Association of maternal fructose intake and offspring insulin resistance

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K07805
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 大橋 鉱二 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (60278281)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗綱 栄二 藤田医科大学, 医学部, 助教 (30600431)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: フルクトース / DOHaD

Outline of Annual Research Achievements

フルクトースは「果糖ブドウ糖液糖」として多くの飲料の甘味料として利用され、先進国では生活習慣病の原因として注目されている。多くの研究により「フル クトース対する脆弱性」が示されている。申請者らも、これまでにフルクトース過剰摂取により誘発される生活習慣病の作用機序を研究している (J Pineal Res 2012)。しかし分子メカニズムにおいては不明な点が多い。 申請者らはエピジェネティックな制御に着目し研究を進めてきた。エピジェネティックな制御を司る機構として、DNAのメチル化、ヒストン修飾、miRNAがある。この中でも申請者はDNAのメチル化に焦点を当て研究して来た。DNAのメチル化とは塩基配列に変化を伴わず遺伝子の発現を調節する。申請者はフルクトース を過剰摂取した成獣ラットにてDNAの高メチル化と遺伝子発現の異常を確認している（Life Sci 2016）（BBRC 2015）。
本研究の目的はフルクトースの過剰摂取が胎内環境を介して仔の糖代謝・インスリン感受性に与える影響を「エピジェネティック」な観点から解析することを目的とする。本年度は主にmiRNAへの影響を中心に解析した。過剰フルクトース母獣の仔の肝臓組織におけるmiRNA発の異常が示唆される結果が得られつつある。具体的には、妊娠期のフルクトース摂取により、肝臓のmiR-206発現量が増加し、Lxra mRNA量が減少した。妊娠期のフルクトース摂取による悪影響にmiRNA発現量変化が関わっていることが示された。

Research Products

• [Journal Article] Maternal fructose consumption down-regulates Lxra expression via miR-206-mediated regulation. (2020)
  • Author(s): Yamazaki M, Munetsuna E, Yamada H, Ando Y, Mizuno G, Fujii R, Nouchi Y, Kageyama I, Teshigawara A, Ishikawa H, Suzuki K, Shimono Y, Hashimoto S, Ohashi K.
  • Journal Title: J Nutr Biochem Volume: 14 Pages: 印刷中
  • DOI: doi: 10.1016/j.jnutbio.2020.108386
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Maternal fructose-induced oxidative stress occurs via Tfam and Ucp5 epigenetic regulation in offspring hippocampi. (2019)
  • Author(s): Yamada H, Munetsuna E, Yamazaki M, Mizuno G, Sadamoto N, Ando Y, Fujii R, Shiogama K, Ishikawa H, Suzuki K, Shimono Y, Ohashi K, Hashimoto S.
  • Journal Title: FASEB J Volume: 33 Pages: 11431-11442
  • DOI: doi: 10.1096/fj.201901072R
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Maternal high-fructose intake increases circulating corticosterone levels via decreased adrenal corticosterone clearance in adult offspring. (2019)
  • Author(s): Munetsuna E, Yamada H, Yamazaki M, Ando Y, Mizuno G, Hattori Y, Sadamoto N, Ishikawa H, Ohta Y, Fujii R, Suzuki K, Hashimoto S, Ohashi K.
  • Journal Title: J Nutr Biochem Volume: 202 Pages: 44-50
  • DOI: doi: 10.1016/j.jnutbio.2019.01.016
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Maternal fructose consumption during gestation and lactation downregulated Igf-1 expression in offspring rat (2019)
  • Author(s): Yoshitaka Ando, Hiroya Yamada, Yuji Hattori, Mirai Yamazaki, Eiji Munetsuna, Hiroaki Ishikawa, Genki Mizuno, Yuri Murase, Nao Sadamoto, Daiki Shimodaira, Ryoji Teradaira, Koji Ohashi
  • Organizer: 国際DOHaD学会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Excess maternal fructose consumption affects estradiol synthesis in rat offspring (2019)
  • Author(s): Eiji Munetsuna, Hiroya Yamada, Mirai Yamazaki, Yoshitaka Ando, Genki Mizuno, Yuji Hattori, Nao Sadamoto, Koji Suzuki, Hiroaki Ishikawa, Shuji Hashimoto, Koji Ohashi
  • Organizer: 国際DOHaD学会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 母獣のHigh Fructose Corn Syrup過剰摂取が仔の糖・脂質代謝に与える影響 (2019)
  • Author(s): 貞本奈緒、山田宏哉、宗綱栄二、安藤嘉崇、山崎未来、水野元貴、下平大輝、勅使河原篤志、影山斎、野内佑起、石川浩章、大橋鉱二
  • Organizer: 日本DOHaD学会
• [Book] Epigenetics and fructose metabolism: A new mechanism of fructose effects (2019)
  • Author(s): Munetsuna, E., Yamazaki, M., Ohashi, K., Yamada, H.
  • Total Pages: 2161-2177
  • Publisher: Elsevier
• [Book] High-fructose consumption and the epigenetics of DNA methylation (2019)
  • Author(s): Yamada, H., Munetsuna, E., Ohashi, K.
  • Total Pages: 353-368
  • Publisher: SprikkerLink