2023 Fiscal Year Annual Research Report

プロファイル解析を用いたカロテノイドの抗炎症作用の解明

Research Project

Project/Area Number	21K05487
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	真鍋祐樹京都大学, 農学研究科, 助教 (20730104)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	毛利晋輔立命館大学, 生命科学部, 助教 (60836625) 菅原達也京都大学, 農学研究科, 教授 (70378818)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	カロテノイド / プロビタミンA / デヒドロ代謝産物 / 抗炎症作用 / 多変量解析 / NF-κB / インターフェロン制御因子 / 動脈硬化
Outline of Annual Research Achievements	生体内では、病原体成分や自身が産生する炎症性サイトカイン、さらには変性タンパク質など、様々な要因によって炎症反応が引き起こされる。一方、カロテノイドはβ-カロテンを基本骨格とする一連の暖色系脂溶性色素であり、私たちの体内からは、食事から消化、吸収された様々な化学構造のカロテノイドが検出されている。そこで本研究では、多種要因に基づく炎症反応に対し、様々なカロテノイドがどのような影響を与えるかを評価することによって、それぞれのカロテノイドの抗炎症作用の特徴を捉え、生体内で起こり得る炎症反応を総合して考えた場合に、真に強い抗炎症作用を示すカロテノイドを見出すことを目的とする。前年度までは、カロテノイドの抗炎症作用の評価を効率よく進めることを最優先とし、炎症性転写因子のNF-κBおよびインターフェロン制御因子の転写活性に注目したレポータージーンアッセイを進めていた。最終年度は、レポーター遺伝子を導入していない細胞を用い、前年度までの結果の検証実験を進めた。また、作用メカニズムが既に明らかになっている薬剤の抗炎症プロファイルを作成し、カロテノイドの抗炎症プロファイルとの比較解析を進め、カロテノイドの抗炎症作用のメカニズムの解明につなげた。例えば、all-trans-レチノイン酸の抗炎症プロファイルとの類似性より、プロビタミンAカロテノイドはヒト単球細胞株内で代謝され、レチノイン酸受容体を介して抗炎症作用を示すと推測し、これをマウスミクログリア細胞株を用いて示した。同様に、シフォナキサンチンのデヒドロ代謝産物の抗炎症作用はNrf2の活性化を介して発揮されると推測し、マウスマクロファージ細胞株を用いて実証した。