• 検索結果がありません。

小児循環器病とメタボリックシンドローム:これからの展望

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "小児循環器病とメタボリックシンドローム:これからの展望"

Copied!
11
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

Review

小児循環器病とメタボリックシンドローム:これからの展望

−Developmental Origins of Health and Disease−

岡田 知雄

日本大学医学部小児科

Developmental Origins of Metabolic Syndrome: Characteristics early in life

Tomoo Okada

Department of Pediatrics and Child Heath, Nihon University School of Medicine, Tokyo, Japan

Metabolic syndrome (MetS) has been a worldwide epidemic and its occurrence is believed to be a consequence of obesity.

In Japanese children, the prevalence of MetS has also increased. Recently, we investigated the fatty acid profile of children with MetS and found that reduced docosahexaenoic acid was associated with elevated stearoyl-CoA desaturase (SCD) activity, which might affect the MetS components. We investigated the postnatal changes in metabolic and hormonal factors including adiponectin, insulin like growth factor-1, and lipoprotein lipase mass, which have close contribution to the development of MetS, and found the association between rapid postnatal increases in these factors and fat accumulation. It is suggested that postnatal nutritional programming might affect the metabolic health in adults. Taken together with these studies, fatty acid nutrition is an important factor in the prevention of MetS all through childhood, from neonates to adolescents.

要  旨

 メタボリックシンドローム(MetS)は今や世界中で流行するようになったが,これは肥満の増加とその病態がも たらす結果のためであると考えられている.わが国の小児においても

MetS

の出現率は増加してきている.われ われの研究にて,docosahexaenoic acidの低下は

stearoyl-CoA desaturase

(SCD)の活性を亢進させ,MetSの構成に影 響することが推測された.また,新生児におけるアディポネクチン,insulin like growth factor-1, lipoprotein lipase

mass

を含む代謝因子やホルモンは,Light for Dates児のキャッチアップも含め,急速な体脂肪蓄積に,密接に関 連することを見いだした.かような体脂肪に関する栄養プログラミングは,将来

MetS

へと進展し,成人期の心 血管病に導く可能性が示唆された.胎児,新生児そして小児の肥満や

MetS

への対応として脂肪酸栄養が大切で あることがわかった.

Key words:

Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD), metabolic syn- drome, body fatness, de novo lipogen- esis, stearoyl-CoA desaturase (SCD)

2011720日受付 2011817日受理

別刷請求先:〒173-8610 東京都板橋区大谷口上町30-1 日本大学医学部小児科 岡田 知雄 はじめに

 小児循環器病における動脈硬化の位置づけが,川崎 病の長期予後に象徴されるように,今日身近な問題と して認識されるようになった1-3).動脈硬化は,成長 期から高血圧,高脂血症,耐糖能異常などの危険因子 を伴い進展することは,1970年代以降における米国 の大規模研究を中心に精力的に研究が集積されてき

4, 5).しかし,ここで注意すべきことは,成人の血

清脂質の基準値が,発達過程の小児では必ずしもあて はまらないことである.すなわち,成人にとっての危 険因子は,そのすべてが成長期の小児においては,必 ずしも成人と同じレベルで,悪ではないという点であ る.それどころか,むしろ成長には必要なものがある.

例えば,高

LDL

コレステロール血症は,成長発達時 代においては,必ずしも単純に酸化ストレスとはなら

(2)

1. Barker 仮説そして DOHaD

  胎 児 プ ロ グ ラ ミ ン グ, す な わ ち

Developmental Origins of Health and Disease

(DOHaD)は,生活習慣病 や

MetS

の成因について,後天的な生活習慣に依存す るばかりでなく,近年においては,成人病胎児起源説 が知られてきた.イギリスのサザンプトン大学の

Barker

らは,20年前から,胎児発育の抑制が組織や機能に 変化を生じ,成人期の心血管病や

2

型糖尿病のリスク となる,(胎児プログラミング)説を唱えている12-14). これを,さらに,近年,Gluckmanと

Hanson

は,胎児 期の発達期の環境の変化に適応したものであるがゆえ に,出生後の各臓器や器官の発達が完了する頃の環境 とそぐわないミスマッチの場合に,何らかの健康への 影響が出現するという説に進展させた15).胎児期の栄 養状態/成長が,小児期・成人期の脂質代謝・インス リン抵抗性・動脈硬化と関連している可能性が示され た.

 この,疫学的な研究によってもたらされた仮説は,

その後の追試や,多くの動物モデル/基礎研究によっ て新たな疾患概念(DOHaD)をもたらした.

2. SCD 活性と de novo lipogenesis  SCDは,糖からの脂質新生系における律速段階酵 素であり,パルミチン酸からパルミトレイン酸,ステ アリン酸からオレイン酸への

desaturation

(飽和脂肪酸 を

1

価不飽和脂肪酸に変換すること)に関与する.

 Phinneyは,パルミトレイン酸は比較的半減期が短 いので,組織におけるパルミトレイン酸の蓄積はその ほとんどが

de novo lipogenesis

を介した産生亢進の結果 であり,パルミトレイン酸は体重増加のバイオマー カーとして用いることができるだろうと論じている16). さらに,Kunesovaは,女性肥満の一卵性双生児の研究 によって,血清中,脂肪組織中のパルミトレイン酸が,

環境ではなく,遺伝的にコントロールされていること を 報 告 し た(higher degree Intra Pare Resemblance)17)

SCD

の指標として,脂肪酸の比率,パルミトレイン 酸含量/パルミチン酸含量の比を用いている.

3. 体脂肪の成長と脂質代謝と DOHaD との関係  在胎

27

週未満における胎児では,lipoprotein lipase

(LPL)活性がそれ以降の胎児よりも低いことが知られ ている18).これは同未熟児では,体脂肪はほとんどな いため

LPL

が産生されないこととも関連している.

ないし,プラーク形成は成人期以降の問題である.た だちにスタチンを投与するのではなく,スタチンの成 長にもたらす影響も考えなければならない.また,家 族性高コレステロール血症では,その診断と治療に遺 伝子診断が必要である(ヘテロ接合体かホモ接合体か で治療方針は全く異なる.表現型からではその判別の 困難な例が存在するのである).母乳は総コレステロー ル値が高いというが,それは中枢神経の成長のために 必要とされる合目的な内容なのである.ちなみに母乳 では脂肪球

milk fat globule

を形成しており,かつ

milk

digestive lipase

を含有し,十分なコレステロールなど

の脂質,アポ蛋白を供給できるようになっている.人 工乳ではこのような芸当はできないのである6).  メタボリックシンドローム(MetS)は,最近では肥 満の小児期から思春期にかけてしばしば認められ,超 音波などの非観血的検査で動脈硬化の前駆的状態が検 出されるようになった7, 8).MetSの病態の本質は,体 脂肪,ことに内臓脂肪蓄積にあり,インスリン抵抗性 がその大きな役割を担うことが知られている9).実は,

体脂肪組織の成長は,われわれ小児科医にとって大変 身 近 な 問 題 な の で あ る が, こ れ も

developmental

medicine

として捉えねばならいところである.完成さ

れた成人とは異なる面が多々ある.その

1

つに,体脂 肪が分泌する生理活性物質の意義である.アディポネ クチンは,成人においては内臓脂肪と負の相関にあり,

インスリン感受性や血管内皮細胞障害の防御としての 善玉的な作用が明確である.しかし小児肥満における 場合には,成人のアディポネクチンよりも,体脂肪の マーカーとの相関の点ではレプチンにおけるほうが優 位性は高いのである.これはおそらく成長ホルモンの 分泌の盛んな成長期であることと関連するのだろう10). さらに,出生前における胎児期の子宮内環境における アディポネクチンの意義は,体脂肪よりもむしろ体軸 の長軸伸張

linear growth

との関係が深いのである11).  われわれは,一連の研究から,成人期の心血管病の 起源として,胎児発育,新生児成長,小児の肥満,そ し て

MetS

の 一 連 の 関 係 が,Barker仮 説 さ ら に

Developmental Origins of Health and Disease

(DOHaD)の 概念にそって,体脂肪すなわち

de novo lipogenesis

(内 因性脂肪産生)の胎児起源から脂肪酸栄養を介した経 過として包括されるのではないかと考えた.小児期の 肥満および

MetS

と,新生児の成長発育,とくに脂質 代謝,脂質栄養との結びつきを説明するキープレイ ヤーの

1

つとして,肝における

stearoyl CoA desaturase

(SCD)に注目して研究をしてきた.

(3)

10

3500 600

500 400 300 200 100 0 3000

2500 2000 1500 1000 500 0

15 Maternal Fetal

Gestational age(weeks)

Fetal fat mass(g)

Change in maternal fat mass(g)

20 25 30 35 40

10 15 20 25 30 35 40

Gestational age(week)

VLDL TG [mg/dl]

40 42 38

36 34 32 30 28 26 0 5 10 15 20 25 30 35

児の肝,腎,心,肺に広く分布し,胎児肺におけるサー ファクタント脂質量(リン脂質)が増加する.胎児

II

型肺胞細胞を調べると,脂肪酸組成としてパルミチン 酸(これは特にサーファクタントのリン脂質のバック ボーンになる)やオレイン酸が増加している.すなわ ち,フォスホコリン・サイチディルトランスフェラー ゼ(CCT:サーファクタントの主要リン脂質である

dipalmitoylphosphatidhylcholine

の合成に必要な律速酵 素である)が活性亢進された結果である21).VLDL濃 度の上昇は,アポ

E

ノックアウトマウスにおいてみ られ,CCT活性が

2

3

倍に増加するし,また,母 体にステロイドを投与すると,CCT活性が増加する.

 哺乳類の中でヒト新生児ほど体脂肪蓄積の多いもの はない.Widdowsonによれば,ネコ,ラット,ブタな どではわずかに体脂肪率は

2%弱であるのに,ヒトで

16%を越える

22).なぜこのように体脂肪が多くな

くてはならないかといえば,進化の変化がもたらした 子宮内での未完成状態での出産過程なのであろう.1 つには,頭囲と脳容量の関係,すなわち出生後も

3

年 は費やされる中枢神経系の成長発達のための

de novo

lipogenesis

由来の体脂肪からの供給と母乳に依存した

両者の,効率のよい脂質や脂肪酸の供給メカニズムに あると考えられる.出産直後のヒト脳乾燥重量の

5

割 は脂質から構成されているのである23)

 Fig. 3は,Soriguer Escofetらの論文から改変した図 である24).新生児期から小児期にかけての,皮下脂肪 厚の変化と,脂肪細胞中の脂肪酸組成の変化を示して いる.出生後の乳児期早期に,皮下脂肪が急速に蓄積 する.このとき,脂肪細胞数は増加せず,脂肪細胞の サイズは数倍に肥大する(しかし,まだ正常成人の

6

割くらい).出生時の脂肪組織の脂肪酸組成を,小児 期の脂肪酸組成と比較すると,胎児期にはパルミチン したがって,われわれは,経静脈栄養の投与の際に,

脂肪乳剤を投与する場合には,十分な配慮が必要であ る.

 在胎週数の推移に連動して,栄養の補給を胎盤に依 存する胎児の体脂肪蓄積と,母体の妊娠中の体脂肪蓄 積 と の 変 化 が, 同 期 し て い る こ と を 示 し た の は,

Hytten

であった19)(Fig. 1).興味深いのは,母体体脂 肪は在胎

30

週でピークを迎え,その後満期に向かい 横ばいないし低下傾向となるが,一方胎児は,在胎

32

34

週を過ぎると満期まで体脂肪蓄積が劇的に増 加することである.胎児の脂肪蓄積は,母体の体脂肪 に由来し,しかしトリグリセライド(TG)は直接胎盤 を通過しないので,胎盤における

LPL

により分解さ れ

NEFA

として胎児に転送されるが,その後胎児肝に 取り込まれ,de novo lipogenesisにより

VLDL-TG

が合 成され,血中に分泌される.Fig. 2は,われわれの成 績であるが,Hyttenの成績をよく裏付けているように 見える.34週以降に著明な胎児の体脂肪蓄積に対応 するかのように,胎児の

de novo lipogenesis

を表す

VLDL-TG

の臍帯血濃度が,劇的に増加している様子

がうかがえる20).Fig. 2においてさらに興味深いのは,

肺サーファクタントの合成に関して,de novo lipogenesis が関与するのではないかという点である.黒塗りの例 は新生児呼吸窮迫症候群

RDS

の症例で,その多くは

VLDL-TG

の増加する

34

週以前に発症しているのが

わかる.

 実際,胎児

II

型肺胞細胞におけるサーファクタン トの合成のためにはリン脂質の供給がなされる必要が あるが,これは胎児自身における妊娠末期の

de novo lipogenesis

に依存する.正常ヒトの

VLDL

14

C-トリ

パルミチンで標識し妊娠母体ラットに静注すると,胎

Fig. 1 Change in maternal and fetal body fat with gestational age during the fetal period (9weeks to

term) Fig. 2 Levels of VLDL-TG in cord blood that reveals de

novo lipogenesis in fetus

(4)

Barker s Hypothesis

Developmental origins of health and disease(DOHaD)

Postnatal catch-up growth  in light-for-date(LFD)infants

Our Hypothesis;

Key player Stearoyl-CoA desaturase(SCD)

Metabolic Syndrome

Barker DJ, Martyn CN.(1992): The maternal and fetal origins of  cardiovascular disease. J Epidemiol Community Health 46, 8-11.

Barker DJ.(1992): Fetal growth and adult disease. Br J Obstet  Gynaecol 99, 275-6.

Hales CN, Barker DJ.(1992): Type 2(non-insulin-dependent)diabetes  mellitus: the thrifty phenotype hypothesis. Diabetologia 35, 595-601.

Fetuses, Neonates

Children, Adults

40

Sum of four skinfold thickness(mm)

mean±SD

30

20

100

Months 84-98 47-83

24-47 12-23

8-11 5-7 2-4

(birth)

0

Birth 4 to 6Y

others Linoleic 18:2 Oleic 18:1 Stearic 18:0 Palmitoleic 16:1 100%

90%

80%

70%

60%

50%

Percentage of Fat Cell

40%

30%

20%

10%

0%

Fig. 4 Conceptual explanation of the background theories in our study

Fig. 3 Adipose tissue fatty acid and subcutaneous fat accumulation-a cross-sectional study in 96 boys (ref 24, Soriguer Escofet FJ, et al: Metabolism 1996; 45: 1395-1401)

(5)

値を

appropriate for dates

(AFD)として分類される.興 味深いことには,今回の検討で,LFD児は,すでに 生後

1

カ月で,体重がキャッチアップする前に皮下脂 肪厚はキャッチアップしていることがわかった(寒冷 暴露に有利?).LFDのほうが新生児期の皮下脂肪蓄 積が急速に進行する.おそらく,脂肪細胞がより肥大 するためであろう.次に

preterm infant

(未熟児)を加え た皮下脂肪の検討を行った.AFD群と同様に

LFD

で も最終月経後年齢(postmenstrual age)

400

日頃まで急速 に増加しその後なだらかに減少している.しかし,

LFD

群がより急速に増加し,ピークのポイントでは

AFD

群に追いついている.体重は同

600

日でもキャッ チアップしていない.また,体重のキャッチアップを 認めた症例は,AFD児よりもさらに皮下脂肪をつけ ている(必要以上の蓄積? 皮下脂肪蓄積の調節がで きない?)(Fig. 6).これまで,このキャッチアップの メカニズムについては,高脂肪食をその原因とする25). 胎盤の

glucosetransporter 1

の発現の関与26),insulin like

growth factor-1,insulin like growth factor-2

受容体機能

亢進27, 28),インスリン抵抗性29, 30)などの諸説がある.

 われわれは,LPLmass(LPLm:

LPL

の血中蛋白量で,

酸,パルミトレイン酸の割合が高く,胎盤から転送さ れるアラキドン酸や

DHA

などの桁違いに多い脂肪酸 の優先順位からみても,胎児期に脂肪組織に蓄積され る脂肪酸は,de novo lipogenesisによって産生された ものではないかと考えられる.

 そこで,前述した

DOHaD

の概念と結び合わせて,

まさに胎児期の栄養状態で影響を受けるのは,この

de novo lipogenesis

ではないかと考えられる.すなわち,

胎児期,新生児期の脂質代謝と,小児期,成人期の脂 質代謝とをつなぐものは

de novo lipogenesis

ではない かと考えられるのである(Fig. 4).

4. 新生児期から小児期にかけての,皮下脂肪厚の変化(Fig. 5, 6, 7)

 われわれは,まず成熟新生児における皮下脂肪蓄積 に関する検討を行った.Holteinキャリパーを用いて 上腕二頭筋部,上腕三頭筋部,肩甲骨下部,腸骨上稜 部の

4

か所の皮脂厚を計測し,その合計を用いて検討 した.新生児における出生時体重は,10パーセンタ イル値以下を

light for dates

(LFD),90パーセンタイル 値以上を

heavy for dates

(HFD),10-90パーセンタイル

At Birth P<0.01 P<0.01

P<0.01 P<0.01

P<0.01 P<0.01 At 1 month

NS NS

LFD AFD 26 HFD

24

Sum of Skinfold thickness(mm)Body weight(g)

22 20 18 16 14 12

4200 4000 38003600 34003200 3000 2800 2600 2400 2200

36 34 32 30 2826 24 22 20 18 16

6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 Fig. 5 Subcutaneous fat accumulation in term infants

(6)

LPL is a determinant of postnatal rapid fat accumulation.

At Birth

Sum of skinfold thickness VLDL-TG

At 1 Month

Sum of skinfold thickness VLDL-TG

0.573r  

−0.692 0.614

−0.429

0.0001p  

<0.0001

<0.0001 0.0052

At Birth At 1 month Birth Weight Z-score

LPL mass(ng/ml)

Percent increase in  LPL mass

(%)

−3.0 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

−2.5 −2.0 −1.5 −1.0 −0.5 0 0.5 1.0 r=0.633, p<0.0001

r=0.009, p=0.9508

−3.0 −2.5 −2.0 −1.5 −1.0 −0.5 0 0.5 1.0 Birth Weight Z-score

550 450 350 250 150 50

−50

r=0.633, p<0.0001

r=0.633, p<0.0001 r=0.009, p=0.9508

r=0.639, p<0.0001

Fig. 7 Mechanisms of subcutaneous fat accumulation in LFD (ref 31, Yoshikawa K, et al: Eur J Clin Nutr 2010; 64: 447-453)

LFD infants

with body weight catch-up

postmenstrual age

Sum of Skinfold thickness(mm)

200 45 40 35 30 25 20 15 10

250 300 350 400 450 500 550

Sum of Skinfold thickness(mm)Body weight(g)

postmenstrual age

postmenstrual age 45

40 35 30 25 20 15 10

10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000

1000200 250 300 350 400 450 500 550 600 5200 250 300 350 400 450 500 550 600

LFDAFD

Fig. 6 Catch-up growth of subcutaneous fat in LFD infants

(7)

均年齢

12.0

±

2.6

歳の

32

名(M:F = 27:5)の肥満度

20%以上の小児である.結果を Fig. 10

に示す.

DHAは,

SCD

活性やパルミトレイン酸濃度と有意の負の相関 を,また

BMI

とは負の相関の傾向を示していた35)

Pedersen

らは,13〜

15

歳の軽度肥満の男児

76

人に,

16

週間に渡って,魚油として

1

1.5g

n-3 PUFA

をとらせた群は,対照として植物油をとらせた群より,

MetS

のコンポーネントのうち収縮期血圧と拡張期血 圧が有意に低下した.しかし,インスリン感受性や有 意の体重変化はみられなかったとしている36).われわ れが

11

16

歳の肥満の小児

10

人を対象として,タ ラ肝油(4 g/日,12週間)の投与を行った結果では,投 与前の

DHA

によって,高値群と低値群に分けて検討 すると,投与前の

DHA

が低い群では投与後に

DHA

が増加し,SCDが低下した.この場合も,残念なが ら肥満の改善は認められなかったが,一部の症例では

SCD

の低下が認められたことより,あらかじめ

DHA

が低く,SCDが亢進している症例を対象としたり,

投与量あるいは投与期間を長くするとより効果が得ら れる可能性があると思われる.今後さらに再考した実 験系で確認したい.DHA投与による肥満の改善のメ カニズムとしては,脂肪細胞や小腸細胞におけるβ酸

化の抑制37, 38),脂肪細胞分化の抑制39),および

n-3

脂肪酸が褐色脂肪脂肪の熱産生を活発化させることな どが知られている40).これまでに前述したわれわれの 成績からは,DHAの抗肥満作用として,われわれは

SCD

活性の抑制がその機序としてあげられると考え られるのである.今日実際に,SCD阻害剤は,新た な

MetS

治療薬として期待されていて,抗肥満効果や,

抗糖尿病効果などか確認されている.しかし,一方で,

その副作用が問題になっている.表皮からの水分喪失 のための体温調節障害や寒冷耐容能が障害されたり,

SCD

の活性低下により,その代謝基質である飽和脂 肪酸が増加してしまうため,かえって炎症反応を惹起 し病態を悪化させる場合がある.そこで,注目されて

いるのが

n-3PUFA

である.SCD阻害剤と同時に魚油

を投与することで,この副作用が抑えられることがわ かってきたのである41)

まとめ(Fig. 11)

 胎児期に低栄養状態になると,de novo lipogesesisが 亢進される.この亢進によって,出生後の皮下脂肪蓄 積が急速におこり寒冷暴露への対応が可能となり,ま た肺の成熟,中枢神経系の発達に有利になる可能性が ある.したがって,

de novo lipogesesis

の亢進は未熟児,

LPL

に対する特異的モノクローナル抗体を用いた

ELISA

にて測定する)に注目した.LPLmは皮下脂肪

厚や

VLDL-TG

と強く相関する.出生体重の

Z-score

が小さいと臍帯血中の

LPLm

濃度は低く,胎児の栄 養状態と相関することがわかる.しかし

1

カ月になる と,出生体重の

Z-score

LPLm

濃度と相関しなくな る.これは,LFD児の

LPLm

濃度が

1

カ月でキャッ チアップしていることを示す.Fig. 7の下段右に,出

生体重の

Z-score

と生後

1

カ月間の

LPLm

濃度の上昇

率の関連性を示す.出生体重の

Z-score

が低いほど,

出生後の

1

カ月間でより

LPLm

濃度が上昇し,皮下 脂肪の蓄積に関与していることが示唆される31).  新生児の脂肪蓄積と脂肪酸栄養との関連性も検討さ れている.n-6系多価不飽和脂肪酸(n-6PUFA)は脂肪 組織の発達に関与することが示され32),したがって,

n-3

系多価不飽和脂肪酸(n-3PUFA)を補充し

n-6/n-3

比 を低下させることによって脂肪蓄積を抑制し,小児肥 満の

primary prevention

に役立てようとする報告もあ る33)

5. 学童期の de novo lipogenesis

 肥満児では非肥満児と比べて,血清中のパルミチン 酸,パルミトレイン酸含量が多く,SCD活性が亢進し ている.また,SCD活性は腹囲と正相関する(Fig. 8)34). さらに,MetSと

de novo lipogenesis

の関連性を示す

(Fig. 9).日本の小児

MetS

診断基準のコンポーネント の保有数が多いほど

SCD

活性が高くなる.腹囲に注 目すると(対象が中学生なので腹囲は

80 cm

が基準),

腹囲が

80 cm

を超える子供は

SCD

活性,パルミトレ

イン酸が高い.SCDを介した

de novo lipogenesis

は,

MetS

と関連性があるようにみえる.その他の,代謝 指標と

SCD

活性との相関については,LDL粒子サイ ズとは負の相関,IRIとは正相関し,ウエスト身長比 とは負の相関がいずれも有意であった.

6. SCD 活性の調節について

 Table 1に示すように,SCD活性には,多くの食事 性因子や,ホルモンが影響しているが,成長期にある 新生児や小児を対象とする場合には,まず実際的な栄 養学的な観点からの調査が必要である.そこで,多価 不飽和脂肪酸

PUFA,なかでも,抗肥満,抗動脈硬化

作用があるとされる

n-3

系脂肪酸は

SCD

活性を低下 させる点に注目して

de novo lipogenesis

をコントロー ルできるかどうかを検討することにした.対象は,平

(8)

non-obese(n=53)

* SCD activity is estimated   by 16:1nー7/16:0 ratio.

#: %W/W *: p<0.01 C16:0 #

C16:1n−7 # SCD *

%fat W/Ht ratio

r 0.356 0.272

p 0.0080 0.0405 Correlation coefficients  between C16:1 and indices

23.75±0.99 2.20±0.52 0.09±0.02

25.72±2.37 * 3.00±0.89 * 0.12±0.03 * obese(n=59)

r2=0.122 p =0.043 cm

140

Waist Circumference

130 120 110 100 90 80 70

C16:1n−7/C16:0 .025 .03.035.04.045.05.055.06 .065

Diagnostic Criteria of Metabolic Syndrome in Children

.045.05 .035.04 .025.03 .015.02 .01 .0050

0 .2 .4 .6 .8 1 p<0.001 1.2

0 1

Number of the components2 3≦ w/w% w/w%

<80cm ≧80cm

<80cm ≧80cm

C16:1nー7/C16:0 C16:1nー7

C16:1nー7/C16:0

・  Waist Circumference≧80cm

・  Triglyceride≧120mg/dL,      HDL cholesterol<40mg/dL

・  Blood pressure

Systolic≧125mmHg, Diastolic≧70mmHg

・  Fasting blood glucose≧100mg/dL

.005.01 .015.02 .025.03 .035.04 .045

Fig. 8 Stearoyl-CoA desaturase in obese children (ref 34, Okada T, et al: Am J Clin Nutr 2005; 82: 747-750)

Fig. 9 Stearoyl-CoA desaturase in metabolic syndrome

Dietary factors

▲ Glucose

▲ Fructose

▲ Vitamin A

▲ Cholesterol

▲ Vitamin D

▼ Polyunsaturated fatty acid

▲ ▼ Alcohol

▲ ▼ Conjugated linoleic acid

Hormones

▲ Insulin

▲ Growth hormone

▲ Estrogen

▲ Androgen

▼ Leptin

▼ Glucagon

▼ Thyroid hormone

(Ntambi JM, Miyazaki M. Prog Lipid Res 2004: 43; 91-104)

Table 1 Regulation of Stearoyl-CoA desaturase

(9)

r=0.373

p=0.0357 r=0.411

p=0.0196 0.06

1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6

40 35 30 25 20

SCD16 index Palmitoleic acid content

SCD18 index BMI

DHA content

DHA content 0.05

0.04 0.03

0.8

0.7 0.6

0.5

3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5

DHA content

DHA content

3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5

3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5

r=0.580 p=0.005

Fig. 10 SCD and palmitoleic acid are associated with DHA (ref 35, Saito E, et al: J Atheroscler Thromb 2011; 18: 345-350)

Developmental Origins of Metabolic Syndrome

Light-for-dates(LFD)infants Premature infants

Rapid Catch-up Growth Fat accumulation Regulation of SCD

Advantage for intact survival de novo lipogesesis(SCD)のup-regulation

Excessive fat accumulation

Metabolic Syndrome

Fig. 11 Hypothetical schema of the central role of SCD in the developmental origins of metabolic syndrome

(10)

children: the influences of TNF-alpha and IGF-I. J Lipid Res 2005; 46: 93-103

11)Inami I, Okada T, Fujita H, et al: Impact of serum adiponectin concentration on birth size and early postnatal growth. Pediatr Res 2007; 61: 604-606

12)Phinney SD: Fatty acids, inflammation, and the metabolic syndrome. Am J Clin Nutr 2005; 82: 1151-1152

13)Kunesová M, Hainer V, Tvrzicka E, et al: Assessment of dietary and genetic factors influencing serum and adipose fatty acid composition in obese female identical twins. Lipids 2002; 37: 27-32

14)Barker DJ, Martyn CN: The maternal and fetal origins of cardiovascular disease. J Epidemiol Community Health 1992;

46: 8-11

15Barker DJ: Fetal growth and adult disease. Br J Obstet Gynaecol 1992; 99: 275-276

16Hales CN, Barker DJ: Type 2 (non-insulin-dependent) diabetes mellitus: the thrifty phenotype hypothesis.

Diabetologia 1992; 35: 595-601

17)Gluckman PD, Hanson MA, Spencer HG, et al: Environmental influences during development and their later consequences for health and disease: implications for the interpretation of empirical studies. Proc Biol Sci 2005; 272: 671-677

18)Hamosh M, Hamosh P: Lipoprotein lipase: its physiological and clinical significance. Molec. Aspects Med 1983; 6: 199- 289

19Hytten FE: Weight gain in pregnancy. In Clinical Physiology in Obstetrics eds FE Hytten & JG Chamberlain, Oxford:

Blackwell Scientific Publications 1974, pp.193-233

20)Yonezawa R, Okada T, Kitamura T, et al: Very low-density lipoprotein in the cord blood of preterm neonates. Metabolism 2009; 58: 704-707

21)Ryan AJ, Medh JD, McCoy DM, et al: Maternal loading with very low-density lipoproteins stimulates fetal surfactant synthesis. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2002; 283:

L310-318

22)Widdowson EM: Chemical composition of newly born mammals. Nature 1950; 166(4224) : 626-628

23)Woollett LA: Maternal cholesterol in fetal development:

transport of from the maternal to the fetal circulation. AM J Clin Nutr 2005; 82: 1155-1161

24)Soriguer Escofet FJ, Esteva de Antonio I, Tinahones FJ, et al:

Adipose tissue fatty acids and size and number of fat cells from birth to 9 years of age--a cross-sectional study in 96 boys. Metabolism 1996; 45: 1395-1401

25)Yura S, Itoh H, Sagawa N, et al: Role of premature leptin surge in obesity resulting from intrauterine undernutrition.

Cell Metab 2005; 1: 371-378

26)Dandrea J, Wilson V, Gopalakrishnan G, et al: Maternal nutritional manipulation of placental growth and glucose transporter 1 (GLUT-1) abundance in sheep. Reproduction 2001; 122: 793-800

低出生体重児では生存のために必要ともいえる.しか し,de novo lipogesesisがエピジェネティックに亢進 されてしまい,この亢進が持続する.すると,将来,

逆に

de novo lipogenesis

の悪影響が出る.すなわち,

SCD

を介した

de novo lipogenesis

の亢進が,成長期の 小児における

MetS

の原因の

1

つではないかと考えて いる.

 栄養などの方法で,この

de novo lipogenesis

を調節 できないか.小児期からの

MetS

の予防の観点からは,

薬剤にたよらない

SCD

の抑制が,今後の栄養研究の 大きなテーマであると考えられる.体脂肪蓄積を

DOHaD

として捉えられる心血管病の予防について

n-3PUFA

の投与を中心に,現在の知見を紹介した.

【参 考 文 献】 ̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶̶

1)Okada T, Harada K, Okuni M: Serum HDL-cholesterol and l i p o p r o t e i n f r a c t i o n i n K aw a s a k i d i s e a s e ( a c u t e mucocutaneous lymph node syndrome). Jpn Circ J 1982; 46:

1039-1044

2)Cabana VG, Gidding SS, Getz GS, et al: Serum amyloid A and high density lipoprotein participate in the acute phase response of Kawasaki disease. Pediatr Res 1997; 42: 651-655 3)Noto N, Okada T, Karasawa K, et al: Age-related acceleration

of endothelial dysfunction and subclinical atherosclerosis in subjects with coronary artery lesions after Kawasaki disease.

Pediatr Cardiol 2009; 30: 262-268

4)Wissler RW, Strong JP: Risk factors and progression of atherosclerosis in youth. PDAY Research Group. Pathological Determinants of Atherosclerosis in Youth. Am J Pathol 1998;

153: 1023-1033

5)Berenson GS, Srinivasan SR, Bao W, et al: Association between multiple cardiovascular risk factors and atherosclerosis in children and young adults. The Bogalusa Heart Study. N Engl J Med 1998; 338: 1650-1656

6)Hamosh M: Lipid metabolism in pediatric nutrition. Pediatric Clinics of North America 1995; 42: 839-859

7)岡田知雄,宮下理夫,原 光彦,ほか:小児循環器から 見たメタボリックシンドロームー小児における心血管 病予防栄養の視点.日小循誌 2007;23:3-10

8)Okada T: The developmental origins of cardiovascular disease:

Cholesterol metabolism and higher carotid artery intima- media thickness in young adults born small for gestational age (SGA). Circ J 2010; 74: 2299-2300

9M a t s u z awa Y, S h i m o m u r a I , N a k a m u r a T, e t a l : Pathophysiology and pathogenesis of visceral fat obesity.

Obes Res 1995; 3 ( Suppl 2) : 187S-194S

10)Grohmann M, Sabin M, Holly J, et al: Characterization of differentiated subcutaneous and visceral adipose tissue from

(11)

34)Okada T, Furuhashi N, Kuromori Y, et al: Plasma palmitoleic acid content and obesity in children. Am J Clin Nutr 2005; 82:

747-750

35)Saito E, Okada T, Abe Y, et al: Docosahexaenoic acid content in plasma phospholipids and desaturase indices in obese children. J Atheroscler Thromb 2011; 18: 345-350

36)Pedersen MH, Mølgaard C, Hellgren LI, et al: Effects of fish oil supplementation on markers of the metabolic syndrome. J Pediatr 2010; 157: 395-400

37)Li JJ, Huang CJ, Xie D: Anti-obesity effects of conjugated linoleic acid, docosahexaenoic acid, and eicosapentaenoic acid. Mol Nutr Food Res 2008; 52: 631-645

38)van Schothorst EM, Flachs P, Franssen-van Hal NL, et al:

Induction of lipid oxidation by polyunsaturated fatty acids of marine origin in small intestine of mice fed a high-fat diet.

BMC Genomics 2009; 10: 110

39)Kim HK, Della-Fera M, Lin J, et al: Docosahexaenoic acid inhibits adipocyte differentiation and induces apoptosis in 3T3-L1 preadipocytes. J Nutr 2006; 136 (12) : 2965-2969 40)Oudart H, Groscolas R, Calgari C, et al: Brown fat

thermogenesis in rats fed high-fat diets enriched with n-3 polyunsaturated fatty acids. Int J Obes Relat Metab Disord 1997; 21: 955-962

41)Brown JM, Rudel LL: Stearoyl-coenzyme A desaturase 1 inhibition and the metabolic syndrome: considerations for future drug discovery. Curr Opin Lipidol 2010; 21: 192-197 27)Young LE, Fernandes K, McEvoy TG, et al: Epigenetic

change in IGF2R is associated with fetal overgrowth after sheep embryo culture. Nat Genet 2001; 27: 153-154

28)Heasman L, Brameld J, Mostvn A, et al: Maternal nutrient restriction during early to mid gestation alters the relationship between insulin-like growth factor I and bodyweight at term in fetal sheep. Reprod Fertil Dev 2000; 12: 345-350

29)Jaquet D, Gaboriau A, Czernichow P, et al: Insulin resistance early in adulthood in subjects born with intrauterine growth retardation. J Clin Endocrinol Metab 2000; 85: 1401-1406 30)Soto N, Bazaes RA, Peña V, et al: Insulin sensitivity and

secretion are related to catch-up growth in small-for- gestational-age infants at age 1 year: results from a prospective cohort. J Clin Endocrinol Metab 2003; 88: 3645- 3650

31)Yoshikawa K, Okada T, Munakata S, et al: Association between serum lipoprotein lipase mass concentration and subcutaneous fat accumulation during neonatal period. Eur J Clin Nutr 2010; 64: 447-453

32)Ailhaud G, Massiera F, Alessandri JM, et al: Fatty acid composition as an early determinant of childhood obesity.

Genes Nutr 2007; 2: 39-40

33Hauner H, Vorhalldt C, Schneider KT, et al: The impact of nutritional fatty acids during pregnancy and lactation on early human adipose tissue development. Rationale and design of the INFAT study. Ann Nutr Metab 2009; 54: 97-103

Fig. 1  Change  in  maternal  and  fetal  body  fat  with  gestational  age  during  the  fetal  period  (9weeks  to
Fig. 4  Conceptual explanation of the background theories in our study
Fig. 6  Catch-up growth of subcutaneous fat in LFD infants
Fig. 8  Stearoyl-CoA desaturase in obese children (ref 34, Okada T, et al: Am J Clin  Nutr 2005; 82: 747-750)
+2

参照

関連したドキュメント

In the case of the half space problem, it was shown in [8, 9] that not only the above mentioned behavior of the diffusion wave appears but also some difference to the Cauchy

We show that a functor ψ defined on the category S X of open rela- tively compact subanalytic subsets of a real analytic manifold X with values in an abelian category and satisfying

Fatiguing inspiratory muscle work causes reflex sympathetic activation in humans. 19 ) Sheel AW, Derchak PA, Morgan BJ, et al: Fatiguing inspiratory muscle work causes

[14.] It must, however, be remembered, as a part of such development, that although, when this condition (232) or (235) or (236) is satisfied, the three auxiliary problems above

We establish Hardy-type inequalities for the Riemann-Liouville and Weyl transforms as- sociated with the Jacobi operator by using Hardy-type inequalities for a class of

One important application of the the- orem of Floyd and Oertel is the proof of a theorem of Hatcher [15], which says that incompressible surfaces in an orientable and

We link together three themes which had remained separated so far: the Hilbert space properties of the Riemann ze- ros, the “dual Poisson formula” of Duffin-Weinberger (also named by

Hence, for these classes of orthogonal polynomials analogous results to those reported above hold, namely an additional three-term recursion relation involving shifts in the