2019 Fiscal Year Research-status Report
ビオチンによるβ酸化調節因子ACC2制御機構解明とメタボリック症候群予防への応用
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18K17974
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| Research Institution | University of Nagasaki |
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Principal Investigator |
湯浅 正洋 長崎県立大学, 看護栄養学部, 助教 (00756174)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ビオチン / カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ / β酸化 / エネルギー消費量 / エネルギー代謝 / アセチルCoAカルボキシラーゼ2 / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度までの検討では、サプリメントレベルでのビオチン長期投与が、ラットのエネルギー消費量上昇と白色脂肪組織重量低下を誘発したため、2019年度においては各エネルギー産生組織別におけるβ酸化の亢進の有無を確認するとともに、生化学的な影響を検討した。エネルギー産生組織である肝臓および褐色脂肪組織において、β酸化調節因子であるカルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ（CPT）活性が、ビオチン投与により有意に高値を示した。しかし、白色脂肪組織および筋肉においては、CPT活性に変化はみられなかった。以上より、ビオチンによるエネルギー消費量上昇の一因として、肝臓と褐色脂肪組織におけるβ酸化の亢進が影響することが示唆された。次に、ビオチンの血漿および肝臓への生化学的な影響として、エネルギー代謝と関連のある中性脂肪やホルモン濃度について検討した。その結果、ビオチン投与により血漿・肝臓中性脂肪濃度の低下がみられた。前年度の検討より、サプリメントレベルのビオチン投与は肝臓の脂肪酸合成系の酵素活性には影響を与えなかったことから、ビオチンは肝臓におけるβ酸化を亢進させることで、肝臓中性脂肪の蓄積量の低下、あるいは消費量の上昇を誘発することが示唆された。また、ビオチン投与により血漿においてアディポネクチン濃度の上昇傾向およびレプチン濃度の低下が観察されたことから、ビオチンは脂肪組織におけるアディポサイトカインの産生にも影響を与えることが示唆された。ビオチンによるこれらホルモンへの影響とエネルギー代謝との関連については今後検討する必要があるが、サプリメントレベルにおけるビオチン投与は、エネルギー消費量と肝臓・褐色脂肪組織におけるβ酸化の亢進を誘発するとともに、肝臓への中性脂肪の蓄積量の低下、あるいは消費量の上昇に寄与する可能性が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度においては、ビオチンがラットのエネルギー産生組織に及ぼす影響について、β酸化関連酵素であるCPT活性に及ぼす影響を予定通り確認できた。一方、予定していたアセチルCoAカルボキシラーゼ2（ACC2）の発現量解析は終了できなかった。これは、各種組織においてCPT活性を測定するための予備検討に予定よりも時間を要したためである。この検討のかわりに、方法が比較的簡略的であり、CPT活性測定の予備検討時に同時並行で測定が可能であった項目について、先に評価した。具体的には血漿・肝臓における中性脂肪濃度や血漿ホルモン濃度についてであり、これらは2020年度解析予定であった。このため、検討予定である項目数については、おおむね順調に評価できていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
ACC2の発現量解析について、遺伝子およびタンパク質発現レベルでの測定を実施予定である。また、Acc2のmRNA発現量について影響が確認された場合は、転写因子などのACC2発現に影響を与える因子について、その発現量を評価予定である。一方、現行のラットへのビオチン投与濃度は、サプリメントレベルとはいえヒトにおける投与例では最大量に近い量を投与しているため、肝臓などの一部の組織における毒性の有無についても評価する。
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| Causes of Carryover |
ほとんど予定通り執行したが、一部残余が生じた。
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Research Products
(1 results)
