2022 Fiscal Year Research-status Report
Regulation of immune function by dulse (Palmaria palmata) and prevention of non-alcoholic fatty liver disease
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21K14912
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
趙 佳賢 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (80829052)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 紅藻ダルス / 未利用水産資源 / マクロファージ / 自然免疫系 / 獲得免疫系 / クロロフィルa関連化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
未利用水産資源である紅藻ダルス (Palmaria palmata)の資源量は，函館市臼尻近郊だけでも，年間数千トンに到達すると推定されている。このようなダルスは，コンブ養殖の種苗ロープに繁茂して日光を遮断するため，そのほとんどが除去・廃棄されている。2022年度には，熱風乾燥処理したダルスから，有効成分であるフィコビリタンパク質由来ペプチド (PP) とクロロフィルa関連化合物 (Chls)を抽出し，免疫系全般に及ぼす影響を調べた。まず，2021年度の続きで，PP画分とChls画分の炎症抑制メカニズムについて，マウス初代マクロファージを用いて遺伝子レベルで検討を行った。また，ダルスの有効性について，自然免疫細胞であるマクロファージでの炎症抑制効果とともに，獲得免疫細胞による抗体産生への影響について調べた。
その結果，ダルスから抽出したPP画分，Chls画分が初代細胞においても，リポ多糖によるマクロファージの炎症反応を抑制すること，その作用メカニズムが各成分によって異なることが示された。特に，Chls画分については，低濃度においても，強い炎症性抑制が見られ，重要成分としてChls画分を中心に実験を進めた。さらに，Chlsによる光過敏症の懸念を払拭するため，ChlsのMgをCuに置換した（Cu-Chls）を調製し，その効果を調べた。その結果，両画分がマクロファージでの炎症反応を抑制し，そのメカニズムとしてはリポ多糖の受容体であるTLR4の遺伝子発現量を低下させることが示された。
また，マウスでChls画分の経口摂取により，スカシガイ・ヘモシアニンによるT細胞依存性抗体産生の増加傾向が見られた。さらにCu-Chls画分の経口摂取では，抗体産生の有意な増加が認められた。以上の結果は，ダルス由来のChls画分とCu-Chls画分の摂取が，マクロファージの炎症抑制とともに，獲得免疫系での抗体産生を増加させることを示し，両画分による免疫亢進効果を示唆している。
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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
2022年度は予定とおり，紅藻・ダルスのChls画分の大量抽出法，マクロファージでの作用メカニズム，獲得免疫系への影響を調査した。PP画分については，細胞実験で機能性は見られた一方，大量抽出法におけるさらなる検討が必要である。また，糖画分について，その組成を検討したが，追加分析が必要である。しかし，現段階では組成分析へのさらなる検討が難しい。そのため，2022年度は，動物摂取量が確保でき，その作用機構が明らかになったChls画分を中心に実験を進めた。特に，Chls画分については，使用酵素の検討により大量抽出法を確立し，光過敏症の改善法としてCu-Chls画分を追加し，自然免疫系と獲得免疫系に及ぼす影響を調べることが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の動物摂取実験において，ダルス由来のChls画分が，マクロファージでの炎症反応の抑制とともに，獲得免疫細胞の抗体産生にも影響を与える可能性が見られた。このような結果は，ダルス由来のChls画分の摂取による免疫亢進効果が，非アルコール肝疾患や，それらの発症原因である慢性炎症を改善する可能性を示している。2023年度には，PP画分の大量抽出法を確立し，Chls画分とPP画分の摂取が，非アルコール肝疾患モデルでの症状改善効果を検討する。
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| Causes of Carryover |
2023年度に実施する動物摂取実験を目指した大量調製技術において，大量な供試試料(紅藻，分解酵素)の材料経費が追加に必要となった。そのため，次年度使用額のほぼ全てを，この材料の購入に充てる。
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