2020 Fiscal Year Annual Research Report
Controls of inflammation and intestinal environment by intestinal bacterial metabolites for extending healthy life expectancy
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20H02938
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
上原 万里子 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (20211071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石見 佳子 東京農業大学, その他部局等, 教授 (50154159)
高橋 信之 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (50370135)
井上 博文 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (10639305)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ロコモティブシンドローム / メタボリックシンドローム / 植物性機能物質 / 腸内細菌代謝産物 / equol鏡像異性体 / 発酵産物 / ルシフェラーゼアッセイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
『健康寿命の延伸』のためには、運動器の障害であるロコモティブおよびメタボリックシンドロームの同時予防が重要である。両シンドロームに共通する慢性炎症性疾患予防には炎症制御が必要であり、抗炎症作用のある食品因子、特に腸内細菌の代謝産物は、親(元)物質より生理活性が強いため、主として植物性機能物質の代謝産物に着目した。本研究では、候補となるものをin vitro系でスクリーニングした。
先ず、様々な炎症性サイトカインの転写を誘導する調節因子であるNF-κBの転写調節領域(応答配列)の下流にルシフェラーゼ遺伝子を繋げたレポータープラスミドDNAをRAW264.7にトランスフェクションし、抗生物質で安定発現させた細胞を用い、NF-κBの活性化を制御する植物性機能物質とその代謝産物、発酵産物、野菜の抽出物などの食品因子の他、漢方、紅麹の抽出物をscreeningする系を立ち上げた。また、同様に破骨細胞分化の主要な転写調節因子であるNFAT応答配列の下流にルシフェラーゼ遺伝子を繋げたレポータープラスミドDNAを用いたルシフェラーゼアッセイ(Luc assay)を行い、食品因子によるNFATの活性化制御も同時に評価した。さらに、Luc assayで効果のあった食品因子や抽出物を、破骨細胞前駆細胞でもあるRAW264.7に添加し、各至適条件にて培養後、細胞毒性、破骨細胞分化誘導状態を確認した。その結果、ショウガ麹など一部の野菜の発酵抽出物、漢方、紅麹の抽出物添加により細胞毒性を示さない濃度で破骨細胞分化が抑制された。また、大豆イソフラボン代謝産物であるequol鏡像異性体が強い破骨細胞分化抑制作用を示すことを以前から確認していたが、(R)体よりも(S)体の効果が高いことを関連遺伝子・タンパク質発現により明らかにした。
新しい骨・脂質代謝両異常モデル動物の作製も進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍により、当該年度の研究期間を延長させていただき、Luc assayにかけた抗炎症・破骨細胞分化抑制作用を有する植物性機能物質およびその代謝産物、発酵食品成分等について、当初の予定よりもかなり多い数のスクリーニングを行い、炎症と骨破壊を同時に制御する成分の候補を見出し、特にequol鏡像異性体については、(S)体が(R)体に勝るメカニズムを明らかにしたが、炎症と脂肪細胞分化との関連を検証する系の立ち上げと動物試験がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、確立したスクリーニングの系により効果の高かったものについて、そのメカニズムを検討し、動物試験に繋げ、腸内細菌叢解析にも供し、食品因子による腸内環境制御について考察する。また、炎症と脂肪細胞分化との関連を検証するスクリーニングの系を確立し、新しい骨・脂質代謝両異常モデルの作製も進める予定である。
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