2019 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular nutritional signaling via MCFA and ketone body receptors
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18K19731
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
木村 郁夫 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80433689)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 中鎖脂肪酸 / ケトン体 / GPR84 / GPR109A |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中鎖脂肪酸やその生体代謝物であるケトン体が、エネルギー源としてではなくシグナル伝達物質として、細胞膜上受容体を介して生理機能調節に寄与するのではないかとの作業仮説に基づき、中鎖脂肪酸あるいはケトン体による抗肥満・代謝改善作用の分子機序を明らかにすることを目的に動物・細胞レベルでの検討を行った。
今年度の研究結果により、我々は低炭水化物食や断続的断食がもたらす体脂肪重量の効率的な減少効果に、飢餓のようなエネルギー不足時にグルコースの代替エネルギー源として産生されるケトン体の一種であるアセト酢酸とその受容体、そして腸内環境の変化が密接に関わっていることを明らかにした。飢餓のようなグルコースを正常に利用できないケトジェニックな環境や、断続的断食や低炭水化物食負荷において、腸内環境の変化や、アセト酢酸が、本来、食物繊維のような難消化性多糖類の腸内細菌による発酵から生じる短鎖脂肪酸により活性化される受容体として知られていたGPR43を介して、脂質代謝を制御することで、宿主のエネルギー恒常性に寄与することを明らかにした。
ケトン体とその受容体を介した分子栄養メカニズムの解明は、栄養管理による先制医療や予防医学、更にはケトン体受容体を標的とした代謝性疾患治療薬の開発に向けて、今後、本成果の応用が期待される。引き続き、中鎖脂肪酸と中鎖脂肪酸受容体GPR84や、他のケトン体受容体GPR41やGPR109Aを介した分子栄養シグナルの詳細な解明を目指す。
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