「アンジオテンシンII」が塩味感覚を変化させてNa+摂取量を制御する -九大

九州大学(九大)は、視床下部、副腎や血管などの受容体を介して、血圧調節や体内ナトリウムイオン(Na+)濃度バランスの恒常性維持の鍵ホルモンとして知られている「アンジオテンシンII」が末梢の味覚器にも働き、塩味感受性を変化させてNa+の摂取量を調節することや、さらに甘味感受性にも影響し糖分摂取にも関わることを明らかにしたと発表した。

成果は、九大大学院 歯学研究院 口腔機能解析学分野の二ノ宮裕三 主幹教授、同・重村憲徳 准教授らの研究チームによるもの。研究の詳細な内容は、米国東部時間4月9日付けで「The Journal of Neuroscience」オンライン版に掲載された。

体内のNa+濃度は体液浸透圧の保持、神経の興奮など生命維持に不可欠な働きを担うため、常に一定に保たれる必要がある。例えば、体液中のNa+が減少すると、血圧低下や循環血液量の低下し、ホルモン系の「レニン-アンジオテンシン-アルドステロン」系が活性化して、Na+が再吸収される。具体的には、以下の通りだ。

腎臓にある「糸球体傍(傍糸球体)細胞」からタンパク質分解酵素の「レニン」が放出され、それにより肝臓などから分泌される「アンジオテンシノゲン」が一部分解されて「アンジオテンシンI」に変化。さらに、アンジオテンシンIは肺などにある「アンジオテンシン変換酵素」によりアンジオテンシンIIに変換される。そして、アンジオテンシンIIが副腎に作用してステロイドホルモンの「アルドステロン」の分泌を促し、同物質は腎臓の「集合管」において、電解質や体液調節に関わるイオンチャネルの「上皮性Na+チャネル(Epithelial Na+ Channel:ENaC)」を介して、Na+の再吸収を促進するというわけだ。

ちなみにイオンチャネルとは、細胞内もしくは外からイオンを選択的に通過させるタンパク質のことだ。またENaCは腎臓尿細管や肺上皮などの上皮細胞膜に局在し、電解質や体液調節に関わる。最近になって、感覚器である味細胞にも発現し、アミロライド感受性の塩味受容体であることが実証された。

さらにNa+が減少すると、生物は「塩味」を手がかりとして外部からそれを摂取して、体内Na+バランスを維持する。この食塩飢餓状態の時には、通常嫌う高濃度の食塩水、Na+を特異的に好んで飲むようになる。つまり、塩味感覚はNa+の恒常性に関わっているというわけだ。なおこの背景として、塩味(Na+)感受性の特異的な低下が起こることが報告されているが、この原因については明らかにはなっていない。

塩味受容機構は少なくとも2つの成分、つまり「利尿剤アミロライド」(ENaCの阻害剤)により抑制される「アミロライド・センシティブ(AS)」成分と抑制されない「アミロライド・インセンシティブ(AI)」成分に分けられる。AS成分はNa+に特異的に応答する成分であり、AI成分はNa+以外にも「K+」や「NH4+」といった電解質にも広く応答する成分だ。

これらの塩味受容体については長い間にわたって不明だったが、AS成分に関しては、近年になってENaCのαサブユニットがその実体であることが明らかにされた。なおENaCには、α、β、γ、δなどのサブユニットが存在することが知られており、これらは3-4量体で機能すると考えられている。

アンジオテンシンIIは、「type1受容体(AT1)」を介して、副腎のみならず血管、脳下垂体、交感神経系などのさまざまな臓器に直接作用し、また脳室内や血中に投与すると、塩分、特にNa+嗜好性を高めることや、その効果は投与後1時間以内に見られることが報告されていた。しかし、塩味感受性に影響するかどうかについては不明だったのである。

塩味感受性の変化については、これまでにアルドステロン投与により塩味感受性が上昇することが報告されていた。これはアルドステロンの味細胞膜通過、核内受容体結合に続く、ENaC合成および細胞質から膜への移行亢進によるものと考えられているが、この効果の発現には投与後数時間が必要なため、アンジオテンシンIIによる素早い食塩嗜好性の上昇は説明できない上に、食塩飢餓のNa+感受性の低下も説明することができないという。