| Project/Area Number |
22K05514
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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 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
福井 浩二 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (80399807)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | ミトコンドリア / 抗肥満 / トコトリエノール / マウス / 抗酸化 |
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| Outline of Research at the Start |
肥満者数増加は大きな社会問題となっている．その一方，ビタミンE(E)の一種トコトリエノール(T3)には抗肥満効果があるが，作用メカニズムは不明である．肥満マウスへのT3投与は，脂肪組織への選択的なT3の集積と腎周囲脂肪量の有意な減少を起こす．そこで本研究では，高脂肪食にT3を同時添加したマウスの呼吸代謝を測定し，T3が呼吸代謝能へ関与することを証明する．また，脂肪組織の単離ミトコンドリアにおけるT3量，ATP量，膜の酸化度，膜電位等を測定することで，T3がミトコンドリア恒常性を維持していることを立証する．これより，食事由来のT3の継続的な摂取で，肥満を予防・体重が減らせる社会の実現を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
ビタミンEの一種トコトリエノール（T3）による抗肥満効果のメカニズムを解明する目的で実験を実施。前年度は高脂肪高糖質食投与マウスでT3による有意な抗肥満効果は得られなかったため、2023年度は高脂肪食（High-fat Diet: HFD）投与群にて検討した。また、実際の人での肥満を考え、8週間HFDを与えて肥満を誘引した後にT3を添加して抗肥満効果を検討した。その結果、肥満後からの投与でもT3には抗肥満効果があることが分かった。解剖して各種脂肪組織を秤量したところ、皮下脂肪のみが有意に減少していた。その後、呼吸商を測定し、VO2量がT3投与によって変動していることを確認した。更に、自発運動量がT3投与によって増加していた。ミトコンドリア関連タンパク質量の変化をWestern blottingにて測定した。更に血清検査からは、HFDによって悪化した肝機能を有意に改善していた。成果については、英語論文を1報、国内学会で2件、国際学会で4件の発表を行った。ミトコンドリアの単離は超遠心機を保有していないために上手く行っていないが、その代替法として免疫沈降法でミトコンドリアを回収して特定のタンパク質の変動の検討を試みている。更にミトコンドリア異常が起きていると思われる遺伝子改変マウスを用いて、ミトコンドリア特異的タンパク質の変動について検討している。大枠に関しては研究は順調に推移している。2024年度は上記に加え、培養細胞やフローサイトメトリーも用いて更なる検討を行う。
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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
ビタミンEの一種トコトリエノール（T3）による抗肥満効果のメカニズムを解明する目的で実験を実施。実際の人での肥満を考え、8週間HFDを与えて肥満を誘引した後にT3を添加して抗肥満効果を検討した。その結果、肥満後からの投与でもT3には抗肥満効果があることが分かった。各種脂肪組織について検討するために、脂肪の採取方法を習得した。その甲斐あって、数種類の脂肪組織を分取することに成功し、結果として皮下脂肪が有意に減少していた。その後、呼吸商を測定し、VO2量がT3投与によって変動していることを確認した。この事は、ミトコンドリア機能が亢進していることを示すこととなった。更に、自発運動量がT3投与によって増加していた。ミトコンドリア関連タンパク質量の変化をWestern blottingにて測定した。更に免疫沈降法を確立し、ミトコンドリア特定のタンパク質の変動の検討を試みている。ミトコンドリア異常が起きていると思われる遺伝子改変マウスを用いて、ミトコンドリア特異的タンパク質の変動について検討し、ミトコンドリアでのカルシウム恒常性の破綻、小胞体との相互関係異常が起きている可能性をつかんだ。加えて、フローサイトメトリーや電子顕微鏡についても実験を開始すべく、予備実験を開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
動物実験では肥満を誘導後、T3を与える際に普通食に戻して飼育することでも抗肥満効果があるかを検討する。また、免疫沈降、フリーサイトメトリー、還流固定により作成した切片の電子顕微鏡のそれぞれの実験により、肥満によるミトコンドリア機能の低下とT3による改善効果を立証していく。また、脂肪細胞の培養を開始したので、培養細胞からもT3の抗肥満効果について検討する。
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