2015 Fiscal Year Research-status Report
構造活性相関解析に基づく創傷治癒作用を併用したポリフェノール光殺菌技術の確立
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26460116
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
庭野 吉己 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (40375184)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリフェノール / logP / ぶどう種子エキス / 酸化ストレス / 細胞保護効果 / 光照射殺菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Grape Seed Extract (GSE:ブドウ種子エキス) はポリフェノールの一種であるカテキンおよびその重合体であるプロアントシアニジン (PA) を主成分とし、強力な抗酸化能をもつことが知られている天然抽出物質である。GSE構成成分のlogPを参考に細胞内への親和性を確認した結果、logP値が0.1-0.4の範囲にあるカテキンモノマー並びにlogP値が0付近のカテキンダイマーは細胞に取り込まれることを確認した。そこで、GSEのin vitro抗酸化活性を測定するとともにGSE短時間前処理のヒト歯肉線維芽細胞 (human gingival fibroblast, hGF)に対する細胞保護効果を確認することとした。対照物質としてlogP値が3前後の水溶性ビタミンE誘導体であるtroloxを用いた。
GSE及びtroloxとも各種活性酸素・フリーラジカルに対するin vitro 抗酸化活性を発揮することを確認した。hGF試験では、GSEもしくはtroloxの１分間前処理ののち、各種酸化ストレスを負荷し、細胞内活性酸素と細胞生存性を測定した。その結果、各種酸化ストレス負荷で細胞内活性酸素は有意に上昇したが、GSEとおよびTxはともいずれもその上昇を有意に抑制した。細胞生存性においては、各種酸化ストレス負荷による低下をGSEは抑制したが、Txではこのような細胞保護効果は認められなかった。
以上、in vitro 抗酸化活性は、GSEおよびTxで同様な結果を示し、各種酸化ストレス負荷hGFにおいても、同等の酸化ストレス低減効果を発揮したが、hGFに対する細胞保護効果はGSEでのみ認められた。このことからGSEの各種酸化ストレス負荷 hGF に対する細胞保護効果は、GSEの直接的な抗酸化活性に依存しないことが示唆された。
ポリフェノール光照射殺菌では細菌に加え、真菌に対する効果も確認した。またワイン製造工程で排出される産業廃棄物に光照射しての殺菌効果も確認した。
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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
これまでポリフェノールの細胞に対する作用は、ポリフェノールの特長である強力な抗酸化活性によるものと考えられてきた。今回、in vitro試験が中心であったが、logPが0付近であっても細胞に対する親和性を有し、短時間処理で細胞保護効果を発揮すること、およびその効果がポリフェノールの特長である直接的な効果によるものではないことを確認できたのは大きな成果であると考えている。
ポリフェノール光照射殺菌についても、オキシドールレベルの効果は確認できており、安全性を考えるとその応用場面は多岐に渡ることが期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでに得られた細胞保護効果がin vivoに反映されるかを確認するために動物試験に注力する。また細胞保護効果がポリフェノールの直接的な抗酸化活性には依存しないことが明らかになったので、その作用機構としてnclear factor E2-related factor 2 (Nrf2）の抗酸化ストレス系路の活性亢進や、heat Shock Proteinのような分子シャペロンの発現誘導などに着目して研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
ポリフェノールの細胞保護効果を分子レベルで解明するためにreal time PCRを実施する予定であったが、生化学分析を優先し、必要試薬を購入しなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度に必要試薬を購入し、real time PCRを実施する。
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[Journal Article] Cytoprotective effects of grape seed extract on human gingival fibroblasts in relation to its antioxidant potential2015
Author(s)
Katsuda, Y., Niwano, Y., Nakashima, T., Nakamura, K., Oizumi, S., Kanno, T., Kanetaka, H., Egusa, H.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 10
Pages: 0134704 0134722
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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