著者の所属・活動拠点の国は、フランスです。

掲載誌：International Journal of Molecular Sciences

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

甘味、塩味、苦味、酸味、うま味の五つの基本味に加え、脂肪の味は「第六の基本味」の候補とされています。舌で長鎖脂肪酸を感じ取る受容体として重要視されているのがCD36というタンパク質です。論文によれば、高脂肪食を与えたげっ歯類や肥満の人ではCD36の量が減り、脂肪を感じ取る力の低下と関連すると報告されています。

マウスでCD36が多いのは舌の奥にある有郭乳頭という部分ですが、マウスには有郭乳頭が一つしかありません。そのため脂肪の味を調べるには多くの動物が必要になり、倫理面での課題になっています。一方、細胞を平らに培養する従来の二次元培養では、味蕾の中で異なる種類の細胞が互いに信号をやり取りする複雑な仕組みを再現できません。また、基質のゲル（マトリゲル）の中で育てる味のオルガノイドでは、ばらつきが生じたり、味の物質が細胞に直接届きにくくなったりする場合があります。

そこで研究チームは、ゲルなどの足場を使わずに細胞が自ら集まって球状になる「スフェロイド」という立体培養で、脂肪の味の研究に使える味蕾細胞のモデルをつくり、その性質を確かめることを目指しました。

何を、どのように調べたか

材料には、マウスの舌から取り出して長期に増やせるようにした味蕾細胞の株を2種類使いました。有郭乳頭全体に由来する細胞と、そこからCD36を持つ細胞だけを選び出した細胞です。この2種類を1対1で混ぜ、1つの穴あたり5000個を、細胞が底に貼り付かない特殊な培養皿に入れて、オルガノイド作製用の無血清培地で育て、スフェロイドを作りました。比較対象として、同じ組み合わせの細胞を通常の培養皿に入れ、従来の味蕾細胞用培地で平らに育てた二次元培養を用意しました。

スフェロイドそのものについては、電子顕微鏡による形や内部構造の観察、生きている細胞と死んだ細胞の割合の定量、味蕾を構成する主な細胞の種類（I型、II型、III型）を見分ける目印の染色を行い、その成り立ちを調べました。

そのうえで、スフェロイドと二次元培養を比べました。比べたのは、全体の形の違い、味の受容体や細胞の増殖・成熟に関わる遺伝子の働き具合（mRNA量）、味の物質に反応して細胞内のカルシウム濃度が上がるか、そして脂肪酸の一種であるリノール酸で10分間刺激したときに、味の信号の伝達に関わる物質セロトニンがどれだけ放出されるかです。

主な報告結果

リノール酸100マイクロモーラーで刺激したとき、スフェロイド由来の細胞は二次元培養の細胞より多くのセロトニンを放出しました。細胞のタンパク質1マイクログラムあたりのセロトニン量は、スフェロイドで0.15ピコグラム、二次元培養で0.09ピコグラムでした。刺激しない条件ではそれぞれ0.018ピコグラムと0.022ピコグラムでほぼ同じで、刺激によりスフェロイドでは約8倍、二次元培養では約4倍に増えたと報告されています。この濃度は、濃度を変えて比べた実験で放出量が最も多く、両者の差も最も大きかったことから選ばれました。セロトニンを作る酵素AADCと、セロトニンを分泌用の小さな袋に詰める運搬体VMAT-2の遺伝子の働きも、スフェロイドの方がそれぞれ約4倍、約2倍高くなっていました。

スフェロイドでは、脂肪酸の受容体であるCD36とGPR120をはじめ、いくつかの味の受容体の遺伝子の働きが二次元培養より高まっていました。リノール酸に対するカルシウム信号も強まっており、うま味成分のグルタミン酸ナトリウムへの反応も高まっていたと報告されています。一方、細胞増殖の目印であるKi67の遺伝子の働きは、スフェロイドで約50%低くなっていました。

二次元培養は約3日で皿いっぱいに広がり、その後はがれてしまったのに対し、スフェロイドは少なくとも14日間、構造を保ったまま生存していました。スフェロイドは直径約220～250マイクロメートルの密な球状で、生きている細胞の割合は培養7日後に99.07%、14日後に99.30%でした。内部には大きさや形の異なる細胞が混在し、細胞どうしの多数のつながりや、細胞をしっかり接着させる構造（デスモソーム）、エネルギーを作るミトコンドリア、平均直径約70ナノメートルの分泌小胞などが多く見られました。味蕾の主な3種類の細胞もすべて含まれており、II型とIII型は主に外側に、I型は外側から中心部まで全体に分布していました。

この報告が示すこと

研究チームは、このゲルを使わないスフェロイドモデルが、脂肪を感じ取る細胞を多く含みながら味蕾の主な細胞の種類を保った、再現性があり生体に近い立体培養系であると結論づけています。立体培養の条件は、従来の二次元培養より成熟した味細胞の性質を保つか獲得させる方向に働くと著者らは考えており、このモデルは脂肪の味の細胞や分子の仕組みを調べる道具として有用で、動物実験への依存を減らすことにもつながるとしています。うま味成分への反応から、脂肪以外の味の性質も保っている可能性があるとも述べています。

一方で著者らは、リノール酸への反応にCD36とGPR120がそれぞれどの程度関わるかは、mRNA量だけでは定量的に判断できず、受容体ごとの機能実験が必要だとしています。また、細胞の種類によって外側と内側で配置が異なる仕組みや、細胞の成熟に関わる信号経路の活性化と観察された変化との因果関係は、まだ明らかになっていないと述べています。さらに、味蕾の維持には味覚神経が重要な役割を持つとされることから、神経細胞を組み込めばより生体に近いモデルになると論じています。

原著論文の著者・所属：Sidy Saidou-Diabé（Physiologie de la Nutrition & Toxicologie, INSERM, CTM UMR U1231, Université Bourgogne Europe, 6 Boulevard Gabriel, 21000 Dijon, France）、Amira Sayed Khan（Physiologie de la Nutrition & Toxicologie, INSERM, CTM UMR U1231, Université Bourgogne Europe, 6 Boulevard Gabriel, 21000 Dijon, France）、Naim Akhtar Khan（Physiologie de la Nutrition & Toxicologie, INSERM, CTM UMR U1231, Université Bourgogne Europe, 6 Boulevard Gabriel, 21000 Dijon, France）、Aziz Hichami（Physiologie de la Nutrition & Toxicologie, INSERM, CTM UMR U1231, Université Bourgogne Europe, 6 Boulevard Gabriel, 21000 Dijon, France）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Sidy Saidou-Diabé, Amira Sayed Khan, Naim Akhtar Khan, et al. Establishment of a Three-Dimensional In Vitro Model of Taste Bud Cells for Fat Taste Investigation. International Journal of Molecular Sciences（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-24. DOI: 10.3390/ijms27198545. 原著ライセンス：CC BY.