2021 Fiscal Year Annual Research Report
Diet-induced epigenetic regulation for treatment of various diseases
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18K17964
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
北岸 靖子 奈良女子大学, 大学院人間文化総合科学研究科, 博士研究員 (10747322)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 機能性食成分 / エピジェネティック解析 / 遺伝子発現 / 卵子の老化 / 細胞内シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性ストレス下でのマウスを用いた実験で、エピジェネティカルな遺伝子発現制御が関与することを見出した。核内ヒストンたんぱく質のアセチル化が特に重要で、これを阻害する短鎖脂肪酸などのHDAC阻害剤はストレスによる遺伝子発現制御を変化させる。興味深いことに、Ｄタイプのアミノ酸であるD-leucineは精神ストレスによる卵子の老化を抑制し、ストレスから卵子を防御し得ることも見いだされた。ビオチン欠乏による卵子の老化に伴う脂肪滴の減少も、エピジェネティカルな制御により、acetyl-CoA carboxylase の遺伝子発現変化が関与しているものと思われる。
マウスにおけるDSS刺激下での腸管細胞内のTobタンパク質やNRF2タンパク質を解析した結果、乳酸菌を含む特定の腸内細菌によってTobタンパク質の発現変化が確認された。従って、腸管フローラがTobタンパク質群の発現調節を介して、大腸がんなどの発がん抑制に寄与していることが示唆された。この場合、腸内細菌が産生する短鎖脂肪酸やDアミノ酸などによる効果かどうかは今後の検討が必要である。しかし、短鎖脂肪酸や他のHDAC阻害剤の使用によって抗がん剤や放射線治療の効果を増強できることを、プロビオティクスの新たな可能性として論文にまとめた。
免疫疾患関連遺伝子産物の解析結果を踏まえ、抗酸化能に働きかけるシグナル伝達が、抗ストレスにおいて有意義であると考えられる。DaudiやRajiやHepG2などの株化細胞を用いた細胞内シグナル伝達系を調べた結果からも、PI3K/AKT/mTOR、SOD1/SOD2/SOD3、そしてNRF2やHO-1の関与が明らかになっている。培養細胞内においても短鎖脂肪酸やDアミノ酸のような食品成分がエピジェネティカルに作用できることを確認したが、今後はこの調節機能を食品科学に応用できるよう研究を進めていく必要がある。
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