2019 Fiscal Year Research-status Report
ジオスゲニンの生理活性脂質合成系に対する作用機序の解明と慢性炎症予防効果の検証
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19K20188
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
津嘉山 泉 岡山県立大学, 保健福祉学部, 助教 (30823249)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | PGE2合成系酵素 / ジオスゲニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、植物ステロールジオスゲニンの生理活性脂質プロスタグランジン(PG)E2合成系抑制効果に焦点をあて、1)その作用機序の解明、2)慢性炎症予防効果の解析、ならびに3)安全性の検証を目指している。PGE2は、シクロオキシゲナーゼ(COX)-2 とミクロソーム型PGE合成酵素(mPGES)-1によって産生される主要な慢性炎症誘導因子である。私達は、PGE2合成系を標的として、慢性炎症予防を目指した食品機能性の探索を行ってきた。これまでに、培養細胞や病態モデルマウスを用いて、ヤマノイモ科の植物である自然薯が、COX-2とmPGES-1の発現を抑制することを見出し、抗炎症・抗腫瘍効果を明らかにしてきた。さらに、自然薯に含まれる機能性成分の1つとしてジオスゲニンを見出し、グルココルチコイド受容体(GR)を介してこれら酵素の発現抑制に関与する所見を得た。
そこで、まず、これら酵素とGRが高発現している炎症や癌モデル細胞を用いて、ジオスゲニンとGRアンタゴニストとの拮抗作用を検証するとともに、COX-2の強力な転写因子であるNF-kBの細胞質への移動移行を検証した。その結果、ジオスゲニンはGRを介してNF-kBの発現誘導を抑えることで、COX-2の発現を抑制していることが明らかとなった。
また、慢性炎症モデルマウスを作製し、ジオスゲニンの効果を検証したところ、COX-2とmPGES-1の発現抑制に対する予備的所見を得た。今後は、モデルマウスにおけるCOX-2やmPGES-1の発現抑制効果を詳細に検討するとともに、組織化学的な解析より標的細胞を明らかにし、慢性炎症での両酵素の発現動態を解析していく予定である。
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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
本年度予定していた、モデル細胞を用いたジオスゲニンのPGE2合成系酵素の発現抑制効果の検証とグルココルチコイド受容体を介した作用機序の解明については、おおむね達成できた。さらに、次年度以降に予定していたモデル動物を用いた検証についても、非アルコール性脂肪性肝炎様モデルマウスを作製し、ジオスゲニンの抗炎症効果を示す予備的所見を得ている。ただし、mPGES-1の発現抑制機序の解明については、次年度も継続予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、本年度モデル細胞を用いて実証したジオスゲニンの効果について、慢性炎症モデルマウスを用いたin vivo評価を中心に行っていく予定である。その中で、ジオスゲニンによるPGE2合成系酵素の発現抑制とその標的細胞ならびに病態改善効果について、生化学的・免疫組織化学的に評価する。また、モデル細胞を用いて、ジオスゲニンによるmPGES-1の発現抑制機序についても引き続き解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
消耗品納入予定額の誤差により、次年度使用額がわずかに生じた。余剰分は、次年度の消耗品費として使用予定である。
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[Journal Article] Ellagitannins from Punica granatum leaves suppress microsomal prostaglandin E synthase-1 expression and induce lung cancer cells to undergo apoptosis.2020
Author(s)
Keisuke Toda, Mai Ueyama, Shomu Tanaka, Izumi Tsukayama, Takuto Mega, Yuka Konoike, Asako Tamenobu, Februadi Bastian, Iria Akai, Hideyuki Ito, Yuki Kawakami, Yoshitaka Takahashi, Toshiko Suzuki-Yamamoto.
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry.
Volume: 84
Pages: 757-763
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Red-kerneled rice proanthocyanidin inhibits arachidonate 5-lipoxygenase and decreases psoriasis-like skin inflammation.2020
Author(s)
Keisuke Toda, Izumi Tsukayama, Yuki Nagasaki, Yuka Konoike, Asako Tamenobu, Natsuki Ganeko, Hideyuki Ito, Yuki Kawakami, Yoshitaka Takahashi, Yoshimi Miki, Kei Yamamoto, Makoto Murakami, Toshiko Suzuki-Yamamoto.
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Journal Title
Archives of Biochemistry and Biophysics.
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] 赤米由来プロアントシアニジンによる5-リポキシゲナーゼ阻害と乾癬予防効果.2019
Author(s)
戸田圭祐, 津嘉山泉, 長崎祐樹, 爲延麻子, 鴻池優佳, 我如古菜月, 伊東秀之, 川上祐生, 高橋吉孝, 三木寿美, 山本圭, 村上誠, 山本登志子.
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Journal Title
脂質生化学研究
Volume: 61
Pages: 74-75
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[Presentation] Inhibition of arachidonate 5-lipoxygenase and improvement in psoriasis by red rice proanthocyanidin.2019
Author(s)
Keisuke Toda, Yuki Nagasaki, Izumi Tsukayama, Asako Tamenobu, Yuka Konoike, Natsuki Ganeko, Hideyuki Ito, Yuki Kawakami, Yoshitaka Takahashi, Yoshimi Miki, Kei Yamamoto, Makoto Murakami, Toshiko Suzuki-Yamamoto.
Organizer
60th International Conference on the Bioscience of Lipids
Int'l Joint Research
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[Presentation] 赤米由来プロアントシアニジンによる5-リポキシゲナーゼ阻害と乾癬予防効果.2019
Author(s)
戸田圭祐, 津嘉山泉, 長崎祐樹, 爲延麻子, 鴻池優佳, 我如古菜月, 伊東秀之, 川上祐生, 高橋吉孝, 三木寿美, 山本圭, 村上誠, 山本登志子.
Organizer
第61回日本脂質生化学会
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[Presentation] Red rice proanthocyanidin inhibits 5-lipoxygenase and exhibits therapeutic effect on psoriasis.2019
Author(s)
Keisuke Toda, Yuki Nagasaki, Izumi Tsukayama, Asako Tamenobu, Yuka Konoike, Natsuki Ganeko, Hideyuki Ito, Yuki Kawakami, Yoshitaka Takahashi, Yoshimi Miki, Kei Yamamoto, Makoto Murakami, ○Toshiko Suzuki-Yamamoto.
Organizer
The 7th International Conference on Food Factors / The 12th International Conference and Exhibition on Nutraceuticals and Functional Foods
Int'l Joint Research
