The challenges in improving insulin resistance and preventing the onset of diabetes by zinc complexes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20734
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0801:Pharmaceutical sciences and related fields
• Research Institution: Kyoto Pharmaceutical University
• Principal Investigator: Naito Yuki 京都薬科大学, 薬学部, 助教 (80610120)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2024-03-31
• Keywords: 亜鉛錯体 / 終末糖化産物（AGEs） / 糖化反応 / 糖化抑制 / ペントシジン

Outline of Final Research Achievements

Currently, much attention is being focused on advanced glycation end products (AGEs), which are responsible for inflammatory signaling. Insulin resistance, one of the causes of diabetes, is thought to be induced by chronic inflammation in adipose tissue. In this study, we hypothesized that a zinc-hinokitiol complex, which ligand contains hinokitiol that is known to have anti-inflammatory properties, has been reported insulin-like and hypoglycemic effects in previous study, would inhibit the formation of AGEs and prevent excessive AGEs accumulation, leading to insulin resistance and diabetes onset. We therefore evaluated the inhibitory effect of the zinc complexes on AGEs formation.
Among the zinc complexes examined, zinc complexes with a troponoid skeleton showed strong inhibitory reactions against glycation and pentosidine formation.

Free Research Field

生物無機化学、分析化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖尿病は発症すると完治は困難であり、症状進行とともに糖尿病性合併症へと進行する。このため、糖尿病の発症予防および発症の要因であるインスリン抵抗性を抑制することは、生活の質を維持するうえで重要である。
今回の研究成果から、種々の亜鉛錯体が糖化反応を抑制し、AGEsの一種であるペントシジンの生成抑制効果を持つことを見出した。特に、7員環トロポノイド骨格を有する亜鉛錯体の効果は強いことを明らかにした。
本知見は、インスリン抵抗性をはじめとする炎症反応に関与する終末糖化産物（AGEs）に対して亜鉛錯体が生成抑制効果を示すことを初めて明らかにしたものであり、学術的および社会的にに意義がある。