2022 Fiscal Year Research-status Report
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20K11568
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
草野 由理 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (90432252)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 運動 / 筋量 / ジオスゲニン / AMPK / 脂肪蓄積低減 / 胆汁酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は運動時に骨格筋に惹起される生理作用に着目し、「食」が「運動」の代替刺激となり得るかという問いに取り組むものである。「運動」の主体を担う骨格筋は、筋収縮により身体に動きを与えるが、その際、エネルギー消費を伴う。体重の約40％を占める骨格筋において、エネルギー消費刺激が惹起できれば効率よく摂取エネルギーを消費することが可能になる。
これまでにジオスゲニンは、動物実験ではあるが、内臓脂肪の蓄積を低減する作用をもつこと、また培養細胞を用いた実験から細胞レベルでのエネルギー消費経路を活性化する可能性があることを見出している。本年度は、マウス骨格筋芽細胞株C2C12細胞を用いて、ジオスゲニンがどのような経路を用いて骨格筋のエネルギー消費活性を誘導するのかという点を検討した。具体的には研究計画の課題1に相当する。
植物ステロールの中には細胞膜に作用し、腸管からの栄養素の吸収を左右する活性をもつものがあることが報告されている1）。そこで本年度は研究課題２について、胆汁酸の腸管吸収作用に着目し、ジオスゲニンにそのような活性があるのかという点を明らかにするために、その可能を検討した。まずヒト腸管における検討をするため、ヒト腸管モデルとして用いられるCaco-2細胞を用いた検討を行い、実験系が確立できた。今後、この実験系を用いて、ジオスゲニンがもつ活性について検討する予定である。
1）Cassim AM et al, Prog Lipid Res, 73:1-27（2019）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、本年度得られる結果は昨年度までの計画であり、特に、一昨年度、新型コロナウィルス感染予防の観点から、継続的な実験研究が遂行できなかったことが大きく影響していると考えている。しかし本年度得られた結果は、未解明の部分が多い骨格筋の細胞分化に関わる分子機構の解明に迫るものであり、想定以上の結果ではないかと考えている。また当初の研究計画より興味深い結果が得られたと考えており、さらなる研究の進展が考えられる結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
一昨年度及び昨年度の研究から研究計画1、２の研究が進められ、ジオスゲニンの標的タンパク質を明らかにするとともに、エネルギー消費器官としての作用に対する作用機序を明らかにすることができた。特に研究計画2については、予定していた結果より興味深い結果得られている。これらの結果を受け、今後はこれら着手している研究を進めるとともに、研究計画3の研究課題にも着手する予定である。
研究計画1については、計画通り、明らかにした作用機序をより詳細に解明する予定である。一方、研究計画2については、昨年度得られた研究結果を受け、Caco-2細胞を用いた細胞レベルの実験に加え、cell-free系in vitro実験を導入して、ジオスゲニンの細胞膜への影響を検討する予定である。その一方で、ジオスゲニンによる間接作用の解明も進める。研究計画3については、ジネンジョからのジオスゲニンの抽出、RNA画分の分取の方法を確立し、ジネンジョにおけるジオスゲニン含量の分析を実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染予防の観点から継続的な実験研究が遂行できず、研究の進行が予定より遅れているため。
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