加齢と炎症による血管内皮細胞障害に対するポリフェノール代謝産物の作用機序の解明

• Project/Area Number: 22K02139
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
• Research Institution: The University of Nagano
• Principal Investigator: 石井 陽子 長野県立大学, 健康発達学部, 教授 (00361949)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2026: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 血管内皮細胞 / 炎症 / ポリフェノール

Outline of Research at the Start

加齢と生活習慣病などによる血管内皮細胞機能障害が、心血管疾患と感染症重症化との両方に共通する要因であることに着目し、血管内皮細胞の老化・酸化ストレス・代謝障害・炎症モデルと血管内皮細胞―炎症細胞間クロストークモデルにて、生物学的利用能の高いポリフェノールの有効性を検証する。心血管疾患発症と感染症重症化に共通する潜在的リスク要因である血管内皮細胞機能障害を予防・改善する食生活研究や補完代替医療法の開発に基礎研究の面から貢献することを目標とする。

Outline of Annual Research Achievements

血管内皮細胞は、「抗凝固・血栓溶解」と「止血・凝固」のバランスをとり生体の恒常性を維持する。加齢による血管内皮細胞機能障害ではバランスが崩れ、易血栓形成状態となり心血管疾患の発症リスクが高まる。本研究は、摂取後の吸収や代謝によって生物学的利用能（Bioavailability）の高いポリフェノールの代謝産物が血管内皮細胞機能障害を抑制することを、血管内皮細胞の炎症モデル、酸化ストレスモデル、代謝異常モデル、加齢モデルにて検証することを目的とする。
今年度は酸化ストレスモデルにおいて、Ellagic acid（Ellagitanninの加水分解物）、Urolithin-A（Ellagitanninの腸内細菌による代謝産物）を検討した。Ellagic acidあるいはUrolithin-Aを添加した培地あるいは非添加培地にヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）を培養し、過酸化水素による酸化ストレス誘導後のROS産生、細胞死、抗酸化物質の発現を比較検討した。
Urolithin-A投与およびEllagic acid投与により、ROS発現は減少し、酸化ストレス誘導性細胞死は有意に減少したが、投与量が多すぎるとかえって細胞死が増加し、至適濃度範囲があることが明らかになった。しかしながら、その細胞死を抑制する濃度においてはNrf２の活性化の増強を有意差をもって示すことができなかった。実験条件を再検討し、他の経路も検討する必要がある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

所属機関において大学運営に関与する役割が増加したことにより、本課題に対するエフォートを減少せざるを得ない状況であっため。

Strategy for Future Research Activity

本研究は、生物学的利用能（Bioavailability）の高いポリフェノールの代謝産物が血管内皮細胞機能障害を抑制することを、血管内皮細胞の炎症モデル、酸化ストレスモデル、代謝異常モデル、加齢モデルにて検証することを目的とする。
昨年度は炎症モデル、今年度は酸化ストレスモデルを検討した。次年度は酸化ストレスモデルの検討を継続し、次は代謝異常モデル、加齢モデルを検討する。

Research Products

• [Journal Article] Self-rated Health and Related Factors before and during the COVID-19 Outbreak in Japan (2023)
  • Author(s): Ishii H & Ishii Y
  • Journal Title: JMA Journal Volume: 6 Issue: 2 Pages: 196-200
  • DOI: 10.31662/jmaj.2022-0171
  • ISSN: 2433-328X, 2433-3298
  • Year and Date: 2023-04-14
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 高齢者年代別性別の主観的健康感と食習慣の関連性 ―「食育に関する意識調査報告書」データの二次解析（第2報）― (2022)
  • Author(s): 石井 陽子, 石井 遥
  • Journal Title: 日本未病学会雑誌 Volume: 28 Pages: 13-21
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ポリフェノール代謝産物による血管内皮細胞eNOS発現の検討 (2022)
  • Author(s): 石井陽子
  • Organizer: 第69回栄養改善学会総会
• [Presentation] Age and gender differences in the relationships among self-rated health, dietary habits, and preventive behavior for lifestyle diseases in Japanese 30-50s. (2022)
  • Author(s): Yoko Ishii, Haruka Ishii
  • Organizer: 22nd IUNS-International Congress of Nutrition
  • Int'l Joint Research