糖飢餓でリソソーム機能が低下するメカニズムを発見

　リソソームはオートファジーの中心器官であり、栄養飢餓状態で異化反応を促進し、エネルギーを産生します。
　本研究では、リソソームが糖飢餓を含む飢餓状態で機能がどのように変化するか、また機能維持のメカニズムを調べ解明しました。
　九州大学大学院医学研究院保健学部門検査技術科学分野の内海健 教授 (責任著者)、八木美佳子 助教、同院臨床検査医学分野の國崎祐哉 教授、康東天 名誉教授、同院脳神経外科の吉本幸司 教授、学術研究員の三木健嗣 (筆頭著者)らの研究チームは、糖飢餓状態ではリソソーム機能は実は低下すること、その機序としてリソソームの膜上には解糖系酵素が存在しており、それらの酵素がリソソーム機能を維持しているため、糖飢餓ではリソソーム機能が維持できず機能障害を起こすことを明らかにしました。さらに、そのメカニズムを調べるため経時的変化も解析しリソソーム機能が低下した後に鉄のトランスポーターの機能が低下することでリソソームに鉄が蓄積し、鉄による細胞死（フェロトーシス）(※4)を起こすことを発見しました。一方、アミノ酸飢餓ではリソソーム機能低下は起きず、リソソーム機能維持において糖が必要であることを証明しました。
　今回の研究はリソソームの膜上にどのような蛋白がいるか明らかにしており、あらゆる飢餓状態とリソソーム機能の関連についても調べた研究になります。その中でリソソーム機能維持には糖が重要であることがわかりました。リソソーム機能低下はリソソーム病など様々な病態と関連しており、今後様々な疾患におけるリソソームの糖環境について検討することで、リソソーム関連疾患の治療介入に繋がる可能性が示唆されます。それ故、当研究は今後リソソーム病の治療法開発へ大きく貢献するものと考えられます。
　本研究成果は国際学術誌「iScience」に２０２４年4月29日（月）（日本時間）に掲載されました。