Mechanisms underlying the anti-inflammatory activity of molecular hydrogen via chemical modification of mitochondrial biomolecules

• Project/Area Number: 15K16524
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Applied health science
• Research Institution: Seikei University (2017); Nippon Medical School (2015-2016)
• Principal Investigator: Iuchi Katsuya 成蹊大学, 理工学部, 助教 (40553847)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 抗炎症作用 / 細胞膜 / ミトコンドリア / フリーラジカル連鎖反応 / 分子状水素 / 脂質過酸化 / 細胞死 / 脂肪酸 / 酸化ストレス / 生体分子 / 炎症

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the mechanism underlying the anti-inflammatory activity of molecular hydrogen via the regulation of biomolecules in the mitochondria. Molecular hydrogen regulated the gene expression and cell death by modifying the free radical chain reaction-dependent generation of oxidized lipid mediators.

Research Products

• [Journal Article] Heterocyclic organobismuth (III) compounds containing an eight-membered ring: Inhibitory effects on cell cycle progression (2018)
  • Author(s): Iuchi Katsuya、Yagura Tatsuo
  • Journal Title: Toxicology in Vitro Volume: 50 Pages: 172-178
  • DOI: 10.1016/j.tiv.2018.03.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Hydrogen Gas Inhalation on Muscular Damage using Mouse Hind Limb Ischemia Reperfusion Injury Model. (2017)
  • Author(s): Watanabe M., Kamimura N., Iuchi K., Nishimaki K., Yokota T., Ogawa R., Ohta S.
  • Journal Title: Plastic and Reconstructive Surgery. Volume: 140 Issue: 6 Pages: 1195-1206
  • DOI: 10.1097/prs.0000000000003878
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 有機ビスマス化合物の生物活性と作用機序 (2017)
  • Author(s): 井内勝哉
  • Journal Title: 成蹊大学理工学研究報告 Volume: 54
  • NAID: 120006458286
  • Open Access
• [Journal Article] 酸化脂肪酸のヒト急性単球性白血病由来株THP-1に対する影響 (2017)
  • Author(s): 依馬 未佳, 井内 勝哉, 久富 寿
  • Journal Title: 成蹊大学理工学研究報告 Volume: 54 Pages: 11-12
  • NAID: 120006346687
  • Open Access
• [Journal Article] ニホンヤマビル(Haemadipsa japonica)のmtDNA抽出法 (2017)
  • Author(s): 佐藤 尚衛, 長瀬 圭登, 井内 勝哉, 久富 寿
  • Journal Title: 成蹊大学理工学研究報告 Volume: 54 Pages: 9-10
  • NAID: 120006346686
  • Open Access
• [Journal Article] DNA binding activity of Ku during chemotherapeutic agent-induced early apoptosis (2016)
  • Author(s): Iuchi K, Yagura T
  • Journal Title: Exp Cell Res Volume: 342 Issue: 2 Pages: 135-144
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2016.03.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular hydrogen stimulates the gene expression of transcriptional coactivator PGC-1α to enhance fatty acid metabolism. (2016)
  • Author(s): Kamimur K, Ichimiya H, Iuchi K, Ohta S
  • Journal Title: npj Aging and Mechanism of Disease Volume: 2 Issue: 1 Pages: 16008-16008
  • DOI: 10.1038/npjamd.2016.8
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Molecular hydrogen regulates gene expression by modifying the free radical chain reaction-dependent generation of oxidized phospholipid mediators. (2016)
  • Author(s): Iuchi K, Imoto A, Kamimura N, Nishimaki K, Ichimiya H, Yokota T, Ohta S.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Issue: 1 Pages: 18971-18971
  • DOI: 10.1038/srep18971
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ホンヤマビル(Haemadipsa japonica)のcytochrome c oxidase subunitⅠを用いた系統樹作成 (2018)
  • Author(s): 佐藤 尚衛，長瀬 圭登，井内 勝哉，久富 寿
  • Organizer: 日本生物教育学会第102回全国大会（熊本）
• [Presentation] Anti-inflammatory and pro-cell death effects of oxidized arachidonic acid in RAW264.7 cells. (2017)
  • Author(s): Katsuya Iuchi, Hyunjin Lee, Kiyomi Nishimaki, Harumi Ichimiya, Takashi Yokota, Naomi Kamimura, Shigeo Ohta
  • Organizer: 第90回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックオール、長崎新聞文化ホール アストピア
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] Molecular hydrogen induces expression of the PGC-1α gene, followed by stimulation of theα pathway that regulates FGF21, and the fatty acid and steroid metabolism (2017)
  • Author(s): Naomi Kamimura, Harumi Ichimiya, Katsuya Iuchi, Shigeo Ohta
  • Organizer: 第90回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックオール、長崎新聞文化ホール アストピア
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] 糖尿病モデルマウスのin vivo酸化ストレス解析 (2017)
  • Author(s): 上村 尚美，Alexander Wolf，西槙 貴代美，横田 隆，井内 勝哉，太田 成男
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）（神戸）
• [Presentation] interleukin-8およびcolchicineによるアポトーシス誘導 (2017)
  • Author(s): 矢島 知佳，横山 智哉子，井内 勝哉，久富 寿
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）（神戸）
• [Presentation] HIF-1α ASVの細胞死誘導機序の解明 (2017)
  • Author(s): 林 優香子，横山 智哉子，井内 勝哉，久富 寿
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）（神戸）
• [Presentation] 酸化脂肪酸のヒトがん細胞に対する増殖抑制効果 (2017)
  • Author(s): 依馬 未佳，井内 勝哉，久富 寿
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）（神戸）
• [Presentation] 人工がん幹細胞の効率的な樹立 (2017)
  • Author(s): 河村 憲，横山 智哉子，井内 勝哉，久富 寿
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）（神戸）
• [Presentation] Sulfated polysaccharide (Fucoidan) from brown seaweeds alleviates dyslipidemia and atherosclerosis in ApoEshl mice deficient in apolipoprotein E expression. (2017)
  • Author(s): Takashi Yokota, Koichi Nomura, Mikio Nagashima, Katsuya Iuchi, Naomi Kamimura
  • Organizer: 58TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE BIOSCIENCE OF LIPIDS（Zurich, Switzerland）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Oxidized arachidonic acid activates an anti-inflammatory pathway and a pro-cell death signal. (2017)
  • Author(s): Katsuya Iuchi, Naomi Kamimura, Kiyomi Nishimaki, Takashi Yokota, Hisashi Hisatomi, Shigeo Ohta
  • Organizer: 58TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE BIOSCIENCE OF LIPIDS（Zurich, Switzerland）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 酸化型DHAのヒトがん細胞に対する増殖抑制効果 (2017)
  • Author(s): 依馬未佳，井内 勝哉，久富寿
  • Organizer: 平成29年度日本生化学会関東支部例会「生化学と生物学を考える」（東京）
• [Presentation] In vivo measurement of mitochondrial redox state in type 2 diabetes model mice. (2017)
  • Author(s): Naomi Kamimura, Alexander M Wolf, Kiyomi Nishimaki, Takashi Yokota, Harumi Ichimiya, Katsuya Iuchi, Shigeo Ohta
  • Organizer: EUROMIT 2017, International meeting on mitochondrial pathology（ドイツ，ケルン）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 糖尿病モデルマウスにおいて水素分子により誘導される脂肪酸代謝メカニズムの解明 (2016)
  • Author(s): 上村尚美、一宮治美、井内勝哉、太田成男
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] 水素分子は多価不飽和脂肪酸のフリーラジカル連鎖反応に介入しジエン生成を抑制する (2016)
  • Author(s): 西槙貴代美、井内勝哉、上村尚美、横田隆、太田成男
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] 水素分子は転写活性化コアクチベーターであるPGC-1α遺伝子の発現を誘導することにより脂肪酸代謝を高める (2016)
  • Author(s): 上村尚美、一宮治美、井内勝哉、太田成男
  • Organizer: 第6回日本分子状水素医学生物学会（創立記念大会）
  • Place of Presentation: ワークピア横浜
  • Year and Date: 2016-05-27
• [Presentation] 分子状水素はフリーラジカル連鎖反応に介入して酸化脂質メディエーターを改変することを介して遺伝子発現を制御する (2016)
  • Author(s): 井内勝哉、井本明美、上村尚美、西槙貴代美、一宮治美、横田隆、太田成男
  • Organizer: 第6回日本分子状水素医学生物学会（創立記念大会）
  • Place of Presentation: ワークピア横浜
  • Year and Date: 2016-05-27
• [Presentation] 分子状水素はフリーラジカル連鎖反応で生じる脂質メディエーターを調節して遺伝子発現を制御する (2015)
  • Author(s): 井内勝哉、井本明美、西槙貴代美、一宮治美、Lee Hyunjin、横田隆、上村尚美、太田成男
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] 糖尿病モデルマウスのin vivo酸化還元状態の測定と分子状水素の効果 (2015)
  • Author(s): 上村尚美、Wolf Alexander、一宮治美、井内勝哉、西槙貴代美、横田隆、太田成男
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] TBHPを用いた酸化ストレス誘導性の細胞死に対する分子状水素の保護作用 (2015)
  • Author(s): 井内勝哉、井本明美、西槙貴代美、一宮治美、Lee Hyunjin、横田隆、上村尚美、太田成男
  • Organizer: 第24回日本Cell Death学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪大学会館
  • Year and Date: 2015-07-11
• [Remarks] 日本医科大学 先端医学研究所 細胞生物学部門
  • URL: http://home.nms.ac.jp/ig/saiboseibutsu/index.html