クルクミンによるGLP-1分泌促進作用の機構解明

• Project/Area Number: 26850088
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Food science
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 加藤 正樹 中部大学, 応用生物学部, 研究員 (50722104)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: glucagon-like peptide-1 / インクレチン / クルクミン / 糖尿病 / Glucagon-like peptide-1

Outline of Annual Research Achievements

クルクミンによるGLP-1促進機構を解明するために細胞および動物を用いて検討した。
クルクミンとGLP-1分泌に関わる経路の阻害剤をGLP-1分泌細胞に投与した結果、脂肪酸受容体であるGPR40がクルクミンによるGLP-1分泌に関与することが示唆された。
クルクミンが動物においてGLP-1分泌を促進するかを検討するため、腹腔内グルコース負荷試験（IPGTT）を行い、血糖値上昇抑制作用があるか調べた。マウスへのクルクミンの経口投与はIPGTT後の血糖値上昇を抑制しなかった。これは、クルクミンが腸管内で凝集したため、GLP-1分泌細胞であるL細胞を刺激できなかったためであると考えられた。そこで、高分散性クルクミンを用い、同様の試験を行ったところ、IPGTT後の血糖値上昇を有意に抑制した。次に、クルクミンがインスリン分泌を促すか調べるため、ラットを用いてIPGTTを行った。高分散性クルクミンの投与はラットにおいてもIPGTT後の血糖値上昇を抑制した。さらにその際、血清インスリン濃度の有意な上昇が認められた。クルクミン投与による血糖値上昇抑制作用がGLP-1分泌促進によるものかを調べるため、高分散性クルクミン投与後のラット門脈血を採取したところ、ラット門脈血中GLP-1濃度を有意に増加させた。
細胞試験でクルクミンの標的タンパク質として考えられたGPR40が動物においても関与するかを調べるため、クルクミンとGPR40アンタゴニストを同時投与し、IPGTT後のクルクミンによる血糖値上昇抑制作用が消失するか調べた。その結果、高分散性クルクミンによる血糖値上昇抑制作用は、GPR40アンタゴニスト投与により減弱した。
以上のことから、クルクミンは腸管内でGPR40に作用することによりGLP-1分泌を促進し、その結果インスリン分泌が促され、血糖値上昇が抑制されることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] The anthocyanin delphinidin 3-rutinoside stimulates glucagon-like peptide-1 secretion in murine GLUTag Cell Line via the Ca2+/Calmodulin-dependent kinase II Pathway. (2015)
  • Author(s): Kato, M., Tani, T., Tsuda, T.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10 Issue: 5 Pages: e0126157-e0126157
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126157
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] クルクミンによるGLP-1分泌促進作用と血糖値制御 (2016)
  • Author(s): 加藤正樹、池畑秋穂、谷翼、高橋司、今泉厚、津田孝範
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] Wheat protein hydrolysate stimulates GLP-1 secretion in murine enteroendocrine L cell model and rats (2015)
  • Author(s): Masaki Kato, Tsubasa Tani, Takenori Nakanishi, Takanori Tsuda
  • Organizer: 12th Asian Congress of Nutrition
  • Place of Presentation: PACIFICO Yokohama（Yokohama）
  • Year and Date: 2015-05-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 小麦タンパク質加水分解物によるGLP-1分泌促進機構の解明 (2015)
  • Author(s): 加藤正樹、中西健悟、谷翼、津田孝範
  • Organizer: 日本農芸化学会 2015年度大会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] Curcumin Stimulates Glucagon-Like Peptide-1 Secretion Via Ca2+/Calmodulin-Dependent Kinase II Activation and Ameliorates Glucose Intolerance. (2014)
  • Author(s): Masaki Kato, Tsubasa Tani, Masahito Takikawa, Takanori Tsuda
  • Organizer: The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference
  • Place of Presentation: Nagoya University（Nagoya, Japan）
  • Year and Date: 2014-09-02 – 2014-09-06
• [Presentation] GLP-1分泌を促進する食品因子とその機序解明 (2014)
  • Author(s): 加藤正樹、谷翼、津田孝範
  • Organizer: 第68回日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 酪農学園大学（北海道・江別市）
  • Year and Date: 2014-05-30 – 2014-06-01