適度な空腹が健康に良いとする研究成果(Moderate Hunger Benefits Health: Fudan Team reports in Nature)

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2025-11-15 復旦大学

上海のFudan Universityの研究チームは、適度な飢餓、具体的には軽い断食状態が体内のミトコンドリアの質を改善し、代謝疾患やがん、老化の進行を抑える有効な生体応答を誘発することを明らかにした。研究では、細胞およびマウスモデルを用いて、寝食を一晩控えたような栄養枯渇状態(血清中の栄養が低下)で、古くなって機能低下したミトコンドリアを選択的に除去する「ミトファジー」が、従来注目されていたエネルギーセンサー経路(AMPKやmTOR)を介さず、細胞質内のアセチル‐補酵素A(AcCoA)が直接信号として働い て起こることを発見した。具体的には、AcCoA濃度が低下すると、NLRX1というタンパク質が活性化され、ミトコンドリアの除去を開始。逆にAcCoAが豊富な状態ではNLRX1が休止状態にあり、ミトファジーが抑制される。さらに、腫瘍抑制遺伝子変異の一つである KRAS変異型細胞において、AcCoA‐NLRX1軸の阻害が薬剤耐性を乗り越える新たな治療戦略になり得ることも示された。研究者らはこの成果を、単なる空腹や断食ではなく、適度な飢餓が細胞の“都市再開発”のように老廃ミトコンドリアを取り除き、身体の若さと健康を保つ革新的な仕組みとして位置づけている。

適度な空腹が健康に良いとする研究成果(Moderate Hunger Benefits Health: Fudan Team reports in Nature)

<関連情報>

細胞質アセチルコエンザイムAは、ミトファジーを制御するシグナル伝達代謝物である Cytosolic acetyl-coenzyme A is a signalling metabolite to control mitophagy

Yifan Zhang,Xiao Shen,Yuan Shen,Chao Wang,Chengping Yu,Jiangxue Han,Siyi Cao,Lin Qian,Miaolian Ma,Shijing Huang,Wenyu Wen,Miao Yin & Qun-Ying Lei
Nature  Published:12 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09745-x

Abstract

Acetyl-coenzyme A (AcCoA) sits at the nexus of nutrient metabolism and shuttles between the canonical and non-canonical tricarboxylic acid cycle1,2, which is dynamically regulated by nutritional status, such as fasting3. Here we find that mitophagy is triggered after a reduction in cytosolic AcCoA levels through short-term fasting and through inhibition of ATP-citrate lyase (encoded by ACLY), mitochondrial citrate/malate antiporter (encoded by SLC25A1) or acyl-CoA synthetase short chain family member 2 (encoded by ACSS2), and the mitophagy can be counteracted by acetate supplementation. Notably, NOD-like receptor (NLR) family member X1 (NLRX1) mediates this effect. Disrupting NLRX1 abolishes cytosolic AcCoA reduction-induced mitophagy both in vitro and in vivo. Mechanically, the mitochondria outer-membrane-localized NLRX1 directly binds to cytosolic AcCoA within a conserved pocket on its leucine-rich repeat (LRR) domain. Moreover, AcCoA binds to the LRR domain and enhances its interaction with the nucleotide-binding and oligomerization (NACHT) domain, which helps to maintain NLRX1 in an autoinhibited state and prevents the association between NLRX1 and light chain 3 (LC3). Furthermore, we find that the AcCoA–NLRX1 axis underlies the KRAS-inhibitor-induced mitophagy response and promotes drug resistance, providing a metabolic mechanism of KRAS inhibitor resistance. Thus, cytosolic AcCoA is a signalling metabolite that connects metabolism to mitophagy through its receptor NLRX1.

医療・健康
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