肥満遺伝子と遺伝子検査ダイエット

β3アドレナリン受容体遺伝子（β3AR）

β3アドレナリン受容体遺伝子（β3AR）は、代表的な倹約遺伝子（摂取したエネルギーの吸収効率を上げたり、消費エネルギーを減らしたりする遺伝子）です。

β3アドレナリン受容体とは、白色脂肪細胞、褐色脂肪細胞の表面にあって、脂肪を燃焼させるためのスイッチのような役割を担っているタンパク質です。交感神経の末端から放出される「ノルアドレナリン」を白色脂肪細胞のβ3アドレナリン受容体がキャッチすると、白色脂肪細胞では脂肪滴が分解されて、遊離脂肪酸というものになります。この遊離脂肪酸は血管の中を通って褐色脂肪細胞に移動し、この遊離脂肪酸を燃料として、褐色脂肪細胞でエネルギーが作られます。

このβ3アドレナリン受容体に関連する遺伝子（β3AR）に変異があると、1日あたり約200kcal、基礎代謝が低くなります。体脂肪1kgを減らすのに約7,000kcalの消費が必要といわれているので、このβ3ARに変異がある人は標準的なβ3ARを持っている人と比べて、1年間で約10kg^※も体重が増えやすい計算になります。

※ 200（kcal） × 365（日）÷ 7,000（kcal）≒ 10.4

このβ3ARに変異を持っていると、内臓まわりに脂肪がたまりやすく、その体型から「リンゴ型」と呼ばれます。「リンゴ型」は、ダイエットをすれば比較的脂肪がとれやすいほうですが、「糖尿病」、「高血圧」、「高脂血症」を誘発しやすいという特徴があります。とくに日本人はβ3ARに変異を持っている人の割合が多く、約3人に1人といわれており、注意が必要です。

β2アドレナリン受容体遺伝子（β2AR）

β2アドレナリン受容体もβ3アドレナリン受容体と同じく脂肪細胞にあって、脂肪分解に関わっています。しかしβ3ARとは逆に、β2ARに変異があると脂肪の分解が進みやすく、基礎代謝が1日あたり約300kcal高くなります。そのため、この遺伝子の変異を持つ人にはほっそりした人が多く、「バナナ型」と呼ばれています。

一見肥満に悩む人たちにとっては良い遺伝子のようにも見えます。しかしβ2ARに変異があるとタンパク質も代謝されやすいため、筋肉がつきにくくなってしまいます。筋肉がつかず、衰えていくと、最終的には基礎代謝も下がってしまうので、「バナナ型」の人がいったん太ってしまうと極端に減量が難しくなってしまいます。

脱共役タンパク質遺伝子（UCP1）

脱共役タンパク質は、体内での熱産生に関わるタンパク質で、細胞内のミトコンドリアの内膜に存在します。中でも褐色脂肪細胞にのみ存在するUCP1は熱産生に大きく関与し、この遺伝子に変異が生じると、基礎代謝が1日あたり約100kcal低くなってしまいます。

なおUCP1に変異を持っていると、下半身などに脂肪がつきやすくなるため、「洋なし型」と呼ばれ、日本の肥満女性の約4分の1が、この遺伝子に変異を持っているといわれています。

FTO遺伝子

FTO遺伝子（fat mass and obesity associated protein）の変異は、ヒトにおいて最も肥満と相関性の強い遺伝子の1つです。約6人に1人がこの遺伝子の変異を持っていると言われ、このSNPを持つと肥満になる確率が70%上昇するそうです。

FTO遺伝子に変異を持つと、食欲ホルモンである「グレリン^※」の異常が起こりやすく、食事をした後でも短時間で食欲を感じやすくなってしまいます。つまり、食欲を抑えることが苦手になってしまうのです。

※ グレリン ：胃から分泌されるホルモンで、食欲亢進や脂肪蓄積などの生理作用あり。肥満やメタボリックシンドローム、2型糖尿病など、さまざまな疾患に影響していると言われている。

しかし、FTO遺伝子の変異を持っていても、適切な運動と食事によって、肥満のリスクを下げることは可能なようです。

日本生活習慣病予防協会
肥満遺伝子をもっていても運動やスポーツで肥満を解消

IRX3遺伝子

2014年のNatureにアメリカのシカゴ大学から、これまでで最も重要な肥満遺伝子を特定したという報告がありました。それはIRX3遺伝子で、マウスによる実験では、IRX3遺伝子を持たないマウスは、IRX3遺伝子を持つマウスと比べて、25～30％ほど、体重が軽くなったそうです。また、IRX3遺伝子を持っていてもそれが機能しないように視床下部（脳の一部）でコントロールしておくと、IRX3遺伝子を持たないマウスと同様に体重が軽くなりました。

この発表を行った研究者は、FTOの変異は、IRX3遺伝子の反応を誘発し、脳内にIRX3タンパク質が過剰に生産させている、としています。この実験はマウスによる実験ですが、同じIRX3遺伝子はヒトにも存在する遺伝子であり、今後の研究が注目されています。

Nature (2014) 507, 371-375
Obesity-associated variants within FTO form long-range functional connections with IRX3

Ob遺伝子とレプチン

2レプチンは、白色脂肪細胞が分泌する、強力な摂食抑制用と体重増加抑制作用を持つホルモンです。このレプチン生成に関わる遺伝子がOb遺伝子で、Ob遺伝子に異常が生じると、正常に機能するレプチンが生成されなくなります。レプチンが正常に機能しなくなると、「もう食べなくていい」というシグナルが脳に伝えられなくなり、いつまでも食べ続けてします。その結果、著しい肥満になってしまうのです。（ただし、ヒトでは、このOb遺伝子異常が見つかることはまれです。）

一方、レプチンを受容する側のタンパク質に関わる遺伝子の異常も食欲抑制の機構に影響を与えていると考えられていて、その遺伝子の一つ「Ob-Rb遺伝子」では少なくとも7箇所の遺伝子多型が同定されています。

MC4R遺伝子

4 型メラノコルチン受容体（MC4R）は脳の視床下部などに存在し、食欲調節やエネルギー代謝調節などに重要な役割を担っていると考えられているタンパク質で、このタンパク質に関連する遺伝子がMC4R遺伝子です。

この遺伝子に変異が生じると、Ob遺伝子の異常同様、摂食抑制のシグナルが脳に働かないようになる可能性があると報告されています。

m3.com
肥満MC4R変異で食物への脳反応変化【米国内分泌学会】

肥満に対するオーダーメイド保健指導

内容

日本国内のある地域の健康診断において、以下のような研究が行われました。

1. まず、被験者の以下の遺伝子について、検査を実施
   • 肥満遺伝子：
     「β3アドレナリン受容体遺伝子」、「β2アドレナリン受容体遺伝子」、「脱共役タンパク質遺伝子（UCP1）」
   • インスリン抵抗性関連遺伝子：
     「アディポネクチン遺伝子」、「CD14遺伝子」
2. 遺伝子検査の後、検査結果に応じて、約6か月間、被験者に対して、オーダーメイド栄養指導及び運動指導を実施
   ＜実施内容＞
   • 肥満遺伝子を多く持つ被験者に対しは、
     • 個別面談で「太りやすい体質」であることを説明
     • 摂取エネルギーを少なめにする
     • 食事記録表を作成し、また、食事の写真をとってもらい、そこから食事に関する指導を行う
     • 基礎代謝率を低下させないように、有酸素運動の実施を促す
   • インスリン抵抗性関連遺伝子を多く持つ被験者に対しは、
     • 食後の血糖値上昇を抑える食事
     • GI値（食べたものが体内で糖に変わり、血糖値が上昇するスピードを計った値）の上昇を抑える水溶性食物繊維を食前にとる
     • 主菜は後から摂取する
     • 低強度の有酸素運動を行う

結果

このような保健指導を約6か月間行った結果、被験者には体重、血圧などの改善がみられ、比較的良好な結果が得られたそうです。

【改善例】

Aさん
（61歳 男性：この実験で検査した肥満遺伝子、インスリン抵抗性関連遺伝子のリスク全てを保有）

⇒ 体重が約5kg減少、腹囲は8cm減少。糖代謝、脂質代謝の改善、血圧の降下もみられた。

Bさん
（55歳 女性：この実験で検査した肥満遺伝子のリスク全てを保有）

⇒ 体重が約6kg減少、腹囲は10.5cm減少。糖代謝、脂質代謝の改善、血圧の降下もみられた。

なお、今後、遺伝子多型に基づく生活習慣指導が効果を発揮するようにしていくためには、「患者が、遺伝子による体質と生活習慣との関連性をきちんと理解し、行動変容を起こさせるような指導法の確立」が必要だとしています。

日本衛生学雑誌 63巻 2号 2010年
糖尿病予備群に対する分子予防疫学アプローチ

総合健診 Vol.37 No.2 2012年
生活習慣病に対する遺伝子検査