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Analysis of the gut-associated modulation of whole-body energy metabolism to disclose a new segment of food functions

Research Project

Project/Area Number 17H01962
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Eating habits
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

阿部 啓子  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (10151094)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安岡 顕人  地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 未病改善食品評価法開発プロジェクト, 研究員 (10453028)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2017: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Keywordsエネルギー代謝 / 脳腸相関 / 栄養学 / 食品 / 脳・神経 / 遺伝子 / マイクロアレイ
Outline of Annual Research Achievements

転写因子Skn-1a欠損(S-KO)マウスは、野生型(WT)マウスに比較して、摂食量(通常食および高脂肪食)に変化がないにも関わらず、体脂肪率・体重増加率の優位な低下、エネルギー消費量の優位な増加が観察された。S-KOマウスは消化管の化学受容細胞(甘・苦・旨味受容細胞、刷子細胞)が消失している。これまでに、刷子細胞に発現するX-GPCRを欠失した(X-KO)マウスにおいてもWTマウスに較べ摂食量に変化はないが、優位な体重増加の低下が観察された。本研究では、化学受容細胞とくに刷子細胞を起点とする食シグナルのエネルギー代謝制御の解析を行なった。
これまでに、摂食/絶食条件下あるいは通常食/高脂肪食摂取のいずれの場合においても、S-KOマウス視床下部室傍核(PVN)の恒常的c-fos抗体シグナルを観察した。本年度は、S-KOマウスのPVN以外の脳神経部位の活性化を確認するために脳組織全体のイメージング質量分析(I-MS)を行った。S-KOマウスとWTマウスのI-MSパターンは、大脳皮質、延髄孤束核、視床、視床下部において顕著な相違が見られた。そこで筆者らは、PVNに焦点を当てc-fosシグナルに連動して活性化する神経核の特定とそこに含まれる代謝物のI-MS解析が有効だと結論した。
エネルギー代謝調節における刷子細胞の関与を調べるために、X-KOマウスのPVNにおけるc-fosシグナルを解析した。絶食/摂食条件下においてc-fosシグナルの活性化を認めた。S-KOマウスにおけるc-fosシグナル強度よりは弱いが、刷子細胞を起点とするエネルギー代謝調節が生じる可能性が示された。
以上の結果から、消化管の化学受容細胞を介した摂食依存的なエネルギー代謝亢進はPVNの活性化によることが明らかになった。今後、その分子実態をI-MS分析により解析することが期待される。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (100 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (25 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 25 results,  Open Access: 23 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (67 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 8 results) Book (2 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Improvement of Psoriasis by Alteration of the Gut Environment by Oral Administration of Fucoidan from Cladosiphon Okamuranus.2020

    • Author(s)
      1.Takahashi, M., Takahashi, K., Abe, S., Yamada, K., Suzuki, M., Masahisa, M., Endo, M., Abe, K., Inoue, R., and Hoshi, H.
    • Journal Title

      Mar. Drugs

      Volume: 18 Issue: 3 Pages: 154-154

    • DOI

      10.3390/md18030154

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  • [Journal Article] A maple syrup extract alleviates liver injury in type 2 diabetic model mice.2020

    • Author(s)
      Toyoda, T., Iida, K., Ishijima, T., Abe, K., Okada, S., and Nakai, Y.
    • Journal Title

      Nutr. Res.

      Volume: 73 Pages: 97-101

    • DOI

      10.1016/j.nutres.2019.10.006

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    • Author(s)
      Kawakami,S., Ito, R., Maruki-Uchida, H., Kamei, A., Yasuoka, A., Toyoda,T., Ishijima, T., Nishimura, E., Morita, M., Sai, M., Abe, K., and Okada, S.
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 449-449

    • DOI

      10.3390/nu12020449

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    • Author(s)
      Toyoda,T., Kamei,A., Ishijima,T., Abe,K., and Okada,S.
    • Journal Title

      Nutrition and metabolism

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 84-84

    • DOI

      10.1186/s12986-019-0403-2

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 8711-8711

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45168-1

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      PLoS ONE

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: e0217212-e0217212

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      10.1371/journal.pone.0217212

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      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 83 Issue: 2 Pages: 243-250

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1533802

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      Molecular Nutrition & Food Research

      Volume: 63 Issue: 3

    • DOI

      10.1002/mnfr.201800543

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      Kobayashi, Y., Shimada, K., Mitsuyama, E., Kuhara, T., Yasuoka, A., Kondo, T., Abe, K., and Xiao, Jin-zhong.
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      Alzheimer’s Dementia

      Volume: 14 Issue: 7S_Part_5 Pages: 305-305

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      10.1016/j.jalz.2018.06.091

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      Yanagida Keisuke、Igarashi Hidemitsu、Yasuda Daisuke、Kobayashi Daiki、Ohto-Nakanishi Takayo、Akahoshi Noriyuki、Sekiba Atsushi、Toyoda Tsudoi、Ishijima Tomoko、Nakai Yuji、Shojima Nobuhiro、Kubota Naoto、Abe Keiko、Kadowaki Takashi、Ishii Satoshi、Shimizu Takao
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      JCI Insight

      Volume: 3 Issue: 24 Pages: 397293-397293

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      10.1172/jci.insight.97293

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      Izuchi Ryoichi、Ishijima Tomoko、Okada Shinji、Abe Keiko、Nakai Yuji
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      Food Science & Nutrition

      Volume: 6 Issue: 6 Pages: 1657-1663

    • DOI

      10.1002/fsn3.728

    • NAID

      40021841979

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    • Journal Title

      Mol. Nutr. Food Res.

      Volume: 印刷中 Issue: 12

    • DOI

      10.1002/mnfr.201700828

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      Ogawa Mana、Nagai Toshitada、Saito Yoshikazu、Miyaguchi Hitonari、Kumakura Kei、Abe Keiko、Asakura Tomiko
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      Volume: 498 Issue: 3 Pages: 621-626

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.03.032

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      Abe Keiko、Misaka Takumi
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      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 82 Issue: 4 Pages: 573-583

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1412249

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    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: 26 Issue: 3 Pages: 1-10

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      10.1080/09168451.2018.1427551

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      Takuma Ayako、Abe Arata、Saito Yoshikazu、Nito Chikako、Ueda Masayuki、Ishimaru Yoshiro、Harada Hideki、Abe Keiko、Kimura Kazumi、Asakura Tomiko
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 18 Issue: 11 Pages: 2335-2335

    • DOI

      10.3390/ijms18112335

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      Kobayashi Y, Sugahara H, Shimada K, Mitsuyama E, Kuhara T, Yasuoka A, Kondo T, Abe K, and Xiao J
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 13510-13510

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13368-2

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    • 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

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      Maeda N, Narukawa M, Ishimaru Y, Yamamoto K, Misaka T and Abe K
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 印刷中 Pages: 53-58

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2017.03.046

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    • Author(s)
      Tometsuka, C., Koyama, Y-I., Ishijima, T., Toyoda, T., Teranishi, M., Takehana, K., Abe, K., and Nakai, Y.
    • Journal Title

      Br. J. Nutr.

      Volume: 117 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1017/s0007114516004384

    • NAID

      120006711683

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    • Journal Title

      Neuroscience Lett.

      Volume: 653 Pages: 314-319

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2017.05.046

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      J. Funct. Foods

      Volume: 36 Pages: 274-279

    • DOI

      10.1016/j.jff.2017.07.008

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      Kamei, A., Watanabe, Y., Shinozaki, F., Yasuoka, A., Shimada, K., Kondo, K., Ishijima, T., Toyoda, T., Arai, S., Kondo, T., and Abe, K.
    • Journal Title

      Mol. Nutr. Food Res.

      Volume: 61 Issue: 2 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1002/mnfr.201600477

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    • 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

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      Funaki, J., Minami, M., Abe, S., Ueda, R., Eto, W., Kugino, K., Kugino, M., Abe, K., Toko, K., and Asakura, T.
    • Journal Title

      J. Food Process. Preserv.

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: e12857-e12857

    • DOI

      10.1111/jfpp.12857

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-01-27  

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