| Project/Area Number |
22K10507
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
|
|---|
| Research Institution | University of Toyama |
|---|
Principal Investigator |
稲寺 秀邦 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (10301144)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崔 正国 福井大学, 学術研究院医学系部門, 講師 (90572115)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
|
|---|
| Keywords | 衛生学 / 生活習慣病 / ケトン体 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
人類が長く健康に生きるために「ブドウ糖システム」を「ケトン体システム」へ適切に変換することの有用性を実験的に明らかにする。生理的で身体にやさしい「ケトン体システム」を誘導することが、生活習慣病の新たな予防法となることについての知見を取得し、超高齢化社会を迎えたわが国のニーズに応える。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
人生100年時代では日常生活の中で自然に疾患予防ができる社会の実現が必要である。
ケトン体は生体に存在し、空腹時に脂肪酸をもとに肝臓でアセト酢酸やベータ-ヒドロキシ酪酸として合成される。人類の発生から農耕の開始まで「ケトン体システム」はホモサピエンスが長年なじんできたシステムである。人類は約700万年間の狩猟・採集時代を経て、約1万年前に農耕・穀物摂取時代へと突入した。約1万年前の農耕の開始により、人類は「ケトン体システム」から糖質摂取による「ブドウ糖システム」を優先させる環境に移行した。人類が穀物（糖質）を主食とするのは、人類史においてわずか700分の1の期間にすぎない。ブドウ糖は細胞質で一部が乳酸に変換され、完全に酸化されることはない。これに対してケトン体は、血中に十分な濃度が存在すると細胞膜とミトコンドリア膜を通過して、直接ミトコンドリアのエネルギー基質となり完全に酸化される。このことは「ケトン体システム」は「ブドウ糖システム」と比較して、エネルギー効率が圧倒的に高いことを示唆している。近年ケトン体は炎症を抑制することが報告されており、加齢にともなう慢性炎症を制御し、炎症を基盤とした生活習慣病の進行を遅らせる可能性がある。
本研究の目的は、生理的で安全な「ケトン体システム」の有用性、特に慢性炎症、老化、癌に及ぼす効果について衛生学の視点から検証することである。人類が長く健康に生きるために「ブドウ糖システム」を「ケトン体システム」へ適切に変換することの有用性を実験的に明らかにする。生理的で身体にやさしい「ケトン体システム」を誘導することが、生活習慣病の新たな予防法となる可能性についての知見を取得し、超高齢化社会を迎えたわが国のニーズに応える。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
酸化ストレスは老化により生じる生体変化のひとつであり、様々な病態と関連する。はじめに培養細胞を用い、酸化ストレスに及ぼすケトン体の効果について検討した。酸化ストレスの原因のひとつは高血糖である。ヒト肝癌細胞株HepG2細胞を高グルコース培養下に飽和脂肪酸（パルミチン酸）を添加することにより、酸化ストレスが誘導された。この系を用いて、ケトン体の酸化ストレスおよび細胞内抗酸化酵素活性に及ぼす影響を検討し、ケトン体が細胞の酸化ストレスを低減させる可能性を見出した。
次にケトン体のがん細胞増殖に及ぼす影響について検討した。培養癌細胞株HepG2（肝癌）、HeLa（子宮頸癌）、U937（リンパ腫）、AGS（胃癌）、MCF7（乳癌）、SW480（大腸癌）、A549（肺癌）細胞を用いて検討したところ、ケトン体は一部の癌細胞の細胞増殖を抑制する効果を有することが示唆された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は動物モデルを用いた検討を行う。肥満糖尿病 db/db マウスを用いて、体重、血糖値、インスリン濃度、脂肪組織重量、肝臓内中性脂肪含量に及ぼすケトン体食（Ketogenic Diet：KD）の効果を検討する。KDは通常、低糖質、高脂肪食で構成され、糖質制限食により血中ケトン体濃度は、100倍程度上昇することが報告されている。KDの効果を検討する目的で、マウスをKD（0/90/10, 糖質/脂質/蛋白質）、高脂肪食 （15/75/10, 糖質/脂質/蛋白質）、低脂肪食（78/12/10, 糖質/脂質/蛋白質）の3群に分けて3-4週間飼育する。体重、脂肪組織重量を検討し、肝臓、脂肪組織における炎症・酸化ストレスマーカー、AMP-activated protein kinase（AMPK）活性を比較する。さらにKDが脂肪組織へのマクロファージ浸潤や、腎臓・血管障害に及ぼす影響について組織学的に検討する。
|
