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The challenges in improving insulin resistance and preventing the onset of diabetes by zinc complexes

Research Project

Project/Area Number 21K20734
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0801:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionKyoto Pharmaceutical University

Principal Investigator

Naito Yuki  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (80610120)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords亜鉛錯体 / 終末糖化産物(AGEs) / 糖化反応 / 糖化抑制 / ペントシジン / 糖尿病 / 終末糖化産物 / 亜鉛 / アルドース還元酵素 / 高血糖 / AGEs / 抗炎症作用 / インスリン抵抗性改善 / 糖尿病発症予防
Outline of Research at the Start

炎症シグナルの原因となる終末糖化産物(AGEs)に注目が集まっている。本研究では、抗炎症作用を持つヒノキチオールを配位子に用いた亜鉛ヒノキチオール錯体([Zn(hkt)2])によるAGEs生成抑制効果について検討する。[Zn(hkt)2]がAGEs生成抑制効果を示せば、過剰なAGEs蓄積抑制、炎症シグナル抑制により糖尿病状態の改善、発症抑制に繋がるのではないかと考えた。
[Zn(hkt)2]をはじめとする種々の亜鉛錯体によるアルドース還元酵素への阻害作用ならびに動物組織におけるAGEs蓄積量、抗炎症作用について検討し、亜鉛錯体が糖尿病の発症を予防できるかを評価することを目標とした。

Outline of Final Research Achievements

Currently, much attention is being focused on advanced glycation end products (AGEs), which are responsible for inflammatory signaling. Insulin resistance, one of the causes of diabetes, is thought to be induced by chronic inflammation in adipose tissue. In this study, we hypothesized that a zinc-hinokitiol complex, which ligand contains hinokitiol that is known to have anti-inflammatory properties, has been reported insulin-like and hypoglycemic effects in previous study, would inhibit the formation of AGEs and prevent excessive AGEs accumulation, leading to insulin resistance and diabetes onset. We therefore evaluated the inhibitory effect of the zinc complexes on AGEs formation.
Among the zinc complexes examined, zinc complexes with a troponoid skeleton showed strong inhibitory reactions against glycation and pentosidine formation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖尿病は発症すると完治は困難であり、症状進行とともに糖尿病性合併症へと進行する。このため、糖尿病の発症予防および発症の要因であるインスリン抵抗性を抑制することは、生活の質を維持するうえで重要である。
今回の研究成果から、種々の亜鉛錯体が糖化反応を抑制し、AGEsの一種であるペントシジンの生成抑制効果を持つことを見出した。特に、7員環トロポノイド骨格を有する亜鉛錯体の効果は強いことを明らかにした。
本知見は、インスリン抵抗性をはじめとする炎症反応に関与する終末糖化産物(AGEs)に対して亜鉛錯体が生成抑制効果を示すことを初めて明らかにしたものであり、学術的および社会的にに意義がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Suppressive effects of O<sub>4</sub> coordination-type zinc complexes on in vitro AGE formation2024

    • Author(s)
      Yuki Naito, Masaki Kojima, Kana Hayashi, Katsuyuki Tsukamoto, Masayuki Yagi, Yutaka Yoshikawa, Hiroyuki Yasui
    • Journal Title

      Glycative Stress Research

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 33-39

    • DOI

      10.24659/gsr.11.1_33

    • ISSN
      2188-3602, 2188-3610
    • Year and Date
      2024-03-31
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] AGEs生成抑制作用を有する亜鉛錯体の探索と糖尿病モデルマウスを用いた合併症抑制効果の検討2024

    • Author(s)
      小島 正暉、内藤 行喜、塚本 勝之、八木 雅之、義澤 克彦、吉川 豊、安井 裕之
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質の糖化反応を抑制する亜鉛錯体の構造活性相関研究2024

    • Author(s)
      林 佳奈、小島 正暉、内藤 行喜、八木 雅之、安井 裕之
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ビタミン類、アミノ酸、アミンを配位子に用いた水溶性亜鉛錯体による糖化反応抑制作用のスクリーニング評価2024

    • Author(s)
      山田 幸奈、内藤 行喜、西林 妃奈、八木 雅之、安井 裕之
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜鉛錯体のAGEs生成抑制作用ならびにKK-Ayマウスへの腹腔内投与による糖尿病治療効果との関連2023

    • Author(s)
      小島正暉、内藤行喜、塚本勝之、八木雅之、義澤克彦、吉川豊、安井裕之
    • Organizer
      第34回日本微量元素学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗糖尿病効果をもつ亜鉛錯体の終末糖化産物(AGEs)生成阻害作用の検討2022

    • Author(s)
      内藤行喜、塚本勝之、西林妃菜、八木雅之、吉川 豊、安井裕之
    • Organizer
      第31回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病予防を目的としたインスリン様作用を持つ亜鉛錯体のアルドース還元酵素阻害活性の評価2022

    • Author(s)
      山﨑千恵子、内藤行喜、吉川 豊、安井裕之
    • Organizer
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 抗糖尿病効果をもつ亜鉛錯体の終末糖化産物(AGEs)生成阻害作用の検討2022

    • Author(s)
      内藤行喜、塚本勝之、西林妃菜、八木雅之、吉川 豊、安井裕之
    • Organizer
      第31回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2022)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 受賞・表彰一覧

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/taisya/prize.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 2024 業績

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/taisya/gyouseki2024.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都薬科大学 代謝分析学分野

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/taisya/

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 京都薬科大学 代謝分析学分野

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/taisya/index.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-10-22   Modified: 2025-01-30  

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