摂取した食品成分等が大腸上皮細胞の活性酸素産生系Nox1に及ぼす影響の総括的解析
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22K02173
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
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| Research Institution | Shokei Junior College |
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Principal Investigator |
菊池 秀彦 尚絅大学短期大学部, その他部局等, 教授 (10301384)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 活性酸素 / 大腸細胞 / 白血球 / フィトケミカル / 定量性ＰCＲ / 大腸上皮細胞 / 腸管細胞 / Nox1 / 食品成分 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では、摂食（食生活）と活性酸素の関わりの観点から、特に食品成分と直接接する活性酸素産生組織である大腸に着目し、摂取した食品成分やその誘導体（腸内細菌代謝産物等）によって大腸上皮細胞（NADPH oxidase 1: Nox1）の活性酸素産生系が受ける影響とその機序について、主として分子生物学・薬理学的な手法を駆使して網羅的・総合的に解明し、食による活性酸素産生制御を通じての腸内環境の改善に資する新たな知見を提供したい。また、これまで継続して行なってきたマクロファージの活性酸素産生系（Nox2）の解析についても引き続き実施する予定である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、まず、ヒト大腸癌培養細胞のNox1及びその関連分子（NoxA1, NoxO1, p22-phox）の遺伝子について、それらの発現量（転写量）を定量性PCR法（qPCR）で定量するシステムの確立に取り組んだ。調査した細胞株のうち、JCRB細胞バンクより提供いただいたヒト大腸癌由来のDLD-1細胞はこれら全ての遺伝子を発現しており、今回の実験目的に合致することが分かった。次に、DLD-1細胞を種々の分化誘導剤（レチノイン酸、活性型ビタミンD3及びインターフェロンγ）で処理した後に、Nox1及びその関連分子（NoxA1, NoxO1, p22-phox）の遺伝子の発現量を定量した。その結果、レチノイン酸がNox1の転写量を約2倍に増強することが明らかとなった。これらの結果を受けて、細胞としてDLD-1、分化誘導剤としてレチノイン酸を用いてNox1及びその関連分子（NoxA1, NoxO1, p22-phox）の遺伝子発現の変化を評価するシステムの構築が完了した。次に、DLD-1細胞を種々のフィトケミカル＋レチノイン酸で処理した際のNox1及びその関連分子（NoxA1, NoxO1, p22-phox）の遺伝子発現量を調べたところ、特にスルフォラファンが顕著な抑制効果を示した。来年度以降は、対象となるフィトケミカルの種類を増やして、それらの効果を検証して行く予定である。
一方、フィトケミカルが白血球の活性酸素産生系Nox2に及ぼす影響の解析については、緑茶の旨味成分として知られるL-テアニンがこれを強力に活性化することを見いだし、Microbiology and Immunology誌に発表した（Kikuchi H. et al., Microbiol. Immunol., 66: 342-349, 2022）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒト大腸癌細胞株でのNox1及びその関連分子（NoxA1, NoxO1, p22-phox）の転写量の定量方法を確立し、フィトケミカルが大腸のNox1遺伝子の発現に及ぼす影響を解析するシステムの構築に成功した。既に、興味深い幾つかのデータを得ており、来年度以降の研究の推進が期待できるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度で解析システムの構築ができたので、今後は種々のフィトケミカル類がNox1及びその関連分子（NoxA1, NoxO1, p22-phox）の遺伝子発現に及ぼす影響を網羅的に解析していく。さらに、ヒト大腸癌細胞株でのNox1による活性酸素産生能の定量方法の確立にも取り組んでいく予定である。
現状安定して成果を挙げているフィトケミカル類のNox2への影響についても、引き続き解析を進めて論文発表等に積極的に取り組む予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Bifunctional activity of tangeretin (5,6,7,8,4'-pentamethoxyflavone) in suppression of cell growth and gene expression of the superoxide-generating system-related proteins in U937 cells2022
Author(s)
Hidehiko Kikuchi, Kaori Harata, Sumiko Akiyoshi, Takefumi Sagara, Harishkumar Madhyastha, Hitomi Mimuro, Futoshi Kuribayashi
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Journal Title
Fundamental Toxicological Sciences
Volume: 9
Issue: 5
Pages: 151-157
DOI
ISSN
2189-115X
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Peer Reviewed / Open Access
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