循環ジメチルグアニジノ吉草酸、食事因子と冠動脈疾患リスク

背景紹介

冠動脈疾患(Coronary Heart Disease, CHD)は、世界中で死亡の主要な原因の一つであり、その発症メカニズムは複雑で、さまざまな代謝および食事要因が関与しています。近年、メタボロミクスの発展により、冠動脈疾患の研究に新たな視点がもたらされ、特に血液中の代謝物を分析することで潜在的な疾患リスクマーカーを明らかにすることが可能になりました。ジメチルグアニジノ吉草酸(Dimethylguanidino Valeric Acid, DMGV)は、心肺健康と代謝異常に関連する新たに発見された代謝物です。既存の研究では、DMGVのレベルが食事によって調節される可能性が示されていますが、冠動脈疾患に関連する食品/栄養素摂取との具体的な関係は十分に研究されていません。したがって、本研究は、血漿DMGVレベルと冠動脈疾患リスクとの関係を探り、食事摂取との関連を分析することを目的としています。

論文の出典

本研究は、Yoriko Heianza、Xuan Wang、Minghao Kouらによって共同で行われ、Tulane University、University of California San Diego、Brigham and Women’s Hospitalなど、多くの有名研究機関の研究者が参加しています。論文は2024年9月7日に『Cardiovascular Research』誌にオンライン掲載され、タイトルは「Circulating Dimethylguanidino Valeric Acid, Dietary Factors, and Risk of Coronary Heart Disease」です。

研究の流れと詳細

研究対象とデザイン

本研究は、ネストケースコントロールデザインを採用し、Nurses’ Health Study(NHS)とWomen’s Lifestyle Validation Study(WLVS)という2つの独立したコホートから対象者を選びました。NHSコホートには1520名の女性が含まれ、そのうち760名が冠動脈疾患の症例、760名が対照群です。WLVSコホートには724名の女性が含まれ、血漿DMGVレベルと食事摂取および代謝異常の関係を評価するために使用されました。

データ収集と処理

NHSコホートでは、研究者は1989-1990年と2000-2002年に参加者の血液サンプルを収集し、2016年まで長期にわたって追跡調査を行いました。冠動脈疾患の症例は、非致死性心筋梗塞または致死性冠動脈疾患と定義され、医療記録と死亡証明書によって確認されました。WLVSコホートでは、参加者は2回の血液サンプルを提供し、7日間の食事記録(7-day Dietary Records, 7DDRs)を完了して、食事摂取状況を評価しました。

代謝物の測定

血漿DMGVの測定には、液体クロマトグラフィー-質量分析(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS)技術が使用されました。すべてのサンプルは同じバッチで分析され、技術者はサンプルのケースコントロールステータスについて盲検状態でした。品質管理の結果、DMGVの測定は高い再現性を示しました(平均変動係数は15.1%)。

統計分析

研究では、条件付きロジスティック回帰モデルを使用してDMGVレベルと冠動脈疾患リスクの関係を評価し、食事摂取と代謝要因を調整しました。DMGVと食事摂取の関連を評価するために、研究者は各食事摂取の1標準偏差(SD)増加がDMGVレベルに与える影響(β値)を計算し、さらにこれらのβ値に対応する冠動脈疾患の相対リスク(Relative Risk, RR)を計算しました。

主な結果

DMGVと冠動脈疾患リスク

研究によると、血漿DMGVレベルは冠動脈疾患リスクと線形の正の相関を示しました(p = 0.006)。DMGVレベルが1 SD増加するごとに、冠動脈疾患の相対リスクは26%増加しました(RR = 1.26, 95% CI 1.13-1.40)。食事とライフスタイル要因を調整した後、最高四分位数(Q4)のDMGVレベルは冠動脈疾患リスクと有意に関連していました(RR = 1.60, 95% CI 1.17-2.18)。しかし、肥満や高血圧などの代謝要因をさらに調整すると、この関連は弱まりました(RR = 1.29, 95% CI 0.93-1.79)。

DMGVと食事摂取

研究では、高ナトリウム摂取、高エネルギー密度食品、および加工/赤身肉の摂取が高いDMGVレベルと関連していることも明らかになりました。例えば、ナトリウム摂取が1 SD増加するごとに、DMGVレベルは0.13増加し(p = 0.007)、冠動脈疾患リスクは3.1%増加しました(RR = 1.031, 95% CI 1.016-1.046)。一方、高カリウム、食物繊維、ナッツ、果物の摂取は低いDMGVレベルと関連しており、これらの食事要因は冠動脈疾患リスクが低いことが示されました。

DMGVと代謝異常

2つの独立したコホートにおいて、高いDMGVレベルは、より大きな肥満度とより不利な代謝状態と有意に関連していました。例えば、DMGVレベルは体重指数(Body Mass Index, BMI)、体脂肪量、脂質、HbA1cなどの代謝指標と正の相関を示しました(p < 0.0001)。

結論と意義

本研究は、血漿DMGVレベルが不利な食事摂取を反映する代謝物として、女性の冠動脈疾患の長期リスクの増加と関連していることを示しました。この不利な関連は、代謝リスク要因(肥満や高血圧など)によってある程度弱まることがわかりました。研究結果は、DMGVが早期バイオマーカーとしての潜在的可能性を持ち、食事介入を通じて冠動脈疾患リスクを低下させる可能性があることを強調しています。さらに、研究はDMGVと代謝異常との密接な関係を明らかにし、将来の心血管疾患におけるDMGVの生物学的メカニズムの探求に新たな方向性を提供しました。

研究のハイライト

  1. 新規バイオマーカー:DMGVは新たに発見された代謝物として、初めて冠動脈疾患リスクと関連づけられ、食事摂取との密接な関係が明らかになりました。
  2. 長期追跡データ:研究はNHSとWLVSという2つの大規模コホートの長期追跡データに基づいており、信頼性の高い疫学的証拠を提供しています。
  3. 食事と代謝の統合分析:研究はDMGVと食事の関連を分析するだけでなく、代謝異常との関係も探求し、冠動脈疾患の多因子発症メカニズムの理解に新たな視点を提供しました。

その他の価値ある情報

研究では、DMGVがインスリン分泌に関連するマーカー(インスリン、Cペプチドなど)と有意に関連していることも明らかになり、DMGVが代謝調節において重要な役割を果たす可能性が示唆されています。さらに、研究結果は、DMGVの生物学的メカニズムと潜在的な介入戦略の探求に重要な手がかりを提供しました。


本研究を通じて、冠動脈疾患リスク要因の理解が深まり、将来の予防と介入戦略に科学的根拠が提供されました。DMGVは潜在的な早期バイオマーカーとして、将来の臨床現場で重要な役割を果たすことが期待されます。