2017 Fiscal Year Research-status Report
柑橘系機能性成分のストレス改善・予防効果と安全性を評価するための基礎研究
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17K00904
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
豊平 由美子 産業医科大学, 医学部, 准教授 (90269051)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フラボノイド / カテコールアミン / メンタルヘルス / クマリン / リモノイド / 柑橘類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生活習慣病は精神的なストレス疾患をも誘発する一因ともなっており、食生活におけるメンタルヘルス対策が重要視されている。柑橘類は機能性成分としてフラボノイド、カロテノイド、クマリン、テルペン、リモノイドを含有し、抗酸化作用、動脈硬化予防効果、発ガン抑制効果などの生理調節機能が報告されている。抗うつ作用、気分安定作用や抗不安作用の期待できる柑橘類機能性成分を特定することによって、ストレス軽減効果の有る予防薬やメンタルヘルス不調の治療薬としての柑橘類の可能性を探索する。柑橘類に含まれる個々の機能性成分について、ストレス反応に重要な役割を担っているカテコールアミン神経系機能へ作用を示すものを細胞レベルで同定し、細胞系での作用機序等の解析を行った。
交感神経系機能のモデル系としての培養ウシ副腎髄質細胞を用いて、ストレス軽減効果の有る予防薬や気分障害の治療薬として適用できる可能性がある柑橘系機能性成分を選定した。柑橘系機能性成分のなかでノミリン 、オーラプテン、リモニンはアセチルコリン受容体刺激によるカテコールアミン分泌を抑制した。抑制作用はノミリン > オーラプテン ≧ リモニン であった。ノミリンはニコチン性アセチルコリン受容体刺激よるカテコールアミン(CA)分泌と細胞内へのCaイオン流入を濃度依存性に抑制し、細胞内Caイオン濃度（[Ca2+]i）変動も抑制したが、電位依存性Caチャネル活性化による[Ca2+]i変動は抑制されなかった。オーラプテンはチロシン水酸化酵素(TH)のセリン40のリン酸化を増加させた。
リモノイドであるノミリンとクマリンであるオーラプテンは、ニコチン性アセチルコリン受容体のイオンチャネルを阻害することにより、カテコールアミン分泌を抑制することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
交感神経系の機能モデルとして各種薬物の影響の解析に用いられているウシ副腎髄質初代培養細胞を用いた系で、柑橘系機能成分について、カテコールアミン分泌作用を指標にして、神経系へ作用する機能性成分をスクリーニングした。柑橘類の機能性成分の中からノミリン 、オーラプテン、リモニン等が特定された。
研究代表者が平成29年9月より病気療養に入り、平成30年5月末まで休業中のため、実験の遂行が著しく遅れている。培養細胞を用いた実験系では、一部の実験のみを実施することができたが、大部分の培養細胞系実験や動物実験は手付かずのままである。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度の研究成果において、細胞を用いた一部の実験や動物実験に課題が残されており、平成30年度は可能な限り研究計画に従って、これらの課題と平行して実験を行っていく予定である。
1. 柑橘類機能性成分（ノビレチン、ノミリン、オーラプテン、リモネン等）の作用部位・作用機序について培養細胞系を用いて解析する。抗うつ薬の標的であるノルアドレナリントランスポーター(NAT)やセロトニントランスポーター(SERT)の基質の取込み能を測定する。NATやSERTの細胞膜上の発現変動を解析し、NATやSERT機能への機能性成分の影響を検討する。細胞内シグナル伝達系についての測定ERK, Akt, GSK3βはリン酸化抗体を用いたWestern Blotting法により、PKC, cAMP, cGMP, IP3はkitにて測定する。
2. 柑橘類機能性成分の血漿・尿中濃度を測定して吸収、排泄率を検討する。
3. 実験動物を用いた系で柑橘類特定機能性成分の有効性を評価する。特定機能性成分投与マウス脳から分離したシナプトゾームへの基質の取込みを測定し、NAT, DAT, SERTの機能を測定する。ストレス負荷と対照群マウスの脳を分画して前頭皮質,海馬,中脳の神経栄養因子(BDNF, NGF, NT-3)タンパク質発現量やmRNA量の変動を解析する。大脳皮質、海馬、中脳中のモノアミンとその代謝産物量を測定する。シグナル伝達系（ERK, Akt, GSK3β,PKC, cAMP, cGMP, IP3）の測定する。血漿中コルチゾールレベル測定する。
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| Causes of Carryover |
（理由）平成29年度は、培養細胞実験と動物実験の準備を進めていたが、研究代表者が平成29年9月より病気療養中のため実験の遂行が難しい状況となった。平成30年6月より復職するので、残額1,047,864円は 次年度に使用することとした。
（使用計画)）平成29年9月より、研究代表者が病気療養中のため、培養細胞を用いた実験系では、一部の実験のみを実施することができたが、大部分の培養細胞系実験や動物実験は手付かずのままで進行が遅れている状況である。当該年度の使用額に生じた未使用額1,047,864円は実施できなかった培養細胞実験や動物実験に係る費用に使用する計画である。 柑橘類機能性成分（ノビレチン、ノミリン、オーラプテン、リモネン等）の作用部位・作用機序について培養細胞系を用いて解析する。抗うつ薬の標的であるノルアドレナリン(NAT)やセロトニン(SERT)トランスポーターの基質の取込み能を測定する。NATやSERTの細胞膜上の発現変動を解析し、NATやSERT機能への機能性成分の影響を検討する。細胞内シグナル伝達系についての測定ERK, Akt, GSK3βはリン酸化抗体を用いたWestern Blotting法により、PKC, cAMP, cGMP, IP3はkitにて測定する。機能性成分投与マウスにおける柑橘類機能性成分の血漿・尿中濃度を測定して吸収、排泄率を検討する。
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[Journal Article] Protective Role of Myelocytic Nitric Oxide Synthases Against Hypoxic Pulmonary Hypertension in Mice.2018
Author(s)
Ogoshi T, Tsutsui M, Kido T, Sakanashi M, Naito K, Oda K, Ishimoto H, Yamada S, Wang KY, Toyohira Y, Izumi H, Masuzaki H, Shimokawa H, Yanagihara N, Yatera K, Mukae H.
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Journal Title
Am J Respir Crit Care Med.
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Inhibitory effects of pine nodule extract and its component, SJ-2, on acetylcholine-induced catecholamine secretion and synthesis in bovine adrenal medullary cells.2017
Author(s)
Li X, Horishita T, Toyohira Y, Shao H, Bai J, Bo H, Song X, Ishikane S, Yoshinaga Y, Satoh N, Tsutsui M, Yanagihara N
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Journal Title
J Pharmacol Sci.
Volume: 133
Pages: 268-275
DOI
Peer Reviewed
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