玄米有効成分を活用した脳内報酬系による食嗜好制御に関わるエピゲノム機構の解明

• Project/Area Number: 15K19520
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 小塚 智沙代 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (70722370)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 肥満症 / 食嗜好 / 依存 / γ-オリザノール / 玄米 / 脂肪 / 分子栄養学 / 高脂肪食

Outline of Annual Research Achievements

食生活の改善が肥満や糖尿病の予防・改善には不可欠であるが、高脂肪食依存から脱却することは至難である。我々はこれまでに玄米特有の成分であるγ-オリザノールが高脂肪食への依存状態を解除すること見出してきた。本研究では、玄米成分γ-オリザノールが高脂肪食に対する嗜好性を緩和する機序を検証し、実用化につなげることを目指した。その結果、次の2点が明らかとなった。
(1) γ-オリザノールは高脂肪食の摂取による報酬系機能異常を改善する
高脂肪食の摂取によりDNAメチル化を介して線条体におけるドーパミンD2受容体の発現レベルが低下していた。これが高脂肪食に対する依存形成の一因と考えられた。γ-オリザノールは高脂肪食の摂取によるドーパミンD2受容体のDNAメチル化とそれに伴う発現レベルの変化を改善し、高脂肪食に対する依存状態を緩和した。
(2) γ-オリザノールをナノ粒子に封入することにより作用効率が格段に向上する
生体吸収性高分子ポリマーであるPLGAで作製したナノ粒子中にγ-オリザノールを封入することで、従来の投与量の1/1000以下の量で有効な代謝改善効果を確認した。

Research Products

• [Journal Article] Impact of brown rice-specific γ-oryzanol on epigenetic modulation of dopamine D2 receptors in brain striatum in high-fat-diet-induced obesity in mice. (2017)
  • Author(s): Kozuka C, Kaname T, Shimizu-Okabe C, Takayama C, Tsutsui M, Matsushita M, Abe K, Masuzaki H
  • Journal Title: Diabetologia Volume: 60 Issue: 8 Pages: 1502-1511
  • DOI: 10.1007/s00125-017-4305-4
  • NAID: 120006937804
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Marked augmentation of PLGA nanoparticle-induced metabolically beneficial impact of γ-oryzanol on fuel dyshomeostasis in genetically obese-diabetic ob/ob mice. (2016)
  • Author(s): Kozuka C, Shimizu-Okabe C, Takayama C, Nakano K, Morinaga H, Kinjo A, Fukuda K, Kamei A, Yasuoka A, Kondo T, Abe K, Egashira K, Masuzaki H.
  • Journal Title: Drug Deliv. Volume: 24 Issue: 1 Pages: 558-568
  • DOI: 10.1080/10717544.2017.1279237
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Impact of a brown rice-derived bioactive product on feeding regulation and fuel metabolism. (2016)
  • Author(s): Kozuka C, Masuzaki H.
  • Organizer: The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • Place of Presentation: 北海道札幌市 (札幌コンベンションセンター)
  • Year and Date: 2016-03-24
  • Invited
• [Presentation] Novel molecular mechanisms of brown rice-derived bioactive substance on anti-obesity and anti-diabetic properties. (2016)
  • Author(s): Kozuka C, Masuzaki H.
  • Organizer: The 89th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市 (パシフィコ横浜)
  • Year and Date: 2016-03-11
  • Invited
• [Presentation] 玄米成分が担う代謝・内分泌機能改善の分子メカニズム (2016)
  • Author(s): 小塚智沙代, 益崎裕章
  • Organizer: 第89回 日本内分泌学会
  • Place of Presentation: 京都府京都市 (国立京都国際会館)
  • Invited
• [Presentation] 玄米有効成分γ-オリザノールによるグルコース応答性インスリン分泌増強効果の分子メカニズム (2016)
  • Author(s): 小塚智沙代, 益崎裕章
  • Organizer: 第59回 日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都府京都市 (国立京都国際会館)
  • Invited
• [Presentation] 玄米有効成分の分子栄養学と肥満症改善を目指す新しい神経行動科学 (2016)
  • Author(s): 小塚智沙代, 益崎裕章
  • Organizer: 第12回 レドックス・ライフイノベーションシンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本県熊本市 (熊本大学医学部)
  • Invited
• [Presentation] 玄米有効成分による膵内分泌機能改善の新規分子メカニズムの解明と医療応用へのアプローチ (2016)
  • Author(s): 小塚智沙代, 益崎裕章
  • Organizer: 第54回 日本糖尿病学会九州地方会
  • Place of Presentation: 鹿児島県鹿児島市 (かごしま県民交流センター)
  • Invited
• [Presentation] 天然食品由来有効成分による高脂肪食依存性改善の分子メカニズム. (2015)
  • Author(s): 小塚智沙代, 益崎裕章.
  • Organizer: 第36回 日本肥満学会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市 (名古屋国際会議場)
  • Year and Date: 2015-10-02
  • Invited
• [Presentation] 玄米由来生理活性物質を活用した高脂肪食肥満・糖尿病の病態解明と新規の予防・治療戦略. (2015)
  • Author(s): 小塚智沙代、比嘉盛丈、田仲秀明、砂川澄人、植田玲、清水千草、高山千利、松下正之、親泊政一、島袋充生、益崎裕章.
  • Organizer: 第36回 日本肥満学会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市 (名古屋国際会議場)
  • Year and Date: 2015-10-02
• [Presentation] Unrefined Grain-derived Gamma-oryzanol Improves β-cell Dysfunction via Suppression of Dopamine Receptor Signaling and Endoplasmic Reticulum Stress in Mice. (2015)
  • Author(s): Kozuka C, Higa M, Tanaka H, Takayama C, Matsushita M, Oyadomari S, Shimabukuro M, and Masuzaki H.
  • Organizer: 75th Scientific Sessions of American Diabetes Association
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2015-06-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 玄米由来生理活性物質が担う新規の膵島機能・インスリン分泌調節機構の解明. (2015)
  • Author(s): 小塚智沙代、比嘉盛丈、田仲秀明、砂川澄人、植田玲、清水千草、高山千利、松下正之、親泊政一、島袋充生、益崎裕章.
  • Organizer: 第58回 日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 山口県下関市 (海峡メッセ下関)
  • Year and Date: 2015-05-21
• [Presentation] 玄米由来有効成分を活用した メタボ・糖尿病予防の分子栄養学的アプローチ. (2015)
  • Author(s): 小塚智沙代, 益崎裕章.
  • Organizer: 第88回日本内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京都千代田区 (ホテルニューオータニ東京)
  • Year and Date: 2015-04-25
  • Invited
• [Remarks] 第二内科の研究成果が Diabetologia（2017年 8月号） に掲載されます。
  • URL: http://www.med.u-ryukyu.ac.jp/new-information/10135.html