2017 Fiscal Year Research-status Report
機能性食品であるグルコサミンのオートファジーに対する新規作用の解明
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17K00880
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
五十嵐 庸 順天堂大学, 医学部, 准教授 (00277815)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長岡 功 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60164399)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | グルコサミン / 機能性食品 / 軟骨細胞 / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
変形性関節症は、我が国でも1,000 万人以上の患者がいると推定されている。グルコサミンは軟骨グリコサミノグリカンの前駆物質であることから、変形性関節症への予防・治療を目的として、我が国やアメリカではサプリメントとして、ヨーロッパでは治療薬として使用されている。
その一方で、近年変形性関節症とオートファジーとの関連が注目されている。そこで、サプリメントとして用いられているグルコサミンのオートファジーに対する効果を検討した。
軟骨細胞におけるグルコサミンのオートファジーに対する効果を検討するため、まずヒト軟骨肉腫由来培養細胞株を用いて、その評価系を構築した。その後、グルコサミンの軟骨細胞におけるオートファジーに対する効果を検討したところ、グルコサミンがLC3-IIやBeclin 1などのオートファジーマーカーの発現を増加させたため、軟骨細胞においてオートファジーを活性化する可能性が示唆された。そこでその活性化を担うシグナル経路を検討したところ、当初の予想に反して、mammalian target of rapamycin（mTOR）非依存的な経路により活性化されている可能性が示唆された。この事は、いままで報告例の少ないmTOR非依存的な経路による活性化経路を解明する必要があると考えられる。また、オートファジー活性化の上流に位置していると思われるサーチュイン（SIRT）1の発現も検討したところ、軟骨細胞においてSIRT1の発現もグルコサミンにより増加することが明らかとなった。
その他の報告例と合わせると、グルコサミンは軟骨細胞においてSIRT1を介してオートファジーを誘導する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
軟骨細胞において、グルコサミンがオートファジーを誘導するという、当初の仮説は証明されたものの、そのシグナル経路が当初の予想に反しmTOR非依存的であることが示唆されたため、当初の計画になかったシグナル経路の同定を行っているところである。そのため、当初の研究計画よりやや遅れていると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在進めているシグナル経路の同定を引き続き行い、グルコサミンの軟骨細胞におけるオートファジー活性化経路を明らかにする。またその際、SIRT1依存的か否かを、阻害剤を用いて検討する。そして明らかになった活性化経路に関わる動物実験に着手する。
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| Causes of Carryover |
当初予定していなかった本研究に関わるシグナル経路の同定が必要となり、予定していた動物実験の開始が出来なかったため。平成３０年度にはその費用が見込まれる。
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