根據流行病學調查的結果，發現部分加工食品中所含的反油酸等人工型反式脂肪酸，會成為與老化和發炎相關的動脈硬化、神經退行性疾病、生活習慣病（糖尿病、MASLD）等疾病的風險因素。然而，由於對「反式脂肪酸攝入引起的相關疾病發病與惡化」的詳細分子機制理解不充分，對於反式脂肪酸是否存在毒性，一直缺乏科學論證。
圖1. 反油酸促進細胞衰老及發炎的機制（供圖：東北大學）
日本東北大學研究生院藥學研究科的小島諒太碩士研究生、平田祐介副教授、松澤厚教授等組成的研究團隊，通過與佐藤惠美子副教授、帝京大學藥學部的濱弘太郎副教授、橫山和明教授、靜岡縣立大學藥學部的瀧田良教授、岩手醫科大學藥學部的野口拓也教授等人的共同研究，發現最主要的反式脂肪酸——反油酸會加速DNA損傷時發生的細胞衰老及發炎反應。該研究成為為開發反式脂肪酸相關疾病的預防及治療策略提供幫助的重要研究成果，其相關研究結果已發表在期刊《iScience》的網路版上。
研究團隊著眼於細胞衰老和發炎與所有反式脂肪酸相關疾病密切相關的現象，在對U2OS（人骨肉瘤）等細胞株進行反油酸初步處理、使細胞內預先攝入該物質後，再施加DNA損傷以誘導細胞衰老。結果顯示，在反油酸存在的條件下，細胞衰老及與之相伴的IL-1α、IL-6、IL-8等促炎因子的產生呈現亢進。鑒於這種作用在相當於反油酸幾何異構物的油酸，以及食品中含有的除反油酸以外的其他四種主要反式脂肪酸中均未觀察到，研究團隊將其判定為反油酸所特有的作用。
進一步詳細分析後發現，在DNA損傷時，反油酸會促進主要參與發炎相關因子表達誘導的轉錄因子NF-κB的激活，同時增強在其上游發揮作用的激酶分子群TAK1、IKK的激活。
由此，研究團隊設想了相當於TAK1/IKK/NF-κB通路最上游的IL-1接受者的參與，並關注於被認為對激活至關重要的細胞膜上的「脂筏（微結構域）」。在反油酸存在條件下，IL-1α配體刺激時的IL-6/8表達上升；通過藥理學方法去除脂筏後，IKK與NF-κB的激活受到了抑制——這兩點共同確認了IL-1接受者與脂筏的作用。此外，研究團隊還通過生物化學方法分離脂筏成分並進行脂質分析，結果確認，添加到細胞中的反油酸可被高效攝取至脂筏成分中，且在反油酸存在下，該成分中IL-1接受者的存在量顯著增加。
基於這些結果，反油酸通過被脂筏攝取，使IL-1接受者在脂筏該區域內聚集，同時增強IL-1配體刺激引發的NF-κB激活，進而促進IL-1α/6/8產生的機制得到了揭示，並通過正反饋機制促進細胞衰老與發炎的一系列分子機制也得以明確。
此外，研究團隊還分析了給野生型小鼠（C57BL/6J）投餵12周高脂肪飲食以誘導MASLD時，飼料中反油酸的有無對病理狀態產生的影響，結果發現，小鼠攝入反油酸時，肝臟中的老化細胞數量，以及IL-1β、col1a1等與發炎及肝纖維化相關的基因群表達顯著上升。也就是說，伴隨著反油酸的攝入，MASLD發病時肝臟中的細胞衰老與發炎實際會呈現亢進的這一現象，在小鼠個體層面得到了確認。
今後，隨著反式脂肪酸誘導和促進細胞衰老及發炎作用的相關研究與機制闡明的不斷推進，有望推動相關疾病預防及治療策略的開發與提出。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：iScience
論文：Elaidic acid drives cellular senescence and inflammation via lipid raft-mediated IL-1R signaling
DOI：10.1016/j.isci.2025.113305
