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December 11, 2018

糖尿病患者→血液中に高濃度匂いの中鎖脂肪酸ペラルゴン酸とカプリン酸含有→心臓の嗅覚受容体に結合→心臓筋肉収縮低下

海外の記事を読んでいると嗅覚受容体が鼻だけではなくて、血液、心臓および肺の細胞、大腸がん細胞および表皮ケラチノサイトにも嗅覚受容体があることを知りました。香りの化学成分がこの嗅覚受容体に作用して薬理効果を発現することの文献が増えています。
今回は心臓の嗅覚受容体の役割がわかりました。また、先日、三上先生のキャリアオイル講座で中鎖脂肪酸のことを学びました。オメガ6の脂肪酸は体内で酵素によって代謝され炎症の原因になることを学びました。この記事で血液中に脂肪酸があり心臓に悪い影響を与えることを知りました。脂肪酸の取り方が健康に大きな影響を与えるので脂肪酸のことを勉強することが大切です。

ヒト心臓における嗅覚受容体の機能が明らかになった。

science dailyより

Function of olfactory receptor in human heart identified.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170208094029.htm


ヒト心臓における嗅覚受容体の機能が明らかになった。

The new findings may be relevant in the long term for diabetic patients and patients with increased heart ratesResearchers have for the first time identified the function of olfactory receptors in the human heart muscle, such as are also present in the nose. One of the receptors reacts to fatty acids that occur in the blood, in patients with diabetes significantly above the normal range. If a fatty acid activates the receptor, it triggers a negative effect: the heart rate and the force of muscular contraction are reduced. The team headed by Dr Nikolina Jovancevic and Prof Dr Dr Dr habil. Hanns Hatt from Ruhr-Universität Bochum has published its findings in the journal Basic Research in Cardiology.

新たな研究結果は糖尿病患者および心拍数増加患者にとっては長期的に関連があるかもしれない。研究者らは鼻にも存在しているようにヒトの心筋における嗅覚受容体の機能を初めて明らかにした。受容体の一つは血液中に存在する脂肪酸に反応します。糖尿病患者では正常範囲を有意に超えています。脂肪酸が受容体を活性化するならば、それは心拍数にネガティブな効果を引き起こして、筋肉収縮の力が減少する。チームはNikolina Jovancevic博士とProf Dr Dr博士博士が率いられました。ルール大学ボーフムのHanns Hattは心臓学基礎研究ジャーナルにその成果を発表しました。

The researchers analysed the genetic composition of myocardial cells using state-of-the-art gene sequencing technology. They discovered active genes for ten olfactory receptors. The OR51E1 receptor occurred very frequently. For the purpose of additional experiments, the researchers generated myocardial cells from embryonic stem cells and human skin cells, in collaboration with the lab headed by Prof Dr Jürgen Hescheler at the University of Cologne. In the cardiomyocytes, they activated the OR51E1 receptor with the odorant nonanoic/decanoic acid, which causes a rancid-fatty olfactory sensation. It reduced the pulse frequency of the cultivated mini hearts; the higher the odorant concentration, the more significant the reduction. Once the researchers removed the odorant, the mini hearts returned to their normal rate.

研究者らは、最先端の遺伝子配列決定技術を用いて心筋細胞の遺伝組成を分析した。彼らは10個の嗅覚受容体の活性遺伝子を発見した。 OR51E1受容体は極めて頻繁に発生した。 さらなる実験の目的で、研究者はケルン大学のユルゲン・ヘスラー博士教授が率いる研究室と協力して、胚性幹細胞およびヒト皮膚細胞から心筋細胞を生成した。心筋細胞で、それらは匂い物質であるラルゴン酸(IUPAC名 ノナン酸) /カプリン酸(IUPAC名 デカン酸)でOR51E1受容体を活性化し、これは腐敗性脂肪性嗅覚を引き起こす。 それは培養したミニ心臓の脈拍数を減少させて、匂いの濃度が高ければ高いほど、その低減は顕著である。 研究者が匂い物質を除くと、ミニ心臓は正常な心拍数に戻った。

genetic composition 遺伝組成
myocardial 心筋
state-of-the-art 最先端の
gene sequencing technology 遺伝子配列解明技術
embryonic stem cells 胚性幹細胞
nonanoic acid ノナン酸
decanoic acid デカン酸
olfactory sensation 嗅覚

Reduced cardiovascular capacity

心血管能力低下

Moreover, in collaboration with Prof Dr Henrik Milting at the Heart and Diabetes Center in Bad Oeynhausen, the researchers from Bochum analysed isolated myocardial cells from explanted hearts of patients. If they activated the OR51E1 receptor with fatty-acid scent, the force of muscular contraction was reduced. These results were verified in experiments with tissue slices of explanted human hearts, which were conducted in collaboration with Prof Dr Andreas Dendorfer from the clinic at Ludwig-Maximilians-Universität München.

さらに、ドイツ、バート・エーンハウゼンの心臓および糖尿病センターのHenrik Milting教授と協力して、ボーフムの研究者らは、患者の体外移植された心臓の分離された心筋細胞を分析した。 研究者がOR51E1受容体を脂肪酸の匂いで活性化した場合、筋収縮力は減少した。これらの結果は、Ludwig-Maximilians-UniversitätMünchenの診療所のDr. Andreas Dendorferと共同で行われた、体外移植された心臓の組織切片を用いた実験で確認されました。

cardiovascular capacity 心血管能力低下

In humans, the fatty acids that have the capability of docking to OR51E1 occur in the blood and the fat tissue of the heart in a concentration that is sufficiently high to activate the receptor. That was confirmed in analyses carried out in collaboration with Prof Dr Erwin Schleicher from the University Hospital in Tübingen. The blood of diabetic patients, in particular, contains high concentrations of these fatty acids.

ヒトでは、嗅覚受容体OR51E1にドッキングする能力を有する脂肪酸は受容体を活性化するのに十分高い濃度で心臓の血液および脂肪組織で生じる。これは、テュービンゲン大学の病院のErwin Schleicher博士との共同研究で確認されました。糖尿病患者の血液は、特に、高濃度のこれらの脂肪酸が含まれています。

Negative effect in diabetic patients assumed

糖尿病患者の負の効果の仮定

"This might have a negative effect on the cardiac functions of diabetic patients," speculates Hanns Hatt, Head of the Department of Cellphysiology in Bochum. His team has now developed a blocker for the OR51E1 receptor that blocks the negative effect of the activating scents. That blocker is the molecule 2-ethylhexanoic acid.

「これは、糖尿病患者の心血管系機能に悪影響を及ぼす可能性がある」と、ボーフムの細胞生理学部門の責任者であるHanns Hatt氏は推測している。彼のチームは、今、活性化する香りの悪影響をOR51E1受容体のブロッカーを開発しました。このブロッカーは分子2-エチルヘキサン酸である。

2-ethylhexanoic acid. 2‐エチルヘキサン酸

"Applying a blocker might help to reduce the negative effects on the human heart that are caused by medium-chain fatty acids, especially in patients with increased fatty acid levels in blood," concludes Hatt. He also believes it is possible that the treatment might be beneficial for patients with dramatically increased heart rates. According to the Bochum-based scent researcher, it is conceivable that the odorant might be administered percutaneously. "If the ointment is applied over the heart, the concentration of odorants that penetrate through the skin might be sufficient to have an effect on the heart; there are some hints of that," says Hatt.

「ブロッカーを適用すると、特に血液中の脂肪酸濃度が高い患者において中鎖脂肪酸によって引き起こされた心臓に及ぼす悪影響を軽減するのに役立つだろう」とHatt氏は結論づけている。また、彼は、治療は心拍数が劇的に上昇した患者にとって有益な可能性があると考えている。ボーフムベースの香り研究者によれば香りはけい皮投与される可能性があると考えられる。 「軟膏を心臓に塗布すると、皮膚に浸透する匂いの濃度が心臓に影響を及ぼすには十分であるかもしれないが、いくつかのヒントがある」とHatt氏は述べている。

medium chain fatty acids 中鎖脂肪酸

用語

胚性幹細胞
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%83%9A%E6%80%A7%E5%B9%B9%E7%B4%B0%E8%83%9E

胚性幹細胞(はいせいかんさいぼう、英: embryonic stem cells)とは、動物の発生初期段階である胚盤胞期の胚の一部に属する内部細胞塊より作られる幹細胞細胞株のこと。英語の頭文字をとって、ES細胞(イーエスさいぼう、ES cells)と呼ばれる。体細胞より作られる人工多能性幹細胞(iPS細胞)とは異なる。

生体外にて、理論上すべての組織に分化する分化多能性を保ちつつ、ほぼ無限に増殖させることができるため、有力な万能細胞の一つとして再生医療への応用が期待されている。またマウスなどの動物由来のES細胞は、体外培養後、胚に戻し、発生させることで、生殖細胞を含む個体中の様々な組織に分化することができる。また、その高い増殖能から遺伝子に様々な操作を加えることが可能である。このことを利用して、相同組換えにより個体レベルで特定遺伝子を意図的に破壊したり(ノックアウトマウス)、マーカー遺伝子を自在に導入したりすることができるので、基礎医学研究では既に広く利用されている

ペラルゴン酸
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9A%E3%83%A9%E3%83%AB%E3%82%B4%E3%83%B3%E9%85%B8

ペラルゴン酸(ペラルゴンさん、pelargonic acid)は、9個の炭素鎖の末端にカルボキシル基を持つ飽和脂肪酸である。
「使い古した食用油に似た[1]不快なにおい」を持つ油状の液体で、水にはほとんど溶けないが、クロロホルムやエーテル、アルコール、酢酸エチルにはよく溶ける。消防法に定める第4類危険物 第3石油類に該当する[2]。

概要[編集]

天然には、エステルとしてテンジクアオイ属(学名:ペラルゴニウム Pelargonium)、キイチゴ属、Ajania属の植物の精油に含まれる。高濃度で皮膚や角膜への刺激性を示す[3]。エルカ酸をオゾン分解した際にも生成される。

ヒトのにおい[編集]

ヒトの皮膚にも存在し、加齢に伴うにおいの原因物質(2-ノネナールによる「加齢臭」とは別)として、2008年に特定された[1]。

皮脂の酸化による「30代男性特有のにおい」であり、ポリフェノールが豊富なメマツヨイグサ抽出液によって、においが緩和(酸化抑制)されるという報告もある[1]。

酸化される要因としては、紫外線などの外的なものや、ストレス・生活習慣の乱れなどによる内的なものがある。特に30代男性は皮脂分泌量がピークとなるので、酸化が顕著だと言われている。発生源は皮脂腺の多い胸・背中、首周りなど[4]。

カプリン酸
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E9%85%B8

カプリン酸(カプリンさん、capric acid)は化学式 CH3(CH2)8C(=O)OH で表される、脂肪酸の一種である。IUPAC系統名はデカン酸 (decanoic acid) である。

有機合成や、香料、潤滑剤、グリース、ゴム、染料、合成繊維、食品添加物、医薬品など各種化学工業で用いられる。

医薬品[編集]

カプリン酸の塩やエステルは様々な薬に使われている。カプリン酸は脂肪酸であるため、ある薬剤をその塩・エステルとすれば脂溶性が増し、脂肪組織への親和性が高くなる。薬品の脂肪組織中からの浸出は普通あまり速くないため、カプリン酸を使うことで長期作用性の注射薬(蓄積注射、depot injection)を作ることができる。例としてナンドロロン、フルフェナジン、ブロムペリドール、ハロペリドールが挙げられる。

中鎖脂肪酸
https://www.eatsmart.jp/do/contents/eiyoinfo/eiyo_mct

脂肪酸は炭素原子が鎖のように長くつながったものからできています。この鎖の長さが6-8個から10-12個程度のものが、中鎖脂肪酸です。中鎖脂肪酸は飽和脂肪酸のため酸化されにくいという特徴があり、また同じ中鎖脂肪酸でも、鎖の長さによって性質に多少違いがあります。
※イートスマートでは炭素の鎖の長さが8個のオクタン酸(カプリル酸)、10個のデカン酸(カプリン酸)、12個のラウリン酸の合計量を中鎖脂肪酸の量として表示しています。

多く含む食品

ココナッツミルク、ココナッツオイル(やし油)、ココナッツパウダー、パーム核油、ショートニング、バター、生クリーム、シェーブルチーズ(やぎ乳のチーズ)、中鎖脂肪酸高配合の食用油

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