2021 Fiscal Year Research-status Report

次世代の骨格筋萎縮に及ぼす発育初期のポリフェノールの影響評価とその作用機序の解明

Research Project

Project/Area Number	20K11649
Research Institution	Aomori University of Health and Welfare
Principal Investigator	佐藤伸青森県立保健大学, 健康科学部, 教授 (40310099)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	向井友花神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 教授 (60331211) 山岡伸青森県立保健大学, 健康科学部, 実験・実習助手 (40830823)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	胎生期低栄養 / 骨格筋 / クルクミン / 慢性炎症 / オートファジー / 肥満
Outline of Annual Research Achievements	妊娠期に低栄養環境に曝された母ラットから産まれた仔ラットの骨格筋では、慢性炎症や筋線維束・神経筋接合部の発達障害が生じるという。本研究では、発育初期に摂取する植物由来のポリフェノールの仔ラットの骨格筋における生理機能を明らかにするために、妊娠期に低タンパク質食を、授乳期にケルセチン（フラボノイドの一種）を摂取した母ラットから産まれた雄性仔ラットの離乳後に、45週齢まで高脂肪食を負荷した。その結果をまとめ、現在、投稿論文を準備している。さらに、昨年度は、妊娠期に低タンパク質食を、授乳期にクルクミン（フラボノイド以外のポリフェノール）を摂取した母ラットから産まれた雄性仔ラットの離乳後に、50週齢まで高脂肪食を負荷した。その結果、授乳期にクルクミンを摂取した母ラットから産まれた仔ラットの腓腹筋では、授乳期にクルクミンを摂取しなかった母ラットから産まれた仔ラットに比べて、筋肉中のトリグリセリド濃度が減少した。加えて、仔ラットの腓腹筋において、マクロファージ（炎症細胞の一つ）を検出する免疫染色やコラーゲンを染色するシリウスレッド染色を施した結果、授乳期にクルクミンを摂取した母ラットから産まれた仔ラットでは、マクロファージの出現数の減少や線維化面積率の減少などが認められた。これらのことから、授乳期に摂取したクルクミンは、離乳後、高脂肪食を負荷した雄性仔ラットの腓腹筋の炎症や線維化を抑制する可能性が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 妊娠期や授乳期に母体が摂取する植物由来ポリフェノールの化学構造の違いによって、成長後の仔の骨格筋の慢性炎症が抑制されるかなどについての知見はほとんどない。昨年度は、授乳期に摂取するクルクミンは仔ラットの骨格筋の慢性炎症やタンパク質分解を促進あるいは抑制するかを検討する予定であった。しかし、クルクミン投与に関する実験を終えたものの、新型コロナの感染拡大の影響を受け、オートファジーやアポトーシスにかかわる因子を解析するに至っていない。解析すべき骨格筋は保存されているので、早急に解析したいと考えている。以上のことから、現在までの進捗状況はやや遅れていると判断した。
Strategy for Future Research Activity	授乳期に摂取するポリフェノールの仔の骨格筋における生理機能を明らかにするために、ケルセチン以外のポリフェノール、すなわち、クルクミン投与に関する実験を終え、試料を得た。今後、仔ラットの骨格筋の慢性炎症に関わる因子やタンパク質の分解に関わる因子に及ぼすクルクミンの影響を調べる。たとえば、オートファジーやアポトーシスにかかわる因子のタンパク質やmRNAの発現量などを解析する。また、エピジェネティック制御に関与するDNAメチル基転移酵素をはじめとする酵素類の発現量を検討する。以上のような研究を通して、授乳期に摂取するクルクミンなどのポリフェノールの骨格筋における生理調節機能を明らかにし、結果を取りまとめて、成果の発表を行う。