Effectiveness of a new model for recovery from zinc deficiency: Focusing on the role of zinc in glucose and lipid metabolism

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05915
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: Jumonji University
• Principal Investigator: ARITA Anna 十文字学園女子大学, 国際栄養食文化健康研究所, 客員研究員 (20518104)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 菜穂 十文字学園女子大学, 人間生活学部, 准教授 (10571466) ; 山崎 優子 十文字学園女子大学, 人間生活学部, 准教授 (70518117)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 亜鉛 / cyclic feeding

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed the physiological function of zinc on glucose and lipid metabolism to verify the effectiveness of a new zinc deficiency recovery model synchronized with cyclic feeding (CF) specific to zinc-deficient rats. Zinc solution was administered intraperitoneally to the CF-synchronized zinc-deficient rats 3 and 24 hours before dissection, while saline was administered to the control group. As a result of performing liver-targeted DNA microarray and metabolome analysis, we were able to detect glucose and lipid metabolism-related molecules that may be involved with zinc. This study demonstrated that this model has a certain degree of effectiveness in analyzing the physiological function of zinc in glucose and lipid metabolism.

Free Research Field

栄養生理学、ミネラル

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CFを同期した亜鉛欠乏回復モデルを適用することで、亜鉛に対する生体応答を群の応答として直接捉えることができ、亜鉛との関連性が指摘されてこなかった脂質代謝関連分子を見出すことができた。培養細胞や特定の遺伝子を欠損させたマウスを用いた従来の手法は、標的分子が定まっている場合に、亜鉛に対する生体応答を詳細に解析する上で極めて有効であるのに対し、本モデルは未知の亜鉛の生理機能の探索やスクリーニングに適していることが示された。本手法によって亜鉛投与後に検出された生体応答から亜鉛の標的分子を絞り込み、従来型の研究手法と組み合わせることで亜鉛の生理機能とその機構の解明に大きく寄与することが期待される。