mechanisms of vascular endothelial function in metabolic syndrome subjects and novel therapeutic approach

• Project/Area Number: 24591063
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Circulatory organs internal medicine
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: YAMAKAWA Ken 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00363664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HIGA Moritake 琉球大学, 大学院医学研究科, 非常勤講師 (70347152) ; SHIMABUKURO Michio 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 特任教授 (60271144) ; MASUZAKI Hiroaki 琉球大学, 大学院医学研究科, 教授 (00291899) ; 屋比久 浩市 琉球大学, 医学部附属病院, 講師 (70545748)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2014: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: メタボリックシンドローム / 動脈硬化 / 血管内皮機能 / 肥満 / 糖尿病 / 脂質異常症 / キサンチンオキシダーゼ / 玄米 / 血管内皮機能障害

Outline of Final Research Achievements

Vascular endothelial dysfunction is an early marker for atherosclerosis. We investigated the effect of metabolic stress on vascular endothelial function in human and/or experimental animas. We found brown rice improve vascular endothelial function of metabolic syndrome subjects compared to white rice as well as their insulin sensitivity. Gamma-oryzanol, a major content of brown rice, improve glucose metabolism, reduce hypothalamic ER stress, and, consequently, attenuate the preference for dietary fat in mice. Xanthine oxidase is one of major source of reactive oxygen species in metabolic syndrome subjects. We reported that inhibition of xanthine oxidase reduces oxidative stress and improves vascular endothelial dysfunction in metabolic stress mouse. Xanthine oxidase inhibitor, such as allopurinol and febuxostat may be effective to suppress progression of atherosclerosis.

Research Products

• [Journal Article] Azilsartan, an angiotensin II type 1 receptor blocker, restores endothelial function by reducing vascular inflammation and by increasing the phosphorylation ratio Ser1177/Thr497 of endothelial nitric oxide synthase in diabetic mice. (2014)
  • Author(s): Matsumoto S, Shimabukuro M, Fukuda D, Soeki T, Yamakawa K, Masuzaki H, Sata M.
  • Journal Title: Cardiovasc Diabetol Volume: 13 Issue: 1 Pages: 30-30
  • DOI: 10.1186/1475-2840-13-30
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of brown rice diet on visceral obesity and endothelial function: the BRAVO study. (2014)
  • Author(s): 1. Shimabukuro M, Higa M, Kinjo R, Yamakawa K, Tanaka H, Kozuka C, Yabiku K, Taira S, Sata M, Masuzaki H.
  • Journal Title: Br J Nutr Volume: 111 Issue: 2 Pages: 310-320
  • DOI: 10.1017/s0007114513002432
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lipid deposition in various sites of the skeletal muscles and liver exhibits a positive correlation with visceral fat accumulation in middle-aged Japanese men with metabolic syndrome. (2013)
  • Author(s): Taira S, Shimabukuro M, Higa M, Yabiku K, Kozuka C, Ueda R, Sunagawa S, Ohshiro Y, Doi M, Nanba T, Kawamoto E, Nakayama Y, Nakamura H, Iha T, Nakachi S, Tomoyose T, Ikema T, Yamakawa K, Masuzaki H.
  • Journal Title: Intern Med. Volume: 52 Pages: 1561-71
  • NAID: 130003365715
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dihydropyridine calcium channel blockers inhibit free fatty acid-induced endothelial and rheological dysfunction. (2013)
  • Author(s): Yasu T
  • Journal Title: Clinical Science [Epub ahead of print] Volume: - Issue: 5 Pages: 247-55
  • DOI: 10.1042/cs20120311
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Miglitol,α-glycosidase inhibitor, reduces visceral fat accumulation and cardiovascular risk factors in subjects with the metabolic syndrome (2013)
  • Author(s): Shimabukuro M, et al
  • Journal Title: Int J Cardiol Volume: 167 Issue: 5 Pages: 2108-2113
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2012.05.109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Brown Rice and Its Component, γ-Oryzanol, Attenuate the Preference for High-Fat Diet by Decreasing Hypothalamic Endoplasmic Reticulum Stress in Mice (2012)
  • Author(s): Kozuka C, Oyadomari S
  • Journal Title: Diabetes Volume: 61 Issue: 12 Pages: 3084-93
  • DOI: 10.2337/db11-1767
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Eicosapentaenoic acid supplementation changes fatty acid composition and corrects endothelial dysfunction in hyperlipidemic patients. (2012)
  • Author(s): Ken Yamakawa
  • Journal Title: Cardiology Research and Practice Volume: 2012 Pages: 754181-754181
  • DOI: 10.1155/2012/754181
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 玄米による食行動の改善を介した血管機能異常改善効果 (2014)
  • Author(s): 小塚 智沙代, 砂川 澄人, 比嘉 盛丈, 池間 朋己, 山川 研, 高山 千利, 松下 正之, 親泊 政一, 島袋 充生, 益崎 裕章
  • Organizer: 第18回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜市開港記念会館
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [Presentation] メタボリックストレスモデルにおけるキサンチンオキシダーゼ阻害薬の血管内皮機能改善効果について (2014)
  • Author(s): 砂川 澄人, 山川 研, 岩渕 敬子, 小塚 智沙代, 白倉 尚, 田村 みずほ, 仲村 英昭, 土井 基嗣, 中山 良朗, 植田 玲, 新垣 多賀子, 平良 伸一郎, 池間 朋己, 友寄 毅昭, 島尻 佳典, 大城 譲, 比嘉 盛丈, 島袋 充生, 益崎 裕章
  • Organizer: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・福岡サンパレス
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [Presentation] 玄米有効成分による膵β細胞保護効果の新規メカニズム (2014)
  • Author(s): 小塚 智沙代, 砂川 澄人, 中山 良朗, 土井 基嗣, 平良 伸一郎, 植田 玲, 比嘉 盛丈, 池間 朋己, 山川 研, 高山 千利, 松下 正之, 親泊 政一, 島袋 充生, 益崎 裕章
  • Organizer: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・福岡サンパレス
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [Presentation] 玄米由来成分γ-オリザノールによる膵島機能改善・抗肥満症効果の分子メカニズム (2013)
  • Author(s): 小塚 智沙代, 屋比久 浩市, 砂川 澄人, 土井 基嗣, 中山 良朗, 平良 伸一郎, 植田 玲, 比嘉 盛丈, 池間 朋己, 山川 研, 高山 千利, 松下 正之, 親泊 政一, 島袋 充生, 益崎 裕章
  • Organizer: 第34回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 高脂肪食負荷db/dbマウスにおけるキサンチンオキシダーゼ阻害薬の血管内皮機能改善効果 (2013)
  • Author(s): 山川 研, 岩渕 敬子, 白倉 尚, 田村 みずほ, 比嘉 盛丈, 島袋 充生, 砂川 澄人, 屋比久 浩市, 小塚 智沙代, 植田 玲, 平良 伸一郎, 池間 朋己, 大城 譲, 益崎 裕章
  • Organizer: 第56回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 熊本市
• [Presentation] 玄米由来成分を活用した新規の糖尿病予防メカニズムの解明と臨床応用 (2013)
  • Author(s): 小塚 智沙代, 屋比久 浩市, 砂川 澄人, 平良 伸一郎, 植田 玲, 比嘉 盛丈, 池間 朋己, 山川 研, 高山 千利, 松下 正之, 親泊 政一, 島袋 充生, 益崎 裕章
  • Organizer: 第56回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 熊本市
• [Presentation] 動脈硬化を操る代謝シグナルネットワークの解明から治療へ 高尿酸血症と血管機能異常・動脈硬化 (2012)
  • Author(s): 益崎 裕章, 山川 研, 岩渕 敬子, 屋比久 浩市, 砂川 澄人, 小塚 智沙代, 植田 玲, 平良 伸一郎, 池間 朋己, 比嘉 盛丈, 島袋 充生
  • Organizer: 日本動脈硬化学会総会
  • Place of Presentation: ヒルトン福岡シーホーク 福岡県福岡市
• [Presentation] 玄米成分γ-オリザノールは視床下部小胞体ストレス抑制を介して高脂肪食嗜好性を軽減する (2012)
  • Author(s): 小塚 智沙代, 屋比久 浩市, 砂川 澄人, 植田 玲, 平良 伸一郎, 比嘉 盛丈, 池間 朋己, 山川 研, 高山 千利, 松下 正之, 親泊 政一, 島袋 充生, 益崎 裕章
  • Organizer: 日本肥満学会
  • Place of Presentation: ホテルグランヴィア京都 京都府京都市
• [Presentation] 玄米による新規抗肥満・抗糖尿病効果 視床下部小胞体ストレス抑制を介した高脂肪食嗜好性の軽減 (2012)
  • Author(s): 小塚 智沙代, 屋比久 浩市, 砂川 澄人, 平良 伸一郎, 植田 玲, 比嘉 盛丈, 池間 朋己, 山川 研, 高山 千利, 松下 正之, 親泊 政一, 島袋 充生, 益崎 裕章
  • Organizer: 日本内分泌学会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場 福岡県北九州市
• [Presentation] 医食同源 「食」のセンシングとメタボエイジング 日本屈指のメタボ県、沖縄から健康長寿復興を目指す食と新しい医療を考える (2012)
  • Author(s): 益崎 裕章, 小塚 智沙代, 屋比久 浩市, 平良 伸一郎, 砂川 澄人, 植田 玲, 大城 譲, 池間 朋己, 山川 研, 比嘉 盛丈, 島袋 充生
  • Organizer: 日本抗加齢医学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 神奈川県横浜市