レビュー論文
ナトリウム摂取量と疾患：考慮すべき別の関係
Sodium Intake and Disease: Another Relationship to Consider
By Caitlin Baumer-Harrison, Joseph M. Breza, Colin Sumners, Eric G. Krause
and Annette D. de Kloet
Nutrients 2023;15:535 2023.01.19
要約
ナトリウムは体内の多くの恒常性プロセスに不可欠であり、その結果、その濃度は複数の臓器系によって厳しく調整されている。ナトリウムは食事から、一般にNaCl(食卓塩)の形で摂取され、ナトリウムを含む物質は塩味があり、生理学的恒常性に有利な濃度で本質的に口当たりが良い。ナトリウム恒常性の重要性は、ナトリウムの摂取量を増やし、枯渇時にナトリウム濃度を保持するために、脳、複数の末端臓器系、および内分泌因子を含む「オール・ハンズ・オール・デッキ」応答であるナトリウム欲求に反映される。内蔵感覚情報と内分泌信号は、ナトリウム摂取量を調節するために脳によって統合される。関与するシステムの調節不全はナトリウムの過剰摂取量につながる可能性があり、多くの研究が高血圧などの疾患の発症の原因であると考えられてきた。ここでの目的は、ストレス関連疾患と心血管代謝疾患に焦点を当てて、病気がナトリウム摂取量にどのように影響するかという逆のことを考えることである。このような疾患はナトリウム摂取量の増加に寄与し、疾患の悪化への悪循環を引き起こす可能性があると言うのが我々の提案である。まず、これらの各プロセスを独立して制御するメカニズムについて説明する。次に、これらのプロセスの重複と統合のポイントを強調する。ナトリウム摂取量と血圧の調節に関与する類似の神経回路は、少なくとも部分的には、これらの機能の神経制御間の相互関係の根底にあると提案する。最後に、ストレス関連疾患と心血管代謝疾患がこれらの回路にどのように影響し、ナトリウム摂取量を変化させるかについての議論で締めくくる。
1．はじめに
食卓塩(NaCl)の形でも豊富に消費されるナトリウム(Na)は、筋肉や神経の機能、体液や血圧の恒常性の機能など、多くの生理学的プロセスにおいて極めて重要な役割を果たすため、生存に不可欠である。血漿ナトリウム濃度の変化は、上昇または減少にかかわらず、健康に悪影響を与える可能性があるため、ナトリウム摂取量は、味覚系、神経系、内分泌系、心臓血管系、および腎臓系のオーケストレーションによって厳密に規制されている。これらの線に沿って、陸生哺乳類は、不足時にナトリウム濃度を維持するための基本であるレニンーアンジオテンシンーアルドステロン系(RAAS)やナトリウム欲求などの生態学的適応を進化させた。これらは欠乏時にナトリウム濃度を維持するための基本であり、オキシトシンなど余剰時にこれらの濃度を維持する他のメカニズムである。ナトリウム・バランスに対する追加の見落とされがちな要素は、塩を味わう能力である。塩味の感受性は、生理学的状態に基づいて可塑性を受け、ナトリウム枯渇中には、例えば、通常は嫌悪感を抱く高濃度のNaClの嗜好性を高める快楽移行がある。これとナトリウム不足の間に起こる他の適応は、最終的に恒常性を回復するために、より高い濃度と量のナトリウム消費量を促進する。
適切なナトリウム摂取量は健康を維持するために非常に重要であり、その過少摂取量は明らかに生理学的疾患を引き起こすが、その過剰摂取量はおそらく問題があるとより多くの広く認識されている。ナトリウムは人間の食事の中で容易に達成可能であり、我々はナトリウム嗜好とその結果として我々が満腹であってもナトリウムを消費する傾向を発達させた。これは生理学的必要性を超えてナトリウムの頻繁な消費につながり、その健康への悪影響は一般的に受け入れられている。例えば、過剰なナトリウム摂取量は、生態学的および心理的ストレッサーに対する身体の反応に影響を与える可能性があり、その濃度は動物およびヒトの血圧と正の相関がある。一方、逆の関係、つまりストレス関連および心血管代謝の病態生理学がナトリウム摂取量にどのように影響するかは捉えどころのないものである。
本レビューでは、ストレスと心血管代謝疾患がナトリウム摂取量と血圧調節に与える影響について考察する。神経回路(図1、省略)と、ナトリウム摂取量を調節する内分泌因子の間には多くの重複点がある。まず、これらの各プロセスを独立して制御するメカニズムについて説明する。次に、これらのプロセスの重複と統合のポイントを強調する。最後に、ストレスと心血管代謝疾患がこれらのメカニズムをどのように調節不全にし、それによって塩摂取量と血圧の両方を上昇させるかについての議論で締めくくる。
2．ナトリウムと塩味を促進させる衝動
2.1. ナトリウム欲求
2.2. 塩嗜好と味
3．ナトリウム摂取量の神経およびホルモン制御
3.1. ナトリウム欲求を媒介する神経回路
3.2. ナトリウム欲求の内分泌メディエーター
3.3. ナトリウム欲求の味覚媒介
4．血圧の神経・ホルモン制御
4.1. 血圧制御の神経回路
4.2. 血圧制御の内分泌メディエーター
5．心血管恒常性と塩摂取量の統合メカニズム
6．ストレスによる塩摂取量の調節不全
6.1. 心理的ストレス
6.2. 肥満
6.3. 高血圧
以上の章と節は省略。
7．結論と展望
塩摂取量と心血管機能障害との関連は、特に過剰なナトリウム摂取量の有害で高血圧の結果に照らして広く認められている。逆の関係、つまり病気の状態が塩摂取量をどのように変化させるかは、あまり信憑性がない。本レビューでは、ストレス関連疾患と心血管代謝疾患、特に肥満と高血圧が塩嗜好をどのように変化させ、ナトリウム欠乏にさらされた他の哺乳類種で観察されたナトリウム欲求の変化と同様に、塩摂取量を増加させるかを強調した。我々の提案は、ストレス関連(特に心臓代謝)の病状もナトリウムを消費する意欲とナトリウムの味覚に影響を与えると言うことである(図4，省略)。その結果、これらの病状を悪化させるフィード・フォーワード・メカニズムが発生する可能性がある。
心臓代謝疾患を含むストレス関連疾患で観察される塩摂取量の変化の根底にある潜在的なメカニズムは、おそらく神経回路と塩摂取量と血圧調節を媒介する内分泌因子の類似性に起因している。浸透圧感受性ニューロンによるNaの変化の感覚、または圧受容器求心性神経による血圧と体積の変化は、それに応じて塩摂取量と血圧を調節する神経回路を開始する。脳に入ると、これらの信号は同じ領域の多くに中継され、塩摂取量と血圧を調節する。孤立路核、傍腕核、およびICは、塩の味と摂取量、および心血管情報を統合して、それに応じて塩摂取量と血圧と量を調節するための潜在的な場所として機能する可能性のある主要な感覚ハブである。PVNまたはバゾプレッシンおよびオキシトシンなどの神経内分泌ペプチドの制御、およびANGII結合を介して高濃度結合に寄与する可能性がある。オキシトシンは、ナトリウム欲求や心血管制御など、様々な役割を果たしており、オキシトシンの中枢作用はナトリウム欲求を阻害し、血圧を変化させる。PVN内および脳全体のニューロンに発現するAT1Rに対するANGllの作用は、ナトリウム欲求および心血管反応を変化させる。味覚、ナトリウム欲求、および心血管感覚器官および回路全体でのAT1RおよびOxtrの発現に基づいて、これら2つのペプチドが血液量、圧力、または浸透圧の変化の統合に寄与し、それに応じて塩摂取量を調節する可能性があると仮定するのは合理的である。
塩摂取量と心血管感覚統合を理解することは、特に高血圧の発症と維持において、塩摂取量と血圧の関係の根底にあるメカニズムへの洞察を提供する可能性がある。消費されると、塩は舌の味蕾によって検出され、味覚求心性神経はこの情報を味覚rNTSに中継する。この回路は、大動脈弓を神経支配する圧受容器求心性路およびこの情報を心血管cNTSに伝達する頸動脈洞の回路と重複している。ANGIIおよび／またはオキシトシンは、これらの求心性路に沿って受容体に作用し、味覚および圧受容器プロセスを調整して、血圧と量の変化に応じて塩摂取量を調節する可能性がある。今後の研究では、塩摂取量と血圧の制御におけるこの感覚統合を調査する必要があり、塩摂取量と疾患の関係についての洞察が得られる可能性がある。ANGIIやオキシトシンなどのペプチドの標的としての内受容感覚系の理解を深めることで、塩の過剰摂取量に関連する疾患の予防や治療のためにこれらの系を標的にする可能性がもたらされる可能性がある。