食餌由来ステロイドの腸内細菌異化代謝でステロイドホルモン様分子を産生する
| Project/Area Number |
20H04109
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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 | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
三好 規之 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (70438191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 悠子 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 准教授 (00580523)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | ジオスゲニン / ステロイドホルモン / 腸内細菌異化代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
自然薯有効成分ジオスゲニンを食品成分として摂取した場合、消化管微生物がジオスゲニンを異化代謝し、強烈な活性分子へ変換するメカニズムが存在することを支持する学術的根拠が蓄積してきてきた。ジオスゲニンは、ステロイド側鎖にスピロ環を有するステロイドサポゲニンなので、ステロイド異化代謝の法則を紐解くことができれば、動物ステロイド、植物ステロイド、昆虫ステロイドなど無限のステロイドを相手に有用ステロイドを探索できる。本研究では、ジオスゲニン異化代謝菌と代謝物を探索・同定し、食品科学・創薬・医療分野での貢献を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Diosgeninは近年多様な生理機能が報告されている機能性成分である。予備検討より、ストレプトゾトシンを投与したICRマウス（糖尿病モデル）において、diosgenin摂取が血糖値上昇抑制および糖質代謝に関わる糖質コルチコイドの産生を抑制することが示唆された。そこで本年度は、糖質コルチコイドをはじめとするステロイドホルモンを産生するマウス副腎のスライス（250 um）をin vitroで培養し、diosgenin曝露試験を実施することにより、マウス副腎のステロイドホルモン生合成に対するdiosgeninの影響をin vitroで検討した。ビブラトームで薄切（250 um）したC57BL/6Jマウス副腎を10% FBS/DMEMで培養し、10 uMジオスゲニンあるいはコントロールとしてDMSOを1時間曝露した（各n=3）。各マウス副腎スライスより全RNAを抽出し、RT-qPCRによりステロイドホルモン産生遺伝子発現への影響を評価する目的で、ステロイド合成律速因子であるcholesterol輸送タンパク質StAR、ステロイド産生因子-1 （SF-1）、cholesterol側鎖切断酵素 （CYP11A1）、コルチゾールの合成に関わるCYP11B1 の遺伝子発現を解析した。その結果、ジオスゲニン曝露によってStAR、CYP11A1、CYP11B1は増加傾向を示すものの統計的な有意差は認められなかった。 SF-1の発現に有意な変動は認められなかった。現在、糖尿病の影響によるステロイドホルモン生合成に対するジオスゲニンの作用を詳細に検討する目的で、ストレプトゾトシン投与マウスの副腎スライスを調製し、RT-pPCRなどでジオスゲニンが内因性のステロイドホルモン合成に及ぼす影響を詳細に解析している。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(20 results)
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[Presentation] The tissue distribution and biosynthetic gene for diosgenin, a steroid sapogenin, in Japanese yam (Dioscorea japonica)2023
Author(s)
Noriyuki Miyoshi, Mai Kato, Keita Onoda, Yuta Tsunematsu, Michio Sato, Yasukiyo Yoshioka, Kentaro Tamura, Ikuko Yao, Hideo Dohra, Kenji Watanabe.
Organizer
FAOBMB 2023 (Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists )
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