| Project/Area Number |
23K21180
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| Project/Area Number (Other) |
21H02139 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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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 | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
Yanaka Noriyuki 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (70346526)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 力 福島大学, 食農学類, 教授 (40372198)
大久保 剛 仙台白百合女子大学, 人間学部, 教授 (40513172)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | コリン / グリセロホスホコリン / 酒粕 / 消化管 / Gpcpd1 / 小腸 / グリセロホスホジエステラーゼ / GDE5 / GPC / TMAO / glycerophosphocholine / choline / trimethylamine N-oxide / 腸管上皮細胞特異的欠損マウス / trimethylamine / ゲノム編集法 |
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| Outline of Research at the Start |
コリンはリン脂質やアセチルコリンの合成、メチル基供給など極めて重要な生理機能を有するが、先進諸国での摂取量不足が指摘されている。コリン補充を目的とした遊離コリンの過剰摂取は消化管内でのトリメチルアミン生成を介した種々の疾病リスクとの関連が指摘されており、本研究ではグリセロホスホコリン（GPC）の腸管内での代謝や吸収機構をGPC分解酵素欠損マウスなどを用いて解明することで安全なコリン供給体として提案する。さらに日本古来の食品素材である酒粕がGPCを高含有していることを見出しており、ヒト酒粕摂取試験によってコリン代謝物に与える影響を確認し、日本発のコリン供給型食品素材を提案する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study was to elucidate the metabolic mechanism of glycerophosphocholine (GPC) in the gastrointestinal tract. Using a Transwell system with human colonic epithelial Caco-2 cells, we demonstrated that GPC is primarily hydrolyzed to choline in the apical medium. We focused on Gpcpd1/GDE5, which hydrolyzes GPC to choline and is widely expressed in the gastrointestinal epithelium. We generated intestinal epithelial-specific Gpcpd1-deficient mice and found that Gpcpd1 deletion in intestinal epithelial cells affected GPC metabolism in intestinal tissues and partially abolished the increase in blood TMAO levels induced by GPC administration.
This study investigated choline compound content in sake cakes and examined sake cake pharmacokinetics in humans to propose sake cake as a source of choline.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
グリセロホスホコリン（以下、GPC）の腸管内での代謝や吸収機構を解明する中で、腸管上皮細胞で発現するGpcpd1が消化管でのコリンへの変換に関与することを示した。ゲノム編集法によって作製した腸管特異的Gpcpd1欠損マウスを用いて、腸管内でのGPCの代謝を抑制した場合に血中のTMAO濃度が低下し、GPC摂取時の副作用の予防につながることを見出した。GPCは酒粕や牛乳に豊富に含まれる天然成分として注目されており、認知症予防効果が期待されているが、Gpcpd1を抑制する食品成分との同時摂取（フードペアリング）によってGPCの副作用の軽減につながる可能性が示された。
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