ドパミンと肥満に関する新しい洞察
研究によれば、ドーパミン受容体と体重の間には複雑な関係があることがわかっている。
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20年以上前、研究者たちは肥満と脳の特定の受容体の挙動の関連を見つけたんだ。彼らはストリアタムという脳の特定の部分を調べて、そこでドーパミンという化学物質が快楽と報酬の感じ方に影響を与えていることがわかった。この研究では、肥満の人たちはこれらの受容体のレベルが低い傾向があることが明らかになった。これは、肥満の人たちが依存症に苦しむ人たちと似た行動を共有する可能性があることを示唆している。両者とも特定の活動からの報酬の欠如を感じるかもしれないからね。
高カロリーの食事を与えられた動物に関するさらなる研究も同じ結果を示していて、彼らもドーパミン受容体が少なく、強迫的な食事など依存症に似た行動を示していた。ただし、これらの初期の結果にもかかわらず、後の人間を対象にした研究は結果がまちまちだった。一部の研究では体脂肪が多いとドーパミン受容体のレベルが高いことがわかったが、逆の結果や全く関連がないことが示されたものもあった。
研究の課題
人間の研究での矛盾する結果は、脳のドーパミンと肥満の関係について疑問を投げかけた。一部の研究者は、実際には本当の関連がないかもしれないと結論づけた。他の研究者は、それぞれの研究が行われた方法の違いが結果の変動を説明できるかもしれないと示唆した。たとえば、使用された脳の画像技術の種類や、参加者の状態(テストの前に食事をしたかどうか)などが結果に影響を与える可能性がある。
重要な要素の一つは、脳スキャンで受容体の活動を測定するために使用される異なる放射性トレーサーの使用だ。参加者の食事摂取をスキャン前に管理したのは一つの研究だけで、食事が脳の化学に影響を与えるから重要なんだ。他にも、年齢や性別などの研究グループの違いも結果に影響を与えるかもしれない。
ドーパミンと体重に関する新しい考え
いくつかの研究者は、異なる体重の人々の受容体活動の違いが脳内のドーパミンレベルの違いに関連しているかもしれないという新しい視点を持ち出した。彼らの理論では、体重が増えるにつれて、低いドーパミンレベルがスキャン剤が受容体に結合するのを増やし、受容体活動が高まって見えるかもしれないと言っている。これにより、基礎ドーパミンレベルが低くても報酬への感受性が高くなる可能性がある。しかし、体重が増えるにつれてドーパミンレベルが上昇するかもしれないとも提案していて、これがスキャン剤の結合能力を低下させ、受容体活動が低下する可能性がある。
研究デザインと方法
これをさらに調査するために、研究者たちは制御条件下でドーパミン受容体の活動を測定しようとした。18歳から45歳の大人たちに注目して、広範な体重範囲をカバーすることを目指した。参加者は臨床センターに連れて行かれ、脳スキャンを受ける前に厳格な食事を守った。
この研究には61人の大人が参加して、すべてが標準化されるように特定の食事が与えられた。彼らは数日間センターに滞在して食事摂取を監視され、その後、異なる時間に両方のスキャン剤を使って空腹状態で脳スキャンを受けた。
脳画像の結果
結果では、参加者の体重が増えるにつれて、一つの放射性トレーサーを通じて測定されたドーパミン受容体活動が減少した。ただし、もう一つのトレーサーは体重との有意な関係を示さなかった。この不一致は興味深いもので、両方のトレーサーが同じ個人に似た条件で使用されたため、結果が異なることの説明が求められた。
彼らの分析によると、両方の放射性トレーサーを一緒に見ると、一方のトレーサーは体重が増えるにつれて受容体活動が一定に低下し、もう一方は全く関係がなかった。興味深いことに、二つの放射性トレーサーは個々の中で相関していて、両方がドーパミン受容体について何かを測定しているが、受容体の利用可能性や活動の異なる側面を捉えている可能性が示唆されている。
違いを理解する
二つの放射性トレーサーの間の重要な違いが、これまでのさまざまな研究の結果の変動を説明できるかもしれない。一つ目のトレーサーはD2とD3ドーパミン受容体の両方に結合するが、二つ目はD2受容体にだけ選択的なんだ。これが、異なる受容体の存在がこれらの発見にどのように関連しているのかという疑問を引き起こす。
研究者たちは、D3受容体の減少は結果に大きな影響を与えないかもしれないと考えた。なぜなら、D2受容体は脳の中でより一般的だから。彼らは、最初のトレーサーで観察された変化が高い体重の参加者のドーパミンレベルの動態を反映しているかもしれないと提案した。
この研究はまた、最初のトレーサーが受容体に対してあまり強く結合しないため、脳内に存在するドーパミンにより影響を受けやすいかもしれないと指摘している。だから、もし誰かが肥満のために高いドーパミンレベルを持っていれば、その特定のトレーサーを使った場合、受容体活動との負の相関を引き起こすかもしれない。
結果の意義
一つのトレーサーと体重の間に強い関連がないことは、ドーパミン受容体と肥満の間に関連がないことを意味しない。単に、これらの関連を測定するために使用される方法が結果に影響を与える可能性があることを示唆しているんだ。異なる特化型トレーサーを用いた研究では、受容体活動と体重の間に関連が見られなかったことがあり、脳内のこれらの化学物質の相互作用は以前の仮説が示すよりもはるかに複雑であることを強調している。
一つの仮説では、体脂肪とドーパミン受容体の利用可能性の間に非線形の関係が提案されたが、この研究ではその理論を支持するものは見られなかった。それでも、高い体脂肪が脳内のドーパミン活動の増加と関連する可能性があるという考えは再確認された。
これからの展望
この研究では、体重増加がドーパミンレベルを高めるのか、高いドーパミンレベルが体重増加を引き起こすのか、はっきりとしたことは示せない。なぜなら、研究は特定の瞬間に条件を観察しただけだから。ただ、ドーパミン活動が高まると、報酬や快楽を求める欲求が増して、過食や食事管理の難しさにつながるかもしれない。また、この結果は脳が報酬を処理する方法にも関係しているかもしれない。これが社会における肥満の増加に大きな要因となっている可能性がある。
食事摂取、脳内の報酬システム、肥満の間の複雑な関係にはまだ多くの謎があるかもしれない。この研究は、ドーパミンレベルの変化が食行動に影響を与え、体重増加を引き起こす可能性があることを示唆している。結果は、肥満の人が高カロリーの食べ物を渇望するかもしれないが、必ずしも期待される満足感を感じないかもしれないという考えを支持するかもしれない。それが過食につながる可能性がある。
結論
体重、ドーパミン受容体活動、脳の化学の相互作用は複雑だ。研究者たちは、これらの要素がどのように相互に影響し合い、肥満に関連する行動に寄与するのかを理解しようとまだ試行錯誤している。今後の研究では、他のホルモンや行動パターンなどより広い要因も考慮しながら、これらの関係をさらに深く掘り下げて、なぜ一部の人が体重管理に苦労するのかについてのさらなる洞察を得る必要がある。
タイトル: Striatal dopamine tone is positively associated with body mass index in humans as determined by PET using dual dopamine type-2 receptor antagonist tracers
概要: The relationship between adiposity and dopamine type-2 receptor binding potential (D2BP) in the human brain has been repeatedly studied for >20 years with highly discrepant results, likely due to variable methodologies and differing study populations. We conducted a controlled inpatient feeding study to measure D2BP in the striatum using positron emission tomography with both [18F]fallypride and [11C]raclopride in pseudo-random order in 54 young adults with a wide range of body mass index (BMI 20-44 kg/m2). Within-subject D2BP measurements using the two tracers were moderately correlated (r=0.47, p
著者: Kevin D Hall, V. L. Darcey, J. Guo, M. Chi, S. T. Chung, A. B. Courville, I. Gallagher, P. Herscovitch, R. Howard, M. La Noire, L. Milley, A. Schick, M. Stagliano, S. Turner, N. Urbanski, S. Yang, E. Yim, N. Zhai, M. S. Zhou
最終更新: 2023-09-28 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.27.23296169
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.27.23296169.full.pdf
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