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生理:レプチンは、AMPで活性化されるタンパク質キナーゼ(AMPK)を活性化して脂肪酸酸化を促進する

Nature 415, 6869 doi: 10.1038/415339a

レプチンは脂肪細胞が分泌するホルモンで、食物摂取、エネルギー消費、神経内分泌機能の調節に重要な役割を果たしている。レプチンは脂肪酸の酸化とグルコース取り込みを促進し、脂肪組織以外での脂肪蓄積を妨げる。脂肪組織以外での脂肪蓄積は、「脂肪毒性」と呼ばれる機能異常に結びつくこともある。しかし、代謝に及ぼすレプチンの作用を仲介する情報伝達経路は、まだ明らかにされていない。5'-AMPで活性化されるタンパク質キナーゼ(AMPK)は、アセチル補酵素Aカルボキシラーゼ(ACC)の活性を阻害することによって、筋肉での脂肪酸酸化を強く促進する。AMPKはヘテロ三量体酵素で酵母からヒトまで広く保存されており、細胞内のエネルギー状態を測る「燃料計」の働きをしている。ここでは、骨格筋においてレプチンが、AMPKのα2触媒サブユニット(α2 AMPK)のリン酸化と活性化を選択的に促進するという、これまで知られていなかった新しいレプチン情報伝達系を明らかにする。レプチンは、筋肉への直接作用によってAMPKの早期活性化を起こす一方、それ以降の活性化は、視床下部-交感神経系を介したレプチンの作用に依存する。レプチンはAMPKの活性化と並行してACCの作用を抑え、その結果、筋肉での脂肪酸酸化を促進する。レプチンによって促されるACCリン酸化は、AMPK活性化を阻害すると抑制される。これらのデータは、筋肉での脂肪酸代謝を活性化するレプチンの作用は、AMPKが主たるメディエーターであることを示している。

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