玄米有効成分を活用した脳内報酬系による食嗜好制御に関わるエピゲノム機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K19520
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 小塚 智沙代 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (70722370)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 肥満症 / 食嗜好 / 依存 / γ-オリザノール / 玄米 / 脂肪 / 分子栄養学 / 高脂肪食

研究実績の概要

食生活の改善が肥満や糖尿病の予防・改善には不可欠であるが、高脂肪食依存から脱却することは至難である。我々はこれまでに玄米特有の成分であるγ-オリザノールが高脂肪食への依存状態を解除すること見出してきた。本研究では、玄米成分γ-オリザノールが高脂肪食に対する嗜好性を緩和する機序を検証し、実用化につなげることを目指した。その結果、次の2点が明らかとなった。
(1) γ-オリザノールは高脂肪食の摂取による報酬系機能異常を改善する
高脂肪食の摂取によりDNAメチル化を介して線条体におけるドーパミンD2受容体の発現レベルが低下していた。これが高脂肪食に対する依存形成の一因と考えられた。γ-オリザノールは高脂肪食の摂取によるドーパミンD2受容体のDNAメチル化とそれに伴う発現レベルの変化を改善し、高脂肪食に対する依存状態を緩和した。
(2) γ-オリザノールをナノ粒子に封入することにより作用効率が格段に向上する
生体吸収性高分子ポリマーであるPLGAで作製したナノ粒子中にγ-オリザノールを封入することで、従来の投与量の1/1000以下の量で有効な代謝改善効果を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Impact of brown rice-specific γ-oryzanol on epigenetic modulation of dopamine D2 receptors in brain striatum in high-fat-diet-induced obesity in mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kozuka C, Kaname T, Shimizu-Okabe C, Takayama C, Tsutsui M, Matsushita M, Abe K, Masuzaki H
  • 雑誌名: Diabetologia 巻: 60 号: 8 ページ: 1502-1511
  • DOI: 10.1007/s00125-017-4305-4
  • NAID: 120006937804
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Marked augmentation of PLGA nanoparticle-induced metabolically beneficial impact of γ-oryzanol on fuel dyshomeostasis in genetically obese-diabetic ob/ob mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kozuka C, Shimizu-Okabe C, Takayama C, Nakano K, Morinaga H, Kinjo A, Fukuda K, Kamei A, Yasuoka A, Kondo T, Abe K, Egashira K, Masuzaki H.
  • 雑誌名: Drug Deliv. 巻: 24 号: 1 ページ: 558-568
  • DOI: 10.1080/10717544.2017.1279237
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Impact of a brown rice-derived bioactive product on feeding regulation and fuel metabolism. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kozuka C, Masuzaki H.
  • 学会等名: The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: 北海道札幌市 (札幌コンベンションセンター)
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] Novel molecular mechanisms of brown rice-derived bioactive substance on anti-obesity and anti-diabetic properties. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kozuka C, Masuzaki H.
  • 学会等名: The 89th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
  • 発表場所: 神奈川県横浜市 (パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2016-03-11
  • 招待講演
• [学会発表] 玄米成分が担う代謝・内分泌機能改善の分子メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代, 益崎裕章
  • 学会等名: 第89回 日本内分泌学会
  • 発表場所: 京都府京都市 (国立京都国際会館)
  • 招待講演
• [学会発表] 玄米有効成分γ-オリザノールによるグルコース応答性インスリン分泌増強効果の分子メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代, 益崎裕章
  • 学会等名: 第59回 日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 京都府京都市 (国立京都国際会館)
  • 招待講演
• [学会発表] 玄米有効成分の分子栄養学と肥満症改善を目指す新しい神経行動科学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代, 益崎裕章
  • 学会等名: 第12回 レドックス・ライフイノベーションシンポジウム
  • 発表場所: 熊本県熊本市 (熊本大学医学部)
  • 招待講演
• [学会発表] 玄米有効成分による膵内分泌機能改善の新規分子メカニズムの解明と医療応用へのアプローチ (2016)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代, 益崎裕章
  • 学会等名: 第54回 日本糖尿病学会九州地方会
  • 発表場所: 鹿児島県鹿児島市 (かごしま県民交流センター)
  • 招待講演
• [学会発表] 天然食品由来有効成分による高脂肪食依存性改善の分子メカニズム. (2015)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代, 益崎裕章.
  • 学会等名: 第36回 日本肥満学会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市 (名古屋国際会議場)
  • 年月日: 2015-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] 玄米由来生理活性物質を活用した高脂肪食肥満・糖尿病の病態解明と新規の予防・治療戦略. (2015)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代、比嘉盛丈、田仲秀明、砂川澄人、植田玲、清水千草、高山千利、松下正之、親泊政一、島袋充生、益崎裕章.
  • 学会等名: 第36回 日本肥満学会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市 (名古屋国際会議場)
  • 年月日: 2015-10-02
• [学会発表] Unrefined Grain-derived Gamma-oryzanol Improves β-cell Dysfunction via Suppression of Dopamine Receptor Signaling and Endoplasmic Reticulum Stress in Mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kozuka C, Higa M, Tanaka H, Takayama C, Matsushita M, Oyadomari S, Shimabukuro M, and Masuzaki H.
  • 学会等名: 75th Scientific Sessions of American Diabetes Association
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2015-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] 玄米由来生理活性物質が担う新規の膵島機能・インスリン分泌調節機構の解明. (2015)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代、比嘉盛丈、田仲秀明、砂川澄人、植田玲、清水千草、高山千利、松下正之、親泊政一、島袋充生、益崎裕章.
  • 学会等名: 第58回 日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 山口県下関市 (海峡メッセ下関)
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] 玄米由来有効成分を活用した メタボ・糖尿病予防の分子栄養学的アプローチ. (2015)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代, 益崎裕章.
  • 学会等名: 第88回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 東京都千代田区 (ホテルニューオータニ東京)
  • 年月日: 2015-04-25
  • 招待講演
• [備考] 第二内科の研究成果が Diabetologia（2017年 8月号） に掲載されます。
  • URL: http://www.med.u-ryukyu.ac.jp/new-information/10135.html