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2011 Fiscal Year Annual Research Report

海洋性カロテノイドの慢性炎症疾患予防作用の基盤となる組織・細胞間調節機能の解明

Research Project

Project/Area Number 23380120
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

細川 雅史  北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 准教授 (10241374)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安井 由美子  酪農学園大学, 獣医学部, 講師 (90434472)
Keywords慢性炎症 / カロテノイド / 抗肥満作用 / 潰瘍性大腸炎予防 / サイトカイン / フコキサンチン / ペクテノロン / 抗癌作用
Research Abstract

生体内組織の慢性炎症は、様々な疾病の発症に関わる病態基盤であるため、その予防や改善が極めて重要である。本研究では、海洋性カロテノイドの優れた抗炎症作用を明らかにするため組織・細胞間相互調節機能による抗炎症機構の解明を目的とした。
(1)褐藻由来のフコキサンチン(FX)は、肥満の進行中にみられる脂肪組織へのマクロファージの浸潤を抑制するとともに、CD8+T細胞の浸潤を抑制した。
(2)T細胞の遊走活性を示すケモカインのSDF-1やRANTESの産生が、Fxを投与した肥満/糖尿病KK-Ayマウスの脂肪組織で抑制されることを見出した。特に、本研究ではSDF-1が脂肪細胞によっても産生されることを明らかにし、更にFxンがその産生を抑制することを見出した。
(3)SDF-1の受容体であるCXCR4のmRNAは脂肪組織中の免疫細胞を含むSVF画分で高発現しており、Fxはその発現量を低下させた。
(4)FXの生体内代謝物のフコキサンチノールは、LPS刺激したマクロファージに対しTNF-・およびTLRのmRNA発現量を抑制し、パルミチン酸処理した脂肪細胞に対してマクロファージの遊走能を持つMCP-1の分泌を抑制した。
これらの結果は、Fxが脂肪細胞とマクロファージやCD8+T細胞の相互作用を制御して、肥満の進展にともなう脂肪組織の慢性炎症を抑制すること示すものである。
一方、(5)FXはDSSによって引き起こされる潰瘍性大腸炎を抑制するとともに、大腸発癌に対する予防を示し、その作用機構としてNF-kBの活性化抑制を介した炎症抑制効果を見出した。また、(6)ホタテの卵巣に含まれるペクテノロンのマクロファージに対する抗炎症機構として、転写因子のNF-kBに加えAP-1の活性化抑制作用を明らかにした。よって、Fxの大腸組織炎症における抑制効果の解明とペクテノロンの炎症抑制作用による疾病予防効果が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究により、Fxがメタボリックシンドロームの発症と密接にかかわる脂肪組織の慢性炎症を抑制する作用機構を明らかにするとともに、脂肪細胞が産生する新たな制御因子の解明を示唆する新規知見を得た。また、Fxによる潰瘍性大腸炎及び大腸癌に対する予防効果とペクテノロンによる炎症性因子の産生抑制能を見出すとともに、その分子機構としてNF-κBやAP-1の活性化抑制機構を明らかにした。これらは、平成23年度当初の研究計画以上に進展した成果であり、研究目的を十分達成するものである。

Strategy for Future Research Activity

平成24年度は、脂肪組織と骨格筋との組織間相互作用に着目して研究を展開し、フコキサンチンの抗糖尿病作用機構としての炎症抑制作用を明らかにすることを目的とする。また、フコキサンチンの大腸組織による抗炎症および大腸がん予防作用を見出していることから、それらに関わる大腸組織と免疫系細胞の相互作用機構の詳細な解明を進める。更に、海洋性カロテノイドの抗炎症作用に関わる分子機構に関しては、特にマクロファージに対して成果を得ているが、その他の脂肪細胞や大腸細胞に対する分子機構に関しても同様に解析を進める。

  • Research Products

    (21 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Fucoxanthin improves hyperglycemia through promoting translocation and induction of glucose transporter 4 in soleus and EDL muscles in diabetic/obese KK-Ay mice.2012

    • Author(s)
      S.Nishikawa, M.Hosokawa, K.Miyashita.
    • Journal Title

      Phytomedicine

      Volume: 19 Pages: 389-394

    • DOI

      10.1016/j.phymed.2011.11.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dietary astaxanthin inhibits colitis and colitis-associated colon carcinogenesis in mice via modulation of the inflammatory cytokines.2011

    • Author(s)
      Y.Yasui, M.Hosokawa, N.Mikami, K.Miyashita, T.Tanaka.
    • Journal Title

      Chem.Biol.Interact.

      Volume: 193 Pages: 79-87

    • DOI

      10.1016/j.cbi.2011.05.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 連載カロテノイド-8-フコキサンチン2011

    • Author(s)
      細川雅史
    • Journal Title

      Functional Food

      Volume: 15 Pages: 94-98

  • [Journal Article] マリンケミカル"フコキサンチン"の抗肥満・抗糖尿病作用2011

    • Author(s)
      細川雅史
    • Journal Title

      マテリアルインテグレーション

      Volume: 24,Vol8 Pages: 6-10

  • [Journal Article] Cancer chemopreventive ability of conjugated linolenic acids.2011

    • Author(s)
      T.Tanaka, M.Hosokawa, Y.Yasui, R.Ishigamori, K.Miyashita.
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 12 Pages: 7495-7509

    • DOI

      10.3390/ijms12117495

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemopreventive effects of silymarin against 1,2-dimethylhydrazine plus dextran sodium sulfate-induced inflammation-associated carcinogenicity and genotoxicity in the colon of gpt delta rats.2011

    • Author(s)
      N.Toyoda-Hokaiwado, Y.Yasui, M.Muramatsu, K.Masumura, M.Takamune, M.Yamada, T.Ohta, T.Tanaka, T.Nohmi.
    • Journal Title

      Carcinogenesis

      Volume: 32 Pages: 1512-1517

    • DOI

      10.1093/carcin/bgr130

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemoprevention of azoxymethane/dextran sodium sulfate-induced mouse colon carcinogenesis by freeze-dried yam sanyaku and its constituent diosgenin.2011

    • Author(s)
      N.Miyoshi, T.Nagasawa, R.Mabuchi, Y.Yasui, K.Wakabayashi, T.Tanaka, H.Ohshima.
    • Journal Title

      Cancer Prev Res

      Volume: 4 Pages: 924-934

    • DOI

      10.1158/1940-6207.CAPR-10-0279

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フコキサンチンの抗肥満作用とその分子機構2012

    • Author(s)
      細川雅史
    • Organizer
      平成24年度日本水産学会春期大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学、東京(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] 褐藻由来フコキサンチンの白色脂肪組織におけるUCP1発現誘導機構2012

    • Author(s)
      小出愛・松本伊代・別府史章・前多隼人・細川雅史・宮下和夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学、京都
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] Preventive effects of marine carotenoids on inflammatory bowel disease2011

    • Author(s)
      M.Hosokawa, Y.Yasui, N.Mikami, K.Miyashita, T.Tanaka
    • Organizer
      16th International Symposium on Carotenoids
    • Place of Presentation
      Auditorium Maximum of the Jagiellonian University (Krakow, Poland)
    • Year and Date
      20110717-20110722
  • [Presentation] フコキサンチンのKK-Ayマウスに対する抗肥満作用特性2011

    • Author(s)
      細川雅史・松本伊代・西川翔・宮下和夫
    • Organizer
      平成23年度日本水産学会秋期大会
    • Place of Presentation
      長崎大学、長崎
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] フコキサンチンの肥満初期における抗炎症作用2011

    • Author(s)
      任美珍・小出愛・別府史章・宮下和夫・細川雅史
    • Organizer
      平成23年度日本水産学会秋期大会
    • Place of Presentation
      長崎大学、長崎
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] Apo-fucoxanthinalの調製と脂肪細胞に対する分化制御機能2011

    • Author(s)
      加賀岳朗・細川雅史・宮下和夫・眞岡孝至
    • Organizer
      平成23年度日本水産学会秋期大会
    • Place of Presentation
      長崎大学、長崎
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] ホタテガイ卵巣由来ペクテノロンの炎症性サイトカイン発現制御2011

    • Author(s)
      山本篤・三瓶雄司・田中彰・宮下和夫・細川雅史
    • Organizer
      平成23年度日本水産学会秋期大会
    • Place of Presentation
      長崎大学、長崎
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] フコキサンチンによる白色脂肪組織の肥大化抑制機構2011

    • Author(s)
      細川雅史・任美珍・小出愛・西川翔・別府史章・宮下和夫
    • Organizer
      第32回日本肥満学会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場、淡路市
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] 褐藻由来フコキサンチンの糖尿病/肥満KK-Ayマウスに対する作用特性2011

    • Author(s)
      細川雅史・松本伊代・小出愛・別府史章・宮下和夫
    • Organizer
      第25回カロテノイド研究談話会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場、つくば
    • Year and Date
      2011-09-13
  • [Presentation] 炎症を背景とした大腸発がんに対する海洋性カロテノイドの抑制効果2011

    • Author(s)
      安井由美子、田中卓二、細川雅史、宮下和夫
    • Organizer
      第25回北海道薬物作用談話会
    • Place of Presentation
      酪農学園大学、江別
    • Year and Date
      2011-07-30
  • [Presentation] 炎症関連大腸発がんモデルおよび化学予防研究への活用2011

    • Author(s)
      安井由美子、田中卓二
    • Organizer
      第20回日本癌病態治療研究会
    • Place of Presentation
      東京大学、東京(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Presentation] 褐藻由来フコキサンチンの白色脂肪組織における免疫細胞浸潤抑制と抗炎症作用2011

    • Author(s)
      別府史章・任美珍・宮下和夫・細川雅史
    • Organizer
      第10回新規素材探索研究会セミナー
    • Place of Presentation
      新横浜フジビユーホテル、横浜
    • Year and Date
      2011-06-10
  • [Presentation] Astaxanthin inhibits colitis-related colon carcinogenesis in mice viamodulation of the inflammatory cytokines.2011

    • Author(s)
      Y Yasui, M Hosokawa, K.Miyashita,T.Tanaka
    • Organizer
      13th International TNF Conference
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場、淡路
    • Year and Date
      2011-05-18
  • [Presentation] マボヤ由来カロテノイドのDSS誘発大腸炎に対する予防効果2011

    • Author(s)
      細川雅史・鈴木雄太・山本篤・安井由美子・宮下和夫・田中卓二
    • Organizer
      第65回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      お茶の水女子大学、東京
    • Year and Date
      2011-05-15

URL: 

Published: 2013-06-26  

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