喫煙（ニコチン）とコーヒー（カフェイン）の脳内受容体での関係

解説記事：Coffee and cigarettes: Research sheds new light on nicotine and morning brew (medicalxpress.com) 

喫煙者の中には、一日の最初のタバコは、コーヒーがないと満足できない人もいる。それは、単なる朝の習慣ではないかもしれない。フロリダ大学の研究者が、焙煎コーヒー豆に含まれる化学物質が、朝のニコチンへの欲求を和らげる可能性があることを発見。研究者らは、細胞を用いた研究で、コーヒーに含まれる2種類の化合物が、脳にある特定の高感度ニコチン受容体に直接作用することを突き止めた。喫煙者の場合、ニコチンの禁断症状が一晩続くと、これらの脳の受容体が過敏になることがある。 

"多くの人が朝のカフェインが好きですが、タバコの喫煙者が彼らのコーヒー飲用したい理由を説明するかもしれないコーヒーで他の分子がある"

研究者らは、特定のヒト・ニコチン受容体を発現している細胞に、深煎りコーヒー溶液を塗布した。コーヒーに含まれる有機化学物質が、喫煙者のニコチン渇望につながるニコチン受容体の機能不全を回復させる可能性がある、と研究者らは結論づけた。この発見により、Papke氏はより広い範囲の仮説を立てることになった。コーヒーに含まれる化合物の1つであるn-MPは、朝のニコチン渇望を鎮めるのに役立つのではないか、というのである。

Papke氏は、ニコチン依存症の喫煙者が、タバコの使用を、朝はコーヒー、夜はアルコールと結びつけて考えていることに興味を持ったという。アルコールが脳内のニコチン受容体に作用することは十分に研究されているが、受容体とコーヒーとの相互作用についてはあまり研究されていない。

"多くの人は、カフェインのために朝のコーヒーを探しています。しかし、コーヒーは喫煙者に何か他の作用をしていたのでしょうか？我々は、コーヒーに含まれる他の物質が脳のニコチン受容体に影響を及ぼしているのかどうかを知りたかったのです」とPapke氏は述べた。

この研究結果は、行動科学者が動物モデルを用いてニコチンの禁断症状をさらに研究するためのよい基礎となる、と彼は言う。

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•  コーヒとニコチンともに、世界で依存性としては最も多く用いられている物質の３つのうち２つ
• 離脱後期間、カフェイン（コーヒー）とニコチン（喫煙）が最も使われる
• コーヒーは直接、脳内ニコチン受容体の２つの主要タイプに影響を与える
• コーヒーのコリンはα7 受容体に影響を与え、n-MPが最もα4β2受容体へ影響を与える
• n-MPは２つのα4β２受容体主要タイプの一つを抑制し、他のタイプは促進的に働く

Coffee and cigarettes: Modulation of high and low sensitivity α4β2 nicotinic acetylcholine receptors by n-MP, a biomarker of coffee consumption

Neuropharmacology　Volume 216, 15 September 2022, 109173

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0028390822002325

喫煙者は、一日の最初のタバコを吸うときにコーヒーを特に好むと報告されている。Xenopus 卵母細胞に発現させたヒト脳内ニコチン性アセチルコリン受容体（nAChR）サブタイプの活性に対する未焙煎および焙煎コーヒー豆の水抽出物（コーヒー）の影響を、複合抽出物、低分子量（LMW）画分、コーヒー中の特定の化合物に注目し、電位クランプ実験により検討した。

ポジティブアロステリックモジュレーター（PAM）であるPNU-120596を併用すると、コーヒーはα7 nAChRを発現する細胞からAChコントロールよりも大きな電流を刺激した。生豆コーヒーに対するPAM依存的な反応は、深煎りコーヒーに対する反応の3倍であり、焙煎工程で一部分解されるコーヒーの成分であるコリンによるα7受容体の活性化と一致するものであった。

ニコチン中毒に関連するα4β2 nAChRの高感度型（HS）と低感度型（LS）の両方についてコーヒーをテストした。程度の差こそあれ、これらの受容体はコーヒーおよびLMW抽出物によって活性化および阻害された。 

また、コーヒーに含まれる9つの低分子化合物の活性も調べた。コーヒー豆を焙煎する過程で生成される1-methylpyridinium と 1-1-dimethylpiperidium,の2つの化合物のみがnAChRに有意な作用を示した。これらの化合物はHS α4β2受容体の競合的アンタゴニストであったが、LS α4β2受容体に対してはPAMであった。 

喫煙者のHS受容体は、一日の喫煙を通じて徐々に減感していくと考えられるが、脳内ニコチン濃度が低い朝には過敏になっている可能性がある。したがって、喫煙者の最初の1杯のコーヒーは、その日の最初のタバコの脳内作用のバランスをとるのかもしれない。

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