Central and organ mechanisms for anti-obesity/diabetes effects of rare sugar allulose
| Project/Area Number |
19H04045
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | 株式会社関西メディカルネット(関西電力医学研究所) |
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Principal Investigator |
YADA Toshihiko 株式会社関西メディカルネット(関西電力医学研究所), 統合生理学研究センター統合生理学研究部, 部長 (60166527)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 正範 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (10305120)
岩崎 有作 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (60528420)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
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| Keywords | 希少糖 / アルロース / 視床下部弓状核 / 摂食中枢 / タニサイト / POMC / Caイメージング / GLUT5 / 弓状核 / POMC神経 / NPY神経 / 摂食 / 希少糖アルロース / 糖代謝 / 学習 / 不安 / 代謝 / 骨格筋 / 耐糖能 / 視床下部 / オキシトシン / バジプレッシン / 求心性迷走神経 / 中枢神経 / 肥満・糖尿病 |
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| Outline of Research at the Start |
ゼロカロリー甘味糖である希少糖D-アルロースについて、その単回経口投与はマウスの摂食を抑制し耐糖能を向上させ、連日投与は肥満と耐糖能障害を顕著に改善すること、その作用は＜アルロース→腸ホルモンGLP-1分泌→求心性迷走神経活性化＞経路（Nat Commun 2018）によることを発見した。しかし求心性迷走神経から先の機序は不明である。
本研究は、アルロースの抗肥満vs.抗糖尿病作用を分岐する中枢神経機構の解明をめざす。さらに、アルロースの強力な高血糖改善作用の機序として、GLP-1による求心性迷走神経活性化がインスリンにより増強されるか、また、効果器官として骨格筋の役割を検討する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The hypothesis that a rare sugar Allulose is transported to the hypothalamic arcuate nucleus (ARC) via the novel tanycyte pathway to inhibit feeding was verified in mice. Intracerebroventricular (icv) injection of Allulose inhibits food intake. Allulose directly activates POMC neurons by increasing cytosolic Ca2+, and this response is inhibited by antagonists of GLUT5 and glucokinase. Oral allulose-induced inhibition of food intake is blunted by icv injection of POMC antagonist. These results reveal novel pathway that Allulose directly activates POMC neurons via GLUT5 and glucokinase and thereby inhibits feeding.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
希少糖アルロースの経口投与は摂食を抑制し血糖値を低下させ、肥満・糖尿病を改善すること、その機序としてインクチンホルモンGLP-1の分泌を促し求心性迷走神経を活性化することを、既に発表していた。しかし、アルロースの広範な代謝作用の全てを求心性迷走神経経路のみで説明することは難しかった。本研究は、経口投与アルロースが弓状核POMC神経を直接活性化し摂食を抑制する新しい経路を解明した。アルロースは、POMC神経を直接活性化する経路と、求心性迷走神経を介した伝達経路の2つを惹起することにより、強力な摂食・代謝調節作用を発揮することが明らかとなり、今後の糖尿病、肥満の予防治療への応用基盤となる。
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Report
(4 results)
Research Products
(29 results)
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[Journal Article] The liver-brain-gut neural arc maintains the Treg cell niche in the gut2020
Author(s)
Teratani T, Mikami Y, Nakamoto N, Suzuki T, Harada Y, Okabayashi K, Hagihara Y, Taniki N, Kohno K, Sibata S, Miyamoto K, Ishigame H, Chu Po-Sung, Sujino T, Suda W, Hattori M, Matsui M, Okada T, Okano H, Inoue M, Yada T, Kitagawa Y, Yoshimura A, Tanida M, Tsuda M, Iwasaki Y, Kanai T.
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Journal Title
Nature
Volume: 585
Issue: 7826
Pages: 591-596
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Book] 標準生理学2019
Author(s)
矢田俊彦
Total Pages
1202
Publisher
医学書院
ISBN
9784260034296
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[Book] 生化学2019
Author(s)
矢田俊彦、岩﨑有作
Total Pages
140
Publisher
公益社団法人 日本生化学会
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