HDLをターゲットとした食品由来硫黄化合物の新たな抗動脈硬化作用の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K00886
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 近藤 春美 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (80401602)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊谷 日登美 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20225220) ; 池脇 克則 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 内科学, 教授 (40287199)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: コレステロール / HDL / 動脈硬化 / マクロファージ

Outline of Annual Research Achievements

日本人の死因の約3割は動脈硬化によるものである。動脈硬化は、酸化した低密度リポタンパク質（LDL）をマクロファージが貪食・泡沫化して血管を肥厚させることにより生じる。高密度リポタンパク質（HDL）は動脈硬化巣中の泡沫化マクロファージから余分なコレステロールを引き抜いて肝臓へと戻す抗動脈硬化作用を有する。
硫黄化合物は、主にアブラナ科の野菜に含まれており、癌や動脈硬化の予防効果が報告されているが、HDLに関する動脈硬化予防の検討についてはこれまで報告されていない。そこで、本研究では硫黄化合物のコレステロール引き抜き能について検討した。
硫黄化合物は、ニンニクに含まれるアリルシステインスルホキシド（ACSO）とメチルシステインスルホキシド（MCSO）およびその代謝物であるジアリルジスルフィド（DADS）とジアリルトリスルフィド（DATS）、ブロッコリーに含まれるスルフォラファン（SFA）とスルフォラフェン（SFE）を用いた。コレステロールの引き抜き実験は、THP-1マクロファージを分化させ、0.33 µCi/mL 3H-コレステロールを24時間標識した。その後、硫黄化合物と50 µg/mL HDLの存在下または非存在下中で24時間培養し、培地中と細胞中で分けて放射能測定した。コレステロール引き抜き能は、培地中の放射能を培地中と細胞中の放射能で割ることによって算出した。
その結果、コントロールと比較して、DADS（10 µM,100 µM）,DATS（1 µM,100 µM）及びSFA（1 µM）はコレステロール引き抜き能が増加した（P＜0.05）。以上の結果より、ニンニクの代謝産物にはコレステロール引き抜き能を有する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度はコレステロール引き抜き作用を有する硫黄化合物の発見には至らなかった。しかし、本年度は、ニンニク臭気前駆体であるアリルシステインスルホキシド（ACSO）とメチルシステインスルホキシド（MCSO）およびその代謝物であり臭気体であるジアリルジスルフィド（DADS）とジアリルトリスルフィド（DATS）、ブロッコリーに含まれるスルフォラファン（SFA）とスルフォラフェン（SFE）のうち、DADS（10 µM,100 µM）,DATS（1 µM,100 µM）及びSFA（1 µM）はコレステロール引き抜き能が増加するという結果を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

本年度の実験により、ニンニク臭気体であるジアリルジスルフィド（DADS）とジアリルトリスルフィド（DATS）には、コレステロール引き抜き能を増加させる作用があることが明らかとなった。今後は、DADSとDATSをマウスに投与し、in vivoにおけるRCT活性化作用を示すか否か、申請者らが確立したin vivo RCTアッセイを行う。C57BL6マウスを通常食とDADSかDATS含む食餌下で飼育し下記の検討を行う。
ア） マウスに [3H]コレステロールでラベルしたマクロファージを腹腔内投与した後、血中、肝臓中、胆汁中および糞便中の[3H]をカウントすることによりRCTを評価する。
イ） マクロファージ由来[3H]コレステロールの一部は肝臓で胆汁酸に変換され、その他はコレステロールのまま糞便に排泄される。糞便を薄層クロマトグラフィーでコレステロール/胆汁酸に分離し[3H]を測定することによりそれぞれの代謝動態について検討する。
ウ） 経時的に採取した血清をFPLCでリポ蛋白分画に分離し、マクロファージ由来[3H]コレステロールがどのように血中リポ蛋白中へ分布していくか、その動態を観察する。

Causes of Carryover

昨年度の実験がやや遅れた為に、次年度使用額が生じた。次年度の実験により、ニンニク臭気体であるジアリルジスルフィド（DADS）とジアリルトリスルフィド（DATS）には、コレステロール引き抜き能を増加させる作用があることが明らかとなった。今後は、DADSとDATSをマウスに投与し、in vivoにおけるRCT活性化作用を示すか否か、申請者らが確立したin vivo RCTアッセイを行う。C57BL6マウスを通常食とDADSかDATS含む食餌下で飼育し下記の検討を行う。ア） マウスに [3H]コレステロールでラベルしたマクロファージを腹腔内投与した後、血中、肝臓中、胆汁中および糞便中の[3H]をカウントすることによりRCTを評価する。イ） マクロファージ由来[3H]コレステロールの一部は肝臓で胆汁酸に変換され、その他はコレステロールのまま糞便に排泄される。糞便を薄層クロマトグラフィーでコレステロール/胆汁酸に分離し[3H]を測定することによりそれぞれの代謝動態について検討する。ウ） 経時的に採取した血清をFPLCでリポ蛋白分画に分離し、マクロファージ由来[3H]コレステロールがどのように血中リポ蛋白中へ分布していくか、その動態を観察する。