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リポタンパク質取り込みによる新たな脂肪肝生成機構

研究課題

研究課題/領域番号 19H02916
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関明治大学

研究代表者

竹中 麻子  明治大学, 農学部, 専任教授 (40231401)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードprotein deficiency / IGF-I / FGF21 / VLDL receptor / タンパク質欠乏 / VLDLR / VLDL受容体 / 脂肪肝
研究開始時の研究の概要

タンパク質欠乏時には成長停止・筋肉量低下などの栄養欠乏症状が現れる一方で、肝臓には異所性脂肪蓄積がみられる。本研究では、「タンパク質欠乏時のFGF21増加がIGF-Iの血中濃度低下を介して筋タンパク質量低下を引き起こし、余剰のエネルギーが生じる。同時に肝臓でVLDL受容体(VLDLR)が高発現し、肝臓にVLDLを取り込むことによって脂肪が蓄積する。」という新しい脂肪肝生成機構を検証する。具体的には、①FGF21合成増加と血中IGF-I濃度の低下で生じる筋肉量の減少が脂肪肝形成を引き起こす、②脂肪肝発症の直接的な要因はVLDLRによるリポタンパク質取り込みである、の2点を明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、タンパク質欠乏時に肝臓脂肪が増加する新たなメカニズムの解明を目的として、「タンパク質欠乏時のFGF21増加がIGF-Iの血中濃度低下を介して筋重量低下を引き起こし、余剰のエネルギーが生じる。同時に肝臓でVLDLRが高発現し、VLDLを取り込むことによって肝臓に蓄積する」という仮説の検証を試みた。得られた研究成果から、「タンパク質欠乏時のIGF-Iの血中濃度低下が筋重量低下を引き起こし、余剰のエネルギーが糖として肝臓に取り込まれ、脂肪として蓄積する」という新たな機構を明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質欠乏下において、体タンパク質合成の材料であるアミノ酸が不足していてもIGF-Iが存在すれば体タンパク質合成が活性化・維持されることを示した点、および肝臓VLDLR増加が必ずしも脂肪肝を引き起こさないことを示した点で、本研究は学術的意義のある成果を出すことができた。また、本研究で対象とするタンパク質欠乏時の肝臓脂肪増加は、筋肉量低下を伴う高齢者などにおける異所性脂肪蓄積のモデルとなる。異所性脂肪蓄積における筋肉量低下やIGF-I低下の意義を示すことで、その予防に貢献することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019

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 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Essential Amino Acid Intake Is Required for Sustaining Serum Insulin‐Like Growth Factor‐I Levels but Is Not Necessarily Needed for Body Growth2022

    • 著者名/発表者名
      Nishi H, Uchida K, Saito M, Yamanaka D, Nagata H, Tomoshige H, Miyata I, Ito K, Toyochima Y, Takahashi S-I, Hakuno F, Takenaka A
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 9 ページ: 1523-1523

    • DOI

      10.3390/cells11091523

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 栄養状態に応答した内分泌系変動のダイナミクスと臓器連携2022

    • 著者名/発表者名
      竹中麻子
    • 学会等名
      分子生物学会 ワークショップ2AW-08 未来を奏でる「栄養学×デジタル技術」の最前線
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effects of protein deficiency and sex-dependent variations on VLDL receptor expression2022

    • 著者名/発表者名
      Jiuxiang Cao, Ryota Sato, Yuki Yokobori, Takashi Morisaki, Asako Takenaka
    • 学会等名
      22nd International Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メチオニン・コリン欠乏によるマウスの肝臓VLDL受容体発現増加は肝臓脂肪蓄積の主要因ではない2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 優花、曹 玖祥、竹中 麻子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質欠乏時の肝臓脂肪と脂肪滴形成タンパク質量の経時変化2021

    • 著者名/発表者名
      鶴田泰崇、荒木雅弥、小田巻静香、竹中麻子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低タンパク質食摂取時の血中可溶性レプチン受容体増加がレプチンの食欲抑制作用に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      内山瑞稀、竹中麻子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 肝臓VLDL受容体遺伝子発現の性差2021

    • 著者名/発表者名
      曹玖祥、加藤拓、佐藤遼太、横堀友希、竹中麻子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質欠乏が血中グルカゴン濃度に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      矢崎純奈、荒木雅弥、竹中麻子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質摂取量の低下は肝臓レプチン受容体mRNAと血中可溶性レプチン受容体を増加させる2020

    • 著者名/発表者名
      内山瑞稀,大塩優衣,西宏起,長田悠加,福嶋沙良,伯野史彦,高橋伸一郎,竹中麻子
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質欠乏によるVLDL受容体の発現変動及びその脂肪肝への影響2020

    • 著者名/発表者名
      大塩優衣、服部裕太、竹中麻子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分岐鎖アミノ酸は骨格筋・肝臓の糖代謝を制御し、低タンパク質食摂取による肝臓脂肪蓄積を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      内田海登、加来香苗、竹中麻子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質・アミノ酸栄養による肝臓超低密度リポタンパク質受容体発現制御2019

    • 著者名/発表者名
      鎌田初穂、内田海登、大塩優衣、加藤拓、竹中麻子
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of Increased Expression of VLDLR and Relationship Between Fatty Liver By Protein Deficiency2019

    • 著者名/発表者名
      Yui Oshio, Syota Hattori, Arisa Seki, Yasutaka Tsuruta, Kensuke Niwa, Hiroaki Kawabata, Asako Takenaka
    • 学会等名
      13th Asian Congress of Nutrition.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Branched-Chain Amino Acids Suppress Fatty Liver Induced By Low Protein Diet in Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Kaito Uchida, Kanae Kaku, Tsubasa Okano, Daisuke Yamanaka, Fumihiko Hakuno, Shin-Ichiro Takahashi, Asako Takenaka
    • 学会等名
      13th Asian Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低タンパク質食摂取で生じるマウスの成長遅滞はInsulin-like Growth Factor-1(IGF-I)投与により抑制される2019

    • 著者名/発表者名
      内田海登、豊島由香 、伯野史彦、高橋伸一郎 、竹中麻子
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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