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Maternal quercetin or curcumin intake during lactation affects to inflammation and autophagy of skeletal muscles of high fat-fed rat offspring programmed by maternal protein restriction.

Research Project

Project/Area Number 20K11649
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionAomori University of Health and Welfare

Principal Investigator

Sato Shin  青森県立保健大学, 健康科学部, 教授 (40310099)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 向井 友花  神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 教授 (60331211)
山岡 伸  青森県立保健大学, 健康科学部, 実験・実習助手 (40830823)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords胎生期低栄養 / 植物ポリフェノール / 骨格筋 / 慢性炎症 / オートファジー / 妊娠期授乳期低栄養 / クルクミン / 肥満 / ポリフェノール / マクロファージ / 骨格筋萎縮 / 妊娠期低栄養 / エピジェネティックス
Outline of Research at the Start

サルコペニアは筋萎縮や筋肉の機能低下である。一方、胎生期の低栄養により児の骨格筋では慢性炎症が生じるという。また、ある種の植物ポリフェノール(PP)は、抗炎症作用の他、エピジェネティックな働きを有する。これまで、応募者は妊娠期に低蛋白食を与えた母ラットの授乳期にケルセチンを摂取させ、離乳後、高脂肪食を与えたところ、仔ラットの骨格筋で炎症細胞数が増加するという事実を見出した。そこで、発育初期に摂取するPPはエピジェネティックな働きを介して児の筋萎縮の制御に関与すると考えた。本研究の目的は胎生期に低栄養に曝された仔の発育初期に植物PPを与え、成長後の骨格筋の萎縮に及ぼす影響を検証することである。

Outline of Final Research Achievements

Maternal undernutrition is associated with the impairment of the development of skeletal muscles in offspring. We investigated the effects of plant delivered polyphenols such as quercetin and curcumin intake during lactation on inflammation and autophagy in the gastrocnemius muscles (GMs) of high-fat diet (HFD)-fed offspring programmed by maternal protein restriction. Quercetin intake during lactation enhanced the increased macrophage number and fibrosis-related cytokine level and the decreased autophagy markers in the GMs of adult offspring. When given curcumin during lactation, the macrophage number and fibrosis area ratio decreased in the GMs. The autophagy markers were increased. Taken together, quercetin and curcumin intakes during lactation may have different function in the GMs of HFD-fed adult offspring programmed by maternal protein restriction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は、妊娠期・授乳期に低栄養に曝された母ラットの授乳期に植物ポリフェノール(PP)を摂取させると、離乳後に高脂肪食負荷した仔ラットの骨格筋に及ぼす影響がPPの種類によって異なる可能性があることを示した点にある。例えば、乳児期にクルクミンを摂取した仔の腓腹筋では、成長後の高脂肪食負荷により生じる骨格筋における炎症や線維化を、オートファジーを介して軽減することを示した。本研究の結果は、発育初期に摂取するPPの種類によっては早期医療・早期介入とする「先制医療」を見据えた予防策に寄与する可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Curcumin intake during lactation suppresses oxidative stress through upregulation of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 in the kidneys of fructose-loaded female rat offspring exposed to maternal protein restriction.2023

    • Author(s)
      Yamaoka S, Sasaki K, Sato S.
    • Journal Title

      Birth Defects Res

      Volume: 115 Issue: 7 Pages: 674-686

    • DOI

      10.1002/bdr2.2158

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bangle (Zingiber purpureum) extract attenuates insulin resistance and inflammation in the skeletal muscle of high fat diet-fed young SAMP8 mice.2021

    • Author(s)
      Sato Shin, Takahashi Nagomi, Mukai Yuuka
    • Journal Title

      Journal of Food and Nutrition Research

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 434-441

    • DOI

      10.12691/jfnr-9-8-6

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] <p>Modulation of Chronic Inflammation by Quercetin: The Beneficial Effects on Obesity</p>2020

    • Author(s)
      Sato Shin、Mukai Yuuka
    • Journal Title

      Journal of Inflammation Research

      Volume: Volume 13 Pages: 421-431

    • DOI

      10.2147/jir.s228361

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Effect of maternal quercetin intake during lactation on renal inflammation in high fructose-fed female rat offspring exposed to maternal malnutrition2022

    • Author(s)
      Shin Sato, Toshio Norikura, Yuuka Mukai
    • Organizer
      22nd IUNS-ICN International Congress of Nutrition in Tokyo
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Infant curcumin intake enhances antioxidant by upregulating Nrf2 in the kidneys of fructose-loaded female pups exposed to undernutrition during fetal and infancy2022

    • Author(s)
      Shin Yamaoka, Kotomi Sasaki, and Shin Sato
    • Organizer
      22nd IUNS-ICN International Congress of Nutrition in Tokyo
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジャワショウガ抽出物は高脂肪食摂取若齢SAMP8マウス骨格筋のインスリン抵抗性と炎症を軽減する2021

    • Author(s)
      向井友花、高橋なごみ、佐藤伸
    • Organizer
      第75回日本栄養・食糧学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 胎児期・乳児期に低栄養に曝された仔ラットの果糖負荷による腎臓のNrf2/HO-1経路に及ぼすクルクミンの影響2021

    • Author(s)
      山岡伸、佐々木琴美、佐藤伸
    • Organizer
      第68回日本栄養改善学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高脂肪食誘発肥満マウスの腎臓における炎症細胞や線維化に及ぼすリグニン由来低分子リグノフェノールの影響2020

    • Author(s)
      佐藤 伸、乗鞍敏夫、向井友花、山岡 伸、三亀啓吾
    • Organizer
      第74回日本栄養・食糧学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 発育初期に低蛋白食に曝された仔ラットの離乳後の過剰果糖摂取による骨格筋の炎症に及ぼすクルクミンの影響2020

    • Author(s)
      佐藤李香、佐々木琴美、西田朱里、山岡伸、向井友花、佐藤伸
    • Organizer
      第67回日本栄養改善学会学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 胎生期・乳児期に低栄養に曝された仔ラットの果糖負荷による腎障害に及ぼすクルクミンの影響2020

    • Author(s)
      佐々木琴美、佐藤李香、西田朱里、山岡伸、向井友花、佐藤伸
    • Organizer
      第67回日本栄養改善学会学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 青森県立保健大学のヘルスリテラシー向上推進活動2020

    • Author(s)
      大西基喜、佐藤伸、角濱春美、吉池信男、上泉和子
    • Organizer
      第79回日本公衆衛生学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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