2019 Fiscal Year Research-status Report
発酵乳ホエーより単離したメラトニン合成を促進するペプチドの作用機序の解明
| Project/Area Number |
18K11090
|
|---|
| Research Institution | Shujitsu University |
|---|
Principal Investigator |
坪井 誠二 就実大学, 薬学部, 教授 (50172052)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川上 賀代子 就実大学, 薬学部, 助教 (00505935)
守谷 智恵 就実大学, 薬学部, 教授 (60253001)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 発酵乳ホエー / グルタチオン / メラトニン合成酵素 / メラトニン / 睡眠 / アセトアミノフェン / 肝障害 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
我々は，現在までに睡眠ホルモンであるメラトニンを作り出す酵素serotonin-N-acetyltransferase が，内因性トリペプチドであるグルタチオンによってレドックス制御をうけることを明らかにしている．乳酸菌による発酵乳ホエーをラットに与えることにより，内因性メラトニン分泌リズムの位相調整又は振幅増強作用があることをみいだしており，この作用は発酵乳ホエー成分が細胞内グルタチオンレベルを上昇させ，メラトニン合成の律速酵素であるserotonin-N-acetyltransferase 活性を増強させていることによると考えている．
アセトアミノフェン を過剰投与すると肝臓中グルタチオンが枯渇するため肝障害が誘発されることが知られている．従って，細胞内グルタチオンレベルを維持することによりアセトアミノフェンによる肝障害が抑制されると考えられる．
今回，発酵乳ホエーのグルタチオン上昇作用を明らかにするため，APAP肝障害への影響について in vivo，in vitroにおいて検討した．マウスへのAPAP投与において，発酵乳ホエー群はコントロール群と比較し，急性肝障害の指標となるGOT活性の上昇が有意に抑制された．また，肝臓中のグルタチオン量はAPAP投与によって約5％まで減少したが，発酵乳ホエーの投与によりこの減少は有意に抑制された．次に，HepG2細胞のAPAP処理に対する発酵乳ホエーの効果を検討した．APAPの添加により細胞内の酸化還元状態の指標である還元型グルタチオン/酸化型グルタチオン（GSH/GSSG）比はコントロールの約半分になり，24時間後も酸化ストレスが負荷された状態であった．一方，発酵乳ホエーを添加した場合には，24時間後には元のレベルにまで回復していた．これらの結果から，in vivo及びin vitroにおいて，APAPによる細胞内酸化ストレスに対する発酵乳ホエーの保護作用が明らかとなった．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
発酵乳ホエーの投与により細胞内グルタチオンが上昇することが，in vivo及びin vitroにおいても明らかとなった．この結果により，発酵乳ホエーによるアセトアミノフェン急性肝障害への抑制効果を明らかにすることが出来た．
|
| Strategy for Future Research Activity |
細胞内グルタチオン上昇作用の解析
(1) 抗酸化及びグルタチオン生成に関する遺伝子発現解析：ヒト肝がん細胞培養系に発酵乳ホエーを添加後，経時的に細胞を処理し①～⑥の項目について測定する．
① 細胞内グルタチオン濃度，② グルタチオン生合成経路酵素活性，③ グルタチオン生合成経路酵素遺伝子発現，④ 抗酸化ストレス関連遺伝子発現，⑤ システイン取り込み系遺伝子発現
(2) 酸化ストレス防御系 Keap1-Nrf2 経路の誘導解析：グルタチオン濃度を制御する転写因子（Keap1-Nrf2系）遺伝子発現について検討する．
|
| Causes of Carryover |
有効成分の同定に時間がかかり、作用機序の検討が出来なかった。2019年度残金及び本年度分と合わせた金額を、①有効成分の同定、有効成分の合成後、②細胞を用いて作用機序の解明に使用する。作用機序の解明として以下の実験を行う予定である。
(1) 抗酸化及びグルタチオン生成に関する遺伝子発現解析：ヒト肝がん細胞培養系に発酵乳ホエーを添加後，経時的に細胞を処理し①～⑥の項目について測定する．① 細胞内グルタチオン濃度，② グルタチオン生合成経路酵素活性，③ グルタチオン生合成経路酵素遺伝子発現，④ 抗酸化ストレス関連遺伝子発現，⑤ システイン取り込み系遺伝子発現
(2) 酸化ストレス防御系 Keap1-Nrf2 経路の誘導解析：グルタチオン濃度を制御する転写因子（Keap1-Nrf2系）遺伝子発現について検討する．
|
Research Products
(10 results)
