつ利用しやすいアプローチとなり得る可能性が示唆されたと筆者らは述べている。
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グルコサミンによるAkt/mTOR/p70S6K軸の活性化と、PGC-1α活性を駆動することによる肝臓のFGF21発現誘導
- 著作名：
- 出典：
- Sci Rep. 2025 Apr 16;15(1):13096
- DOI：
- 10.1038/s41598-025-96249-3
要旨：
グルコサミンは変形性関節症の緩和に広く用いられている一般的なサプリメントであるが、耐糖能を乱し、インスリン抵抗性を誘導することで代謝負荷を増大させる可能性があるとされている。
肝臓は成長および代謝に応答してAkt／mTOR／p70S6Kシグナル伝達経路を調節する重要な臓器である。
線維芽細胞増殖因子21（fibroblast growth factor 21：FGF21）は、糖および脂質代謝の調節に関与する肝由来ホルモン（ヘパトカイン）であり、循環中FGF21濃度の上昇は代謝障害や2型糖尿病の予測因子と関連していることが報告されている。
しかし、グルコサミンによるFGF21発現を制御する調節機構については不明な点が多いとされている。
筆者らは、グルコサミンの刺激により、肝細胞において細胞内含量、分泌量、ならびにFGF21のmRNAおよびタンパク質レベルが増加したと報告している。
さらに、Akt／mTOR／p70S6K軸を阻害すると、グルコサミンに応答したFGF21発現が低下したと述べられている。
加えて、グルコサミンによって媒介されるFGF21発現は、PGC-1αの上方制御に依存していることが示されたと筆者らは報告している。
これらの結果から、グルコサミンはAkt／mTOR／p70S6K経路とPGC-1αに依存した様式を介してFGF21発現を増加させる可能性が示唆されたと筆者らは述べている。
