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食品成分のプロテインチロシンホスファターゼ1Bの阻害を介した抗糖尿病作用の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14J11349
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 食生活学
研究機関神戸大学

研究代表者

前田 歩海  神戸大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードグルコース取り込み / ベージュ化脂肪細胞 / シグナル伝達 / 香辛料 / ピペリン / 2型糖尿病 / サフラナール / 糖尿病 / インスリン抵抗性 / サフラン / プロテインチロシンホスファターゼ1B
研究実績の概要

グルコース取り込みを促進する香辛料としてブラックペッパーおよびホワイトペッパーの主辛味成分であるピペリンに着目し、グルコース取り込み促進作用の機序解明を行った。これまでにピペリンがインスリンシグナル経路ではなくAMPK経路を介してグルコース輸送担体であるGLUT4の膜移行を誘導することを明らかにした。そこで、当該年度はその上流域におけるピペリンの影響を検証した。CaMKKbeta阻害剤であるSTO-609およびカルシウムキレート剤であるBAPTA-AMによりAMPKのリン酸化がキャンセルされた。したがって、ピペリンはCaMKKbetaを介してAMPKを活性化する可能性が示唆された。また、マウスにおけるピペリンの効果についても検証をおこなった。ピペリンを単回経口投与した1時間後にグルコース負荷試験を行ったところ、血糖値低下作用が認められた。ピペリンを投与後1時間後に採取した筋肉ではAMPKの活性化が認められた。以上の結果より、ピペリンは生体内においてもAMPKの活性化を介して糖を取り込むことで血糖値低下作用を示すことが明らかとなった。
褐色脂肪組織様の機能を有したベージュ化脂肪組織はエネルギーを消費し熱産生を行うため、抗肥満効果が期待されている。そこで、ピペリンによる白色脂肪組織のベージュ化を検討した。3T3-L1マウス線維芽細胞を脂肪細胞に分化させピペリンを24時間作用させたところ、ベージュ化のマーカータンパク質であるUCP-1やPRDM16の発現量が増加した。さらに、マウスにピペリンを混餌で1週間与えたところ、精巣上体脂肪組織において褐色脂肪細胞化マーカーであるUCP1の発現量が上昇した。したがって、生体内においてもピペリンが白色脂肪組織の褐色細胞化を誘導していることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Pyridoxamine scavenges protein carbonyls and inhibits protein aggregation in oxidative stress-induced human HepG2 hepatocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Dainina, Ryoko Ide, Ayumi Maeda, Kyozo Suyama, and Mitsugu Akagawa
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 3 号: 3 ページ: 845-851

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.03.147

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Piperine induces glucose uptake through AMPK signaling pathway2016

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Maeda
    • 学会等名
      JAACT
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピペリンによる血糖調節作用の機構解明2016

    • 著者名/発表者名
      前田歩海
    • 学会等名
      日本食品科学工学会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ピペリンによるグルコース取り込み促進効果の解明とその作用機構解明2016

    • 著者名/発表者名
      前田歩海
    • 学会等名
      日本栄養食糧学会
    • 発表場所
      武庫川女子大学 (兵庫県・西宮市)
    • 年月日
      2016-05-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Piperine enhances glucose uptake through AMPK signaling pathway in skeletal muscle.2015

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Maeda, Mitsugu Akagawa, Yoko Yamashita, Hitoshi Ashida
    • 学会等名
      2015環太平洋国際化学会議
    • 発表場所
      ホノルル (アメリカ合衆国ハワイ州)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サフラナールとピペリンは相乗的なグルコース取り込み促進効果を示すのか?2015

    • 著者名/発表者名
      前田歩海、赤川貢、山下陽子、芦田均
    • 学会等名
      第54回日本栄養・食糧学会 近畿支部大会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市灘区六甲台町)
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ピペリンによるグルコース取り込み促進効果の解明とその作用機構解明2015

    • 著者名/発表者名
      前田歩海、赤川貢、山下陽子、芦田均
    • 学会等名
      日本食品科学工学会 第62回大会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市 左京区北白川追分町)
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イソチオシアネートによるprotein tyrosine phosphatase 1Bの阻害を介したインスリンシグナリング活性化作用の解明2014

    • 著者名/発表者名
      仲辻 友紀子、前田 歩海、三好 規之、中村 宜督、赤川 貢
    • 学会等名
      日本香辛料研究会
    • 発表場所
      札幌ガーデンパレス
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] サフラナールによるprotein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) の阻害を介したインスリンシグナリング活性化作用の解明2014

    • 著者名/発表者名
      前田歩海、甲斐建次、石井恵、石井剛志、赤川貢、芦田均
    • 学会等名
      日本食品科学工学会
    • 発表場所
      中村学園大学
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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