人工甘味料と甘味受容体の話

こんにちは。
六号通り診療所の石原です。

朝からレセプトの点検をして、
それから今PCに向かっています。

それでは今日の話題です。

ノンカロリーの炭酸飲料が、
健康ブームもあって、
広く使用されています。

たとえば、
カロリーゼロを謳ったコーラには、
スクラロースやアスパラテームという名前の、
所謂「人工甘味料」が使用されています。

こうした人工甘味料は、
基本的にカロリーがないか、
極めて少ないのですが、
それでいて、
自然な砂糖の甘さとはちょっと違いますが、
それでも極めてそれに似た、
「甘味」を感じさせます。

素朴な疑問として、
何故カロリーもない化学物質が、
甘味を持っているのでしょうか？

人間が甘味を感じるのは、
舌の味蕾（みらい）にある、
甘味受容体に砂糖などが結合するためです。

つまり、
たとえカロリーがなくとも、
甘味受容体に結合する物質は、
人間には「甘い」と感じられるのです。

従って、
甘味受容体に結合する化学物質が、
人工甘味料の正体です。

ここでちょっと昔話をさせて下さい。

1990年代の前半に、
僕は大学で膵臓からのインスリン分泌の研究をしていました。

当時のインスリン分泌についての学説は、
「代謝説」と言いました。

これは甘いものを食べると、
それが小腸から吸収され、
門脈という血管を介して膵臓に流れ、
そこでインスリンの分泌細胞である、
膵臓のβ細胞に、
その成分のブドウ糖が取り込まれると、
そのブドウ糖が代謝されて、
それにより複雑な経路を経て、
インスリン分泌が刺激され、
そのインスリンにより、
ブドウ糖が筋肉や脂肪の細胞に、
取り込まれる、
という仮説です。

このインスリン分泌に関わる経路は、
β細胞の膜にある、
ATP感受性Kチャネルに依存している、
とされていました。

ただ、僕が当時師事していた先生は、
このATP感受性Kチャネルに関わらない、
インスリンの分泌メカニズムがあるのではないか、
という仮説を持っていました。

実際に、
やや特殊な条件のもとではありますが、
このATP感受性Kチャネルが機能しない状態でも、
インスリン分泌の起こることは、
ネズミの実験では何度も検証されました。

しかし、
その当時は、
「ATP感受性Kチャネル非依存性のインスリン分泌」
と言うだけで、
糖尿病学会では、
「おやおや…」という感じで、
あまり相手にもされない、
というのが通常だったのです。

代謝を受けないのに、
ブドウ糖の刺激により、
インスリンが分泌されるとすれば、
そのメカニズムとして考えられることの1つは、
ブドウ糖が結合するような受容体が、
膵臓のβ細胞に存在している、
という考え方になります。

1990年代前半当時、
そんなことを主張していたのは、
仁木厚先生と仁木初美先生のご夫婦だけでした。
仁木先生は舌の甘味受容体を研究された、
パイオニアのような先生で、
膵臓にも必ずブドウ糖の受容体、
すなわちグルコレセプターがある筈だ、
という自説を曲げませんでした。
しかも、その受容体は、
舌の甘味受容体と同一の性質を持つものだ、
ということまで主張されていました。
しかし、それを構造的に証明するような技術は当時はなく、
僕の師事していた先生も、
仁木先生と非常に親しくされていたのですが、
グルコレセプター説については、
やや懐疑的でした。

ところが…

当時からインスリン分泌の遺伝子レベルの研究をされ、
アクチビンなど、
ブドウ糖に付加的に働くような、
別個のインスリン分泌刺激の発表もされていた、
群馬大学の小島至先生のグループが、
2009年にネズミのインスリン分泌細胞で、
一種のグルコレセプターを発見し、
その構造を解析したのです。

そのグルコレセプターは、
舌にある甘味受容体とほぼ同一の構造を持っていました。

仁木先生の仮説が、
実は事実に近かったことが、
10年以上の月日をおいて、
証明されたのです。

僕が当時師事していた先生が、
この発見をどのように思われたのかを考えると、
ちょっと複雑な思いにも囚われます。

皆さんはこの発見の意味がお分かりになりますか？

お菓子やジュースを口に入れると、
「甘い」と感じますよね。

その甘さのセンサーと同じものが、
膵臓のインスリン分泌細胞に存在しているのです。

人間はまず口の中で味覚により甘いと感じ、
その食品は分解され、
血液に入ると、
膵臓の細胞で再び甘いと感知されるのです。

この経路により、
膵臓からはある程度インスリンが分泌されると、
考えられます。

ただ、その作用はおそらくは補助的なもので、
ある条件下でのみ働く性質のものです。

何故なら、
人工甘味料の臨床実験の多くにおいては、
概ねその摂取により、
インスリン分泌は刺激されていません。

仮に甘味受容体にブドウ糖が結合することが、
インスリン分泌を直接に引き起こすとすれば、
それと同じことが、
実際にはカロリーがなく、
ブドウ糖ではない、
人工甘味料でも起こる理屈になり、
空腹でゼロコーラをラッパ飲みしたら、
皆低血糖でバタバタ倒れてしまいます。
ゼロコーラなど、
即坐に販売停止となる道理です。

しかし、現実には若干のインスリン分泌は生じても、
そこまでの変化は起こらないのです。

膵臓のβ細胞に甘味受容体のあることの意味は、
まだ今後の研究に委ねられる面が、
多く残っているようです。

更にはこれはあくまでネズミの実験ですから、
その現象が人間でも全く同じとは限りません。

ただし、
インスリン分泌に関しては、
概ねネズミの実験結果と同じメカニズムが、
人間にもあることが、
これまでの研究の蓄積からほぼ確実なので、
インスリン分泌の研究結果については、
殆どは基礎的実験はネズミを使用しており、
その結果はほぼ人間でも同一のものとして、
解釈されているのです。

つい最近広く読まれた医療記事の中に、
人工甘味料でも体重が増加する、
というような内容のものがあり、
そこでの説明は、
人工甘味料が膵臓を刺激して、
インスリンを出すので、
内臓脂肪が増え、
そのことによりカロリーゼロでも肥満が生じるのだ、
というニュアンスのものでした。

勿論そういう仮説を展開される先生も、
おそらくはいらっしゃるのだと思いますが、
膵臓に甘味受容体のあることの意味は、
そう単純なものではないと、
僕の知識の範囲ではそう思いますし、
小島先生の書かれたものを読んでも、
そういう趣旨のことは記載されていないと思います。

それでは、
人工甘味料は健康上何の問題もないのでしょうか？

明日はその点について、
もう少し考えてみたいと思います。

それでは今日はこのくらいで。

今日が皆さんにとっていい日でありますように。

石原がお送りしました。