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脳内で変換・生成する活性型ビタミンKの認知機能強化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H03814
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 食品科学
研究機関東北大学

研究代表者

白川 仁  東北大学, 農学研究科, 教授 (40206280)

研究分担者 駒井 三千夫  東北大学, 農学研究科, 名誉教授 (80143022)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワードビタミンK / メナキノン-4 / 脳機能 / 海馬 / 栄養学 / 痴呆 / 食品
研究成果の概要

高等動物の脳内で変換・生成されるビタミンK同族体(メナキノン-4)の認知機能障害保護作用について解析を行った。天然に存在するビタミンKは、フィロキノンとメナキノン類に大別されるが、摂取されたビタミンKの一部が、メナキノン-4へと変換される。この活性型ともいうべきメナキノン-4の役割、特にメナキノン-4が多量に含まれる大脳での機能については、ほとんど解明がなされていない。本研究では、メナキノン-4の新しい作用(NFκB活性化抑制、cAMP-Aキナーゼ活性化)の海馬における認知機能の維持における役割の解析を行い、大脳でのビタミンKの生体内変換(活性化)の生理的意義の一部を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メナキノン-4は炎症刺激によるミクログリアの炎症性サイトカイン発現を抑制すること、その作用機序としてNFκBの活性化抑制によることを明らかにした。アルツハイマー病をはじめ、脳神経疾患の発症・増悪には慢性炎症が関与していることから、脳内のメナキノン-4は抗炎症作用を示し、疾病予防に関与している可能性がある。また、高VK食の摂取により脳内の神経栄養因子の発現量が増加し、これがAキナーゼの活性化によることが示唆された。食品からVK摂取は、認知機能を含む脳機能を向上させる可能性があり、新たなサプリメント等の開発に繋がる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Menaquinone-4 Amplified Glucose-Stimulated Insulin Secretion in Isolated Mouse Pancreatic Islets and INS-1 Rat Insulinoma Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Ho Hsin-Jung、Shirakawa Hitoshi、Hirahara Keisukei、Sone Hideyuki、Kamiyama Shin、Komai Michio
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 8 ページ: 1995-1995

    • DOI

      10.3390/ijms20081995

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Menaquinone-4 Suppresses Lipopolysaccharide-Induced Inflammation in MG6 Mouse Microglia-Derived Cells by Inhibiting the NF-κB Signaling Pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Saputra Wahyu Dwi、Aoyama Nao、Komai Michio、Shirakawa Hitoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 9 ページ: 2317-2317

    • DOI

      10.3390/ijms20092317

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geranylgeraniol Suppresses the Expression of IRAK1 and TRAF6 to Inhibit NFκB Activation in Lipopolysaccharide-Induced Inflammatory Responses in Human Macrophage-Like Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Giriwono PE, Shirakawa H, Ohsaki Y, Sato S, Aoyama Y, Ho H-J, Goto T, Komai M
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 20 号: 9 ページ: 2320-2330

    • DOI

      10.3390/ijms20092320

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel function of geranylgeraniol in regulating testosterone production2018

    • 著者名/発表者名
      Ho Hsin-Jung、Shirakawa Hitoshi、Giriwono Puspo E.、Ito Asagi、Komai Michio
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 82 号: 6 ページ: 791-797

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1415129

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ゲラニルゲラニオールの作用と最近の話題2018

    • 著者名/発表者名
      白川仁、何欣蓉、駒井三千夫
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 18 ページ: 99-106

    • NAID

      130007700757

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of novel silanol-based human pregnane X receptor (PXR) agonists with improved receptor selectivity.2018

    • 著者名/発表者名
      Toyama H, Shirakawa H, Komai M, Hashimoto Y, Fujii S.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 26 号: 15 ページ: 4493-4501

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2018.07.038

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Vitamin K2 on the Expression of Genes Involved in Bile Acid Synthesis and Glucose Homeostasis in Mice with Humanized PXR.2018

    • 著者名/発表者名
      Sultana H, Watanabe K, Rana MM, Takashima R, Ohashi A, Komai M, Shirakawa H.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 10 号: 8 ページ: 982-982

    • DOI

      10.3390/nu10080982

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Menquinone-4 enhances steroidogenesis in testis derived tumor cells via the elevation of cAMP level.2017

    • 著者名/発表者名
      Ho H-J, Shirakawa H, Komai M.
    • 雑誌名

      Vitamin K2 - Vital for Health and Wellbeing

      巻: 1 ページ: 189-198

    • DOI

      10.5772/63982

    • ISBN
      9789535130192, 9789535130208
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒト型PXRマウスを用いたメナキノン-4による遺伝子発現調節機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、Sultana Halima、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラットへのビタミンK給餌が海馬の遺伝子発現に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      片倉しおり、岡田奈緒、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Vitamin K2 attenuates the lipopolysaccharide-induced inflammation in mouse microglial cells via the inhibition of the NFκB signaling and inflammasome activation2019

    • 著者名/発表者名
      Wahyu Dwi Saputra, Nao Aoyama, Michio Komai, Hitoshi Shirakawa
    • 学会等名
      Asian Congress of Nutrition 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of the expression of genes involved in bile acid synthesis and glucose homeostasis by vitamin K2 in mice with humanized PXR2019

    • 著者名/発表者名
      Sultana Halima、渡邉きみか、錦戸迪哉、Rana Md Masud、 駒井三千夫、白川仁
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラットへのビタミンK強化食給餌給餌が認知機能関連遺伝子の発現に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      片倉しおり、岡田菜緒、大崎雄介、駒井三千夫、白川仁
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会東北支部第53回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トコトリエノール、メナキノンがLS180細胞の薬物代謝遺伝子の発現に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、加藤綾華、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      第30回ビタミンE研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト型PXRマウスを用いたビタミンK2によるPXR標的遺伝子の発現調節の解析2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、Sultana Halima、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of gene expression by vitamin K2 (MK-4) in humanized PXR mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Halima Sultana, Kimika Watanabe, Hitoshi Shirakawa, Michio Komai
    • 学会等名
      第72回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メナキノン-4と薬物との共処理がヒト型PXRマウスの薬物応答遺伝子の発現に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、Sultana Halima、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第70回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Vitamin K2 attenuates LPS-induced inflammation in mouse microglial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Wahyu Dwi Saputra, Nao Aoyama, Hitoshi Shirakawa, Michio Komai
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第70回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト型PXRマウスの薬物応答遺伝子の発現に及ぼすメナキノン-4と薬物との共処理の影響2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、Sultana Halima、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北・北海道支部合同支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Menaquinone-4 suppresses LPS-induced inflammatory expressions in mouse microglial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Wahyu Dwi Saputra, 青山奈央、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北・北海道支部合同支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of oral ingestion of vitamin K2 on the gene expression of drug-metabolism and bile acid synthesis in humanized PXR mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Sultana H, Watanabe K, Komai M, Shirakawa H
    • 学会等名
      Asia-Pacific Nutrigenomics and Nutrigenetics Organization, Biennial Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of dietary ingestion of vitamin K1 derivative (dihydorophylloquinone) on bone metabolism in germ-free rats.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuskue Ohsaki, Yuta Komano, Hitoshi Shirakawa, Toshiro Sato, Micho Komai
    • 学会等名
      The 19th Interntional Symosium on Gnotobilogy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトPXRノックインマウスを用いたビタミンK2による薬物代謝関連遺伝子の発現調節機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、Sultana Halima、白川仁、後藤知子、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第69大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マウスミクログリア細胞におけるビタミンKの抗炎症効果の解析2017

    • 著者名/発表者名
      青山奈央、白川仁、後藤知子、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第69大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラットへのビタミンK給餌が海馬のステロイドホルモン産生に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      岡田菜緒、白川仁、何欣蓉、後藤知子、駒井三千夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第69大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 生殖腺におけるビタミンK欠乏の影響に対する性差の検討2017

    • 著者名/発表者名
      大崎雄介、白川仁、伊東あさぎ、駒井 三千夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第69大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the ingestion of vitamin K-deficient diet on glucose metabolism in diabetic model mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hirahara, Masayori Saito, Puspo E. Giriwono, Tomoko Katsurai, Tomoko Goto, Michio Komai, Hitoshi Shirakawa
    • 学会等名
      21st International Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vitamin K regulates the gene expression of drug-metabolizing genes via PXR in human colon cancer cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Halima Sultana, Ayaka Kato, Tomoko Goto, Michio Komai, Hitoshi Shirakawa
    • 学会等名
      21st International Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトPXRノックインマウスを用いたメナキノン-4による薬物代謝関連遺伝子の発現変化の解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、Sultana Halima、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      第51回日本栄養・食糧学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトPXRノックインマウスを用いたビタミンK2による遺伝子発現調節の解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉きみか、Sultana Halima、白川仁、駒井三千夫
    • 学会等名
      2017年生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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