Development of high value-added Rhubarb effective for neurological disorders

Research Project

Project/Area Number	21K06628
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research Institution	University of Toyama
Principal Investigator	小松かつ子富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (50225570)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	久保山友晴第一薬科大学, 薬学部, 准教授 (10415151) 當銘一文富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (80563981) 浅沼舞同志社女子大学, 薬学部, 助手 (50852224)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2022-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	Rheum / 大黄 / マイクログリア / M1 / M2 / 抗炎症作用成分 / 偽遺伝子 / 神経疾患 / 遺伝系統
Outline of Research at the Start	難治性神経疾患（統合失調症やうつ病など）で便秘傾向がある患者に対して大黄が配合された柴胡加竜骨牡蛎湯や三黄瀉心湯などが応用されている。そこで、10数年間多様性解析研究と栽培研究を継続的に行っているダイオウの系統及び大黄市場品について、脳に対する抗炎症作用をマイクログリアのM1化抑制及びM2化促進作用、さらに分泌タンパク量の変化を指標として検討し、活性成分並びに最大効果をもたらす成分組成を明らかにする。また、活性を有する系統を継続的に供給するための栽培体制を構築する。これにより薬理学的な高付加価値を有する大黄を開発し、大黄の適応範囲を拡大するとともに栽培を拡充する。
Outline of Annual Research Achievements	1. 遺伝系統: 長野県栽培ダイオウのうち系統29はR. palmatum(RP)のRp5タイプが、同地の系統保存種3系統(A-C)10検体はR. coreanum(RC)が母系であった。サブクローニング法によるITS配列の解析では各検体から得たクローンが複数の配列を示し、系統保存種7検体に偽遺伝子が検出された。機能的遺伝子からなる検体のうちA2及びB2はRCのクローンの配列、C4はRPまたはR. tanguticum(RT)のクローンの配列が主体であり、系統29はRPのRp5タイプとともに別タイプのRPやRTのクローンの配列が認められた。偽遺伝子を簡便に検出するため4種類の制限酵素を用いたPCR-RFLP法を開発した。 2. 成分含量: 系統29はisolindleyin(1)、lindleyin(2)、(+)-catechin(3)、(-)-epicatechin gallate(4)、resveratrol 4’-O-β-D-(6’’-O-galloyl) glucopyranoside(5)の含量が他より高かった。系統Aはanthraquinone類の含量が高いのに比し系統Bは低くかつdianthrone類も低含量で、系統Cはdianthrone類が高く、他の成分含量も含めて良質と判断した。 3. 脳における抗炎症作用: 系統29、系統C及び3種類の大黄の熱水抽出物がM1マイクログリアの割合を有意に減少させ、さらに系統29及び系統CはM2マイクログリアを有意に増加させた。化合物では3とphyscion(6)がM1化抑制傾向を示し、1～6及びphenylbutanone類2化合物がM2化を有意に促進した。M2/M1比を有意に増加させた化合物は1、3、5、6で、系統29の抽出物には1、3、6が、系統Cには3、5が多く含まれた。以上、2系統は高付加価値大黄の資源となり得る。