2022 Fiscal Year Research-status Report
ケトン体システムを用いた新たな生活習慣病予防基盤の確立
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22K10507
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
稲寺 秀邦 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (10301144)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崔 正国 福井大学, 学術研究院医学系部門, 講師 (90572115)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 衛生学 / 生活習慣病 / ケトン体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人生100年時代では日常生活の中で自然に疾患予防ができる社会を実現することが必要である。ケトン体は生体に存在し、空腹時に脂肪酸をもとに肝臓でアセト酢酸やベータ-ヒドロキシ酪酸として合成される。人類の発生から農耕の開始まで「ケトン体システム」はホモサピエンスが長年なじんできたシステムである。人類は約700万年間の狩猟・採集時代を経て、約1万年前に農耕・穀物摂取時代へと突入した。約1万年前の農耕の開始により、人類は「ケトン体システム」から糖質摂取による「ブドウ糖システム」を優先させる体質に移行した。人類が穀物（糖質）を主食とするのは、人類史においてわずか700分の1の期間にすぎない。ブドウ糖は細胞質で一部が乳酸に変換され、完全に酸化されることはない。これに対してケトン体は、血中に十分な濃度が存在すると細胞膜とミトコンドリア膜を通過して、直接ミトコンドリアのエネルギー基質となり完全に酸化される。このことは「ケトン体システム」は「ブドウ糖システム」と比較して、エネルギー効率が圧倒的に高いことを示唆している。さらにケトン体は炎症を抑制することが報告されており、加齢にともなう慢性炎症を制御し、炎症を基盤とした生活習慣病の進行を遅らせる可能性がある。
本研究の目的は、生理的で安全な「ケトン体システム」の有用性を衛生学の視点から検証することである。人類が長く健康に生きるために「ブドウ糖システム」を「ケトン体システム」へ適切に変換することの有用性を実験的に明らかにする。生理的で身体にやさしい「ケトン体システム」を誘導することが、生活習慣病の新たな予防法となる可能性についての知見を取得し、超高齢化社会を迎えたわが国のニーズに応える。
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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
酸化ストレスは老化により生じる生体変化のひとつであり様々な病態と関連する。令和4（2022）年度は酸化ストレスに及ぼすケトン体の効果について培養細胞を用いて検証した。酸化ストレスの原因のひとつは高血糖である。ヒト肝癌細胞株HepG2細胞は、高グルコース培養下に飽和脂肪酸（パルミチン酸）を添加することにより、酸化ストレスが誘導されることを確認した。この系を用いて、ケトン体の酸化ストレスおよび細胞内抗酸化酵素活性に及ぼす影響を検討し、ケトン体が細胞の酸化ストレスを軽減する可能性を見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ケトン体のがん細胞増殖に及ぼす影響について検討する。癌細胞として、HepG2（肝癌）、HeLa（子宮頸癌）、U937（リンパ腫）、AGS（胃癌）、MCF7（乳癌）、SW480（大腸癌）、A549（肺癌）細胞を、さらに正常細胞を用いて、ケトン体の細胞増殖に及ぼす効果について明らかにする。細胞増殖能は細胞数、MTT assayにて検討する。増殖が抑制された場合は、影響を受ける細胞周期とメカニズムを明らかにする。また細胞をスクラッチしwound healing assayを行い、ケトン体の細胞遊走能に及ぼす効果を検討する。
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| Causes of Carryover |
効率的な予算執行につとめたため次年度使用が生じた。その予算は消耗品として使用する予定である。
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