レプチン抵抗性を改善する食品因子の探索とその抗肥満効果の検証

• 研究課題/領域番号: 16K00859
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食生活学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 赤川 貢 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70405356)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: レプチン / 肥満 / イソチオシアネート / レプチンシグナル / 抗肥満 / 食品因子 / レプチン抵抗性 / 機能性食品

研究成果の概要

本研究は、レプチン抵抗性を改善する食品因子を探索し、その抗肥満効果を実証することを目的とした。レプチンシグナルを活性化する食品素材のスクリーニングを実施した結果、アブラナ科野菜に含まれるphenethyl isothiocyanate (PEITC) が、PTP1Bのシステインチオール基を修飾することで、活性を阻害し、レプチンシグナルをリガンド非依存的に活性化することを見出した。さらに動物レベルでPEITCがレプチンシグナルを活性化して摂食抑制作用を示すことを明らかにした。本研究によって、PEITCの摂取がレプチンシグナルを活性化することで摂食を抑制し、抗肥満効果を発揮する可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題では、アブラナ科野菜に含まれるphenethyl isothiocyanate (PEITC) が、PTP1B活性を阻害し、レプチンシグナルをリガンド非依存的に活性化することを見出した。さらに動物レベルでPEITCがレプチンシグナルを活性化して摂食抑制作用を示すことを明らかにした。本成果は、食品因子によるレプチンシグナルの制御という新たな食品の機能性を初めて実証したものである。本成果を応用することによって、肥満を発症基盤とする多くの生活習慣病の予防・改善にも貢献しうることから、 国民生活への反映、および波及効果は、極めて大きいと考える。

研究成果

• [雑誌論文] Piperine Promotes Glucose Uptake through ROS-Dependent Activation of the CAMKK/AMPK Signaling Pathway in Skeletal Muscle (2018)
  • 著者名/発表者名: Maeda Ayumi、Shirao Takeshi、Shirasaya Daishi、Yoshioka Yasukiyo、Yamashita Yoko、Akagawa Mitsugu、Ashida Hitoshi
  • 雑誌名: Molecular Nutrition & Food Research 巻: 62 号: 11 ページ: 1800086-1800086
  • DOI: 10.1002/mnfr.201800086
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phenethyl isothiocyanate activates leptin signaling and decreases food intake (2018)
  • 著者名/発表者名: Yagi Miho、Nakatsuji Yukiko、Maeda Ayumi、Ota Hiroki、Kamikubo Ryosuke、Miyoshi Noriyuki、Nakamura Yoshimasa、Akagawa Mitsugu
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 11 ページ: e0206748-e0206748
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0206748
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pyridoxamine scavenges protein carbonyls and inhibits protein aggregation in oxidative stress-induced human HepG2 hepatocytes (2017)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] equential synthesis, olfactory properties, and biological activity of quinoxaline derivatives. (2017)
  • 著者名/発表者名: Imanishi, M., Sonoda, M., Miyazato, H., Sugimoto, K., Akagawa, M., Tanimori, S*.
  • 雑誌名: ACS Omega. 巻: 2 号: 5 ページ: 1875-1885
  • DOI: 10.1021/acsomega.7b00124
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of polyphenol-specific innate epitopes originated from a resveratrol analogue. (2017)
  • 著者名/発表者名: Furuhashi, M., Hatasa, Y., Kawamura, S., Shibata, T., Akagawa, M., Uchida, K.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 56 号: 35 ページ: 470-4712
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.7b00409
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Oxidative deamination of serum albumins by (-)-epigallocatechin-3-O-gallate: A potential eechanism for the formation of innate antigens by antioxidants (2016)
  • 著者名/発表者名: Hatasa, Y., Chikazawa, M., Furuhashi, M., Nakashima, F., Shibata, T., Kondo, T., Akagawa, M., Hamagami, H., Tanaka, H., Tachibana, H., Uchida, K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 4 ページ: e0153002-e0153002
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0153002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of lactate dehydrogenase as a mammalian pyrroloquinoline quinone (PQQ)-binding protein (2016)
  • 著者名/発表者名: Akagawa, M., Minematsu, K., Shibata, T., Kondo, T., Ishii, T., and Uchida, K.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 26723-26723
  • DOI: 10.1038/srep26723
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] H+/peptide transporter (PEPT2) is expressed in human epidermal keratinocytes and is involved in skin oligopeptide transport. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kudo, M., Katayoshi, T., Kobayashi-Nakamura, K., Akagawa, M., and Tsuji-Naito, K*.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 475 ページ: 335-341
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] β-Caryophyllene attenuates palmitate-induced lipid accumulation through AMPK signaling by activating CB2 receptor in human HepG2 hepatocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamikubo, R., Kai, K., Tsuji-Naito, K., and Akagawa, M*.
  • 雑誌名: Mol. Nutr. Food Res. 巻: 60 号: 10 ページ: 2228-2242
  • DOI: 10.1002/mnfr.201600197
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] (-)-Epigallocatechin-3-O-gallateの胃粘膜細胞に対するレプチン分泌刺激作用の機構解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 木 知里、太田 裕基、石井 剛志、向井 克之、松山 彰収、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2019年度大会
• [学会発表] 緑茶カテキンの胃粘膜細胞に対するレプチン分泌刺激作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 赤川 貢
  • 学会等名: 第23回JSoFF & 第15回日本カテキン学会 & 第12回日本ポリフェノール学会 合同学術集会、シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] (-)-Epigallocatechin-3-gallateの胃粘膜細胞に対するレプチン分泌刺激作用の発見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 太田 裕基、石井 剛志、向井 克之、松山 彰収、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] ボタンボウフウの生理活性成分イソサミジンの合成研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木下 麻美、阪口 祐貴、赤川 貢、園田 素啓、谷森 紳治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] キノキサリン誘導体の簡便合成と香気ならびに生理活性評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 今西 望愛、園田 素啓、宮里 博成、杉本 圭一郎、赤川 貢、谷森 紳治
  • 学会等名: 第61回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
• [学会発表] PEG導入型アフィニティービーズを用いた微量AHL合成酵素のプルダウン (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田将太、赤川 貢、甲斐建次
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部2017年度合同大阪大会
• [学会発表] (-)-Epigallocatechin-3-gallate の胃粘膜細胞に対するレプチン分泌刺激作用の発見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 太田 裕基、石井 剛志、向井 克之、松山 彰収、赤川 貢
  • 学会等名: 第１４回カテキン学会年次学術大会
• [学会発表] 烏龍茶重合ポリフェノールの生体成分に対する分子挙動とその構造特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 辻 愛、石田 菜摘、小林 麻貴、赤川 貢、石井 剛志
  • 学会等名: 第１４回カテキン学会年次学術大会
• [学会発表] フェニルホウ酸誘導体との親和性を利用したフラボノイド標的タンパク質の網羅的解析法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川 侑紀、石井 剛志、芦田 均、赤川 貢
  • 学会等名: 第１４回カテキン学会年次学術大会
• [学会発表] ピペリンによるROSの産生を介したグルコース取り込み促進作用の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前田 歩海、白尾 健、吉岡 泰淳、赤川 貢、山下 陽子、芦田 均
  • 学会等名: 第２２回日本フードファクター学会学術集会
• [学会発表] (-)-Epigallocatechin-3-gallateの胃粘膜細胞に対するレプチン分泌刺激作用の発見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 太田 裕基、石井 剛志、向井 克之、松山 彰収、赤川 貢
  • 学会等名: 第２２回日本フードファクター学会学術集会
• [学会発表] トマト由来成分tomatidineによる肝細胞の脂肪蓄積抑制作用の解明とその機構解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 楠 ひかり、奥山 真衣、上久保 綾祐、原田 直樹、内藤 健太郎、赤川 貢
  • 学会等名: 第２２回日本フードファクター学会学術集会
• [学会発表] ウーロンホモビスフラバン類の消化管タンパク質に対する強力な修飾作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 辻 愛、石田 菜摘、小林 麻貴、赤川 貢、川端 球一、石井 剛志
  • 学会等名: 第２２回日本フードファクター学会学術集会
• [学会発表] プロピオン酸の糖新生抑制作用の解明とその作用機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田 宏樹、石井 恵、赤川 貢
  • 学会等名: 第２２回日本フードファクター学会学術集会
• [学会発表] 渋味を呈するポリフェノールの分子特性解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前迫 一輝、辻 愛、小林 麻貴、伊藤 圭祐、小林 彰子、赤川 貢、越阪部 奈緒美、石井 剛志
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 生理的濃度におけるpyrroloquinoline quinone（PQQ）のミトコンドリア新生促進作用の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川 満利子、才原 一浩、池本 一人、内田 浩二、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] Pyridoxamineによる網膜色素上皮細胞保護効果の検証と機構解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山下 知佳、井出 涼子、甲斐 建次、須山 享三、赤川 貢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] All-trans-retinalによる網膜色素上皮細胞死誘導機構の解析とpyridoxamineによる保護効果の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井出 涼子、甲斐 建次、須山 享三、赤川 貢
  • 学会等名: 第21回日本フードファクター学会 学術集会 (JSoFF2016)
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2016-11-19
• [学会発表] Pyrroloquinoline quinone（PQQ）によるミトコンドリア新生促進作用の分子機構解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 才原 一浩，池本 一人，内田 浩二，赤川 貢
  • 学会等名: 第21回日本フードファクター学会 学術集会 (JSoFF2016)
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2016-11-19
• [学会発表] Phenethyl isothiocyanateによるprotein tyrosine phosphatase 1Bの阻害を介したレプチンシグナル活性化作用の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 八木 美穂，仲辻 友紀子，前田 歩海，三好 規之，中村 宜督，赤川 貢
  • 学会等名: 第31回日本香辛料研究会学術講演会
  • 発表場所: 長浜
  • 年月日: 2016-10-09
• [学会発表] Pyrroloquinoline quinone（PQQ）によるミトコンドリア新生促進作用の分子機構解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 才原 一浩，池本 一人，内田 浩二，赤川 貢
  • 学会等名: 本農芸化学会関西支部大会 (第496回講演会)
  • 発表場所: 彦根
  • 年月日: 2016-09-17
• [学会発表] 親電子性食品分子によるprotein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) の阻害を介したインスリンシグナリングの活性化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 赤川 貢
  • 学会等名: 第69回日本酸化ストレス学会学術集会、シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] ピペリンは骨格筋においてAMPKシグナル経路を介してグルコース取り込みを上昇させる (2016)
  • 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70回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2016-05-14
• [学会発表] Pyrroloquinoline quinone（PQQ）によるミトコンドリア新生促進作用の分子機構解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 才原 一浩、峰松 謙治、内藤 健太郎、池本 一人、赤川 貢
  • 学会等名: 第70回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2016-05-14