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Elucidation of cardiac nutrition and metabolism targeting FGF21 secretion and mitochondrial autophagy

Research Project

Project/Area Number 21K17639
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Furukawa Nozomi  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 助教 (40897617)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords心肥大 / 心不全 / 腸内細菌叢 / 心筋線維化 / 腸内細菌叢代謝産物 / FGF21 / 大豆タンパク / エネルギー代謝 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー
Outline of Research at the Start

これまでの申請者らの研究から、代謝調節因子FGF21は心臓圧負荷という病的ストレスに対して心臓自体から産生され、エネルギー代謝を調節して心不全の病態を改善することが明らかになった。しかし、FGF21がどのようなメカニズムで心臓代謝、特にミトコンドリアの品質管理を行うか明らかになっていない。本研究は、FGF21の心臓への代謝調節作用に着目し、心臓エネルギー代謝を担うミトコンドリアの品質管理機構を明らかにすることで、「心臓の栄養・代謝調節」というFGF21の新たな役割を解明する。内因性の液性因子を標的とした心不全への栄養・代謝調節からのアプローチにより、新たな心疾患予防戦略開発の可能性を見出す。

Outline of Final Research Achievements

We examined the effect of β-Conglycinin on heart failure, and it was found that cardiac hypofunction, cardiac hypertrophy, and fibrosis of myocardium: left ventricular remodeling caused by TAC treatment were suppressed by feeding β-Conglycinin as a protein source (JP-A2022-808672022-80867). Furthermore, since the cardioprotective effect of feeding was observed, analysis of intestinal microflora from fecal samples of each group showed an increase in some short-chain fatty acid-producing bacteria after feeding β-Conglycinincompared to the control diet, and the amount of these bacteria produced was inversely related to the fibrosis value of the myocardium. The amount of short-chain fatty acids themselves was also significantly increased by feeding β-Conglycinin.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はこれまで機能性成分として抗肥満効果を示してきたβ-コングリシニン(β-CG)が、心臓に対しても効果がある可能性を示したものである。さらにはそのメカニズムとして、近年心不全時の重要なエネルギー源としての可能性が見出されている短鎖脂肪酸を増加させることを示した。腸内環境は様々な疾患と関与しているが、本研究により心肥大ー心不全の病態を制御する可能性が示された。β-CGが腸内細菌叢を介して心不全進行予防に寄与することが明らかとなることで、予後不良の難治性疾患である心不全に対する、栄養学的なアプローチを介した新しい予防法を見出すことができ、その波及は大きいと言える。

Report

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

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Pharmacological inhibition of the lipid phosphatase PTEN ameliorates heart damage and adipose tissue inflammation in stressed rats with metabolic syndrome2022

    • Author(s)
      Ashikawa Sao、Komatsu Yuki、Kawai Yumeno、Aoyama Kiyoshi、Nakano Shiho、Cui Xixi、Hayakawa Misaki、Sakabe Nanako、Furukawa Nozomi、Ikeda Katsuhide、Murohara Toyoaki、Nagata Kohzo
    • Journal Title

      Physiological Reports

      Volume: 10 Issue: 1

    • DOI

      10.14814/phy2.15165

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterizing the Effect of Processing Technique and Solution Type on Cytomorphology Using Liquid-Based Cytology2021

    • Author(s)
      Ikeda Katsuhide、Oboshi Wataru、Hashimoto Yusuke、Komene Tetsuya、Yamaguchi Yoshitaka、Sato Shouichi、Maruyama Sayumi、Furukawa Nozomi、Sakabe Nanako、Nagata Kohzo
    • Journal Title

      Acta Cytologica

      Volume: 66 Issue: 1 Pages: 55-60

    • DOI

      10.1159/000519335

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Soy protein Be-ta-Conglycinin has Potential as a novel Prebiotics for Heart Failure via the Gut-Heart Linkage2023

    • Author(s)
      Nozomi Furukawa, Naho Kondo, Aoi Miyazaki, Karin Ozeki, Norimichi Koitabashi, Kohzo Nagata, Tetsuya Ishikawa, Kinji Ohno, Masaaki Hirayama
    • Organizer
      第87回日本循環器学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Sacubitril/Valsartan Increased Titin Phosphorylation and Improves Passive Myocardial Stiffness in Diabetic Mice2023

    • Author(s)
      Norimichi Koitabashi, Nozomi Furukawa, Hiroki Matsui, Hideru Obinata, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi, Hideki Ishii
    • Organizer
      第87回日本循環器学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Genetic deletion of Elovl6 in cardiac fibroblast attenuates fibrotic response during pressure overload in mice.2023

    • Author(s)
      Hiroaki Sunaga, Hiroki Matsui, Nozomi Furukawa, Ryo Kawakami, Tatsuya Iso, Norimichi Koitabashi, Tomoyuki Yokoyama, Hideki Ishii, Masahiko Kurabayashi
    • Organizer
      第87回日本循環器学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] L-arginine supplementation substantially ameliorates hypertension but does not improve LV hypertrophy, inflammation, fibrosis, or diastolic dysfunction in metabolic syndrome rats2022

    • Author(s)
      早川 美咲、崔 茜茜、古川 希、磯貝 千遥、奥澤 透子、城田 紗希、田上 海斗、坂部 奈々子、池田 勝秀、永田 浩三
    • Organizer
      第86回日本循環器学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Phlda3 Signaling Induced by Carbon-Ion Irradiation is Novel Therapeutic Target to Suppress Cardiac Hypertrophy in Mice2021

    • Author(s)
      Nozomi Furukawa, Naoko Okano, Yukari Yoshida, Tatsuya Ohno, Takashi Shimokawa, Akinori Kanai, Norimichi Koitabashi
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Sessions 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dahl食塩感受性ラットに対する腎神経アブレーションの高血圧、心・腎・脂肪病態への影響の検討ーアブレーション実施時期による効果の相違ー2021

    • Author(s)
      早川美咲、野村朱音、西村知、古川希、小渕修平、中野志保、芦川采央、河合夢乃、崔茜茜、坂部 名奈子、池田勝秀、北田研人、藤澤良秀、西山成、永田浩三
    • Organizer
      第43回日本高血圧学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 大豆タンパクはメタボリックシンドロームラットのインスリン抵抗性と心筋傷害を改善するとともに、皮下脂肪のミトコンドリア由来活性酸素種産生を抑制するDietary soy protein ameliorates insulin resistance, cardiac injury, as well as suppresses subcutaneous fat-derived mitochondrial ROS production in metabolic syndrome rats2021

    • Author(s)
      崔茜茜、古川希、河合夢乃、早川美咲、西村知、野村茜、坂部 名奈子、池田勝秀、永田浩三
    • Organizer
      第43回日本高血圧学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 心不全予防用食品および心不全予防用医薬組成物2022

    • Inventor(s)
      古川 希
    • Industrial Property Rights Holder
      古川 希
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-080867
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-03-27  

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