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ミトコンドリア呼吸鎖超複合体による代謝と活性酸素を介する疾患・寿命制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07404
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49010:病態医化学関連
研究機関城西大学

研究代表者

柴 祥子  城西大学, 薬学部, 助教 (70633824)

研究分担者 池田 和博  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (30343461)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードミトコンドリア / 遺伝子改変マウス / 糖代謝 / 脂質代謝 / エストロゲン応答遺伝子 / COX7RP
研究開始時の研究の概要

近年、食の欧米化、身体活動量の低下によるエネルギー収支バランスが崩れ、内分泌作用の破綻が原因となり、肥満、糖尿病、脂質異常、動脈硬化などの生活習慣病が増加している。生活習慣病は加齢とともに増加する特徴を有し、骨粗鬆症、サルコペニアなどの加齢性疾患とも密接に関与し、細胞内小器官のミトコンドリアの関わりが注目されているが、これら疾患の病態に生ずる代謝性変化の全貌は明確になっていない。申請者らが同定・単離したCOX7RPは、哺乳類においてミトコンドリアの電子伝達系の超複合体形成促進因子として機能することが判明していることからもメカニズムを明らかにし、寿命・疾患との関係を解明し、臨床応用を目指す。

研究成果の概要

ミトコンドリア呼吸鎖超複合体形成促進因子COX7RPの遺伝子改変マウスにおいて、一部の炎症関連マーカーの変動が認められた。また、生活習慣病と関連の深く、ミトコンドリアの形態や機能異常が認められる非アルコール性脂肪肝炎(NASH)のラットモデルにおいて、食餌性亜硝酸塩は活性酸素種(ROS)産生シグナルを抑制し、病態を改善した。さらに、食餌に由来するエイコサペンタエン酸(EPA)は、ROS産生を亢進させ、前立腺がん細胞の生存率を低下させることを示した。以上より、生活習慣病、老化などにおけるミトコンドリア代謝、ROS制御と食餌性因子の密接な関連が示され、新しい予防法・治療法への応用が期待された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリアはエネルギー産生の主要な役割を担っている。一方で、酸化ストレスの原因となる活性酸素の主要な発生源にもなっており、加齢・老化や生活習慣病において重要な役割を担うと考えられている。本研究によって、生活習慣病、老化などにおけるミトコンドリア代謝、ROS 制御と食餌性因子の密接な関連が示され、加齢・老化や生活習慣病等の病因解明と新たな予防・治療法への応用が期待され、社会的にもこれら疾患の改善や健康維持などに資すると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Beneficial effects of dietary nitrite on a model of nonalcoholic steatohepatitis induced by high-fat/high-cholesterol diets in SHRSP5/Dmcr rats: A preliminary study.2022

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Sonoda, Yuka Kono, Kazuya Kitamori, Kazuo Ohtake, Sachiko Shiba, Keizo Kasono, Jun Kobayashi.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 8;23(6) 号: 6 ページ: 2931-2931

    • DOI

      10.3390/ijms23062931

    • 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
  • [雑誌論文] 高齢者に不足しがちな微量栄養素の補充による認知機能低下予防効果の検討~亜鉛と認知症の関連~(第2報).2021

    • 著者名/発表者名
      加園恵三、柴 祥子、大竹一男、加藤勇太.
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 5巻 第12号(通巻68号)11月号 ページ: 54-59

    • NAID

      40022757908

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 高齢者に不足しがちな微量栄養素の補充による認知機能低下予防効果の検討(第2報)2021

    • 著者名/発表者名
      加園恵三、糸井郁美、本松 茂、柴 祥子、大竹一男、加藤勇太
    • 雑誌名

      地域ケアリング

      巻: 23(2) ページ: 60-65

    • NAID

      40022635204

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Vitamin K-dependent γ-glutamyl carboxylase in Sertoli cells is essential for male fertility in mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Shiba, Kazuhiro Ikeda, Kuniko Horie-Inoue, Kotaro Azuma, Tomoka Hasegawa, Norio Amizuka, Tomoaki Tanaka, Toshihiko Takeiwa, Yasuaki Shibata, Takehiko Koji, Satoshi Inoue
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: 41(4) 号: 4 ページ: 404-20

    • DOI

      10.1128/mcb.00404-20

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高齢者に不足しがちな微量栄養素の補充による認知機能低下予防効果の検討~亜鉛と認知症の関連~2020

    • 著者名/発表者名
      加園恵三、柴祥子、大竹一男、加藤勇太
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 4(通巻46) ページ: 1-2

    • NAID

      40022457178

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 低酸素環境下トレーニングでの魚油濃縮物摂取によるヘモレオロジー的検討2020

    • 著者名/発表者名
      櫛部静二、 小林 悟、新井尚之、浜崎 景、野部浩司、竹之内康広、柴 祥子、大竹一男、白幡 晶、加園恵三
    • 雑誌名

      日本脂質栄養学会

      巻: 9(2) ページ: 127-135

    • NAID

      130007966463

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高齢者に不足しがちな微量栄養素の補充による認知機能低下予防効果の検討2020

    • 著者名/発表者名
      加園恵三、糸井郁美、本松茂、高村亜矢乃、柴祥子、大竹一男、加藤勇太
    • 雑誌名

      地域ケアリング

      巻: 22 ページ: 67-71

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Contribution of Pyk2 pathway and reactive oxygen species (ROS) to the anti-cancer effects of eicosapentaenoic acid (EPA) in PC3 prostate cancer cells2020

    • 著者名/発表者名
      Oono Keiichi、Ohtake Kazuo、Watanabe Chie、Shiba Sachiko、Sekiya Takashi、Kasono Keizo
    • 雑誌名

      Lipids in Health and Disease

      巻: 19 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12944-019-1122-4

    • NAID

      120006808543

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高齢者に不足しがちな微量栄養素の補充による認知機能低下予防効果の検討~亜鉛と認知症の関連~2020

    • 著者名/発表者名
      加園恵三、柴祥子、大竹一男、加藤勇太
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 52

    • NAID

      40022457178

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hormonal Regulation of Patient-Derived Endometrial Cancer Stem-like Cells Generated by Three-Dimensional Culture2019

    • 著者名/発表者名
      Shiba Sachiko、Ikeda Kazuhiro、Suzuki Takashi、Shintani Daisuke、Okamoto Koji、Horie-Inoue Kuniko、Hasegawa Kosei、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 160 号: 8 ページ: 1895

    • DOI

      10.1210/en.2019-00362

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] エストロゲン応答遺伝子Ebag9欠損マウスにおける骨形成低下とオートファジー制御2021

    • 著者名/発表者名
      東 浩太郎、池田和博、柴 祥子、佐藤 航、堀江公仁子、田中伸哉、井上 聡.
    • 学会等名
      第39回日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 社会人基礎力および学生の自己評価を用いたプロジェクト基盤型学習による学習効果の評価2021

    • 著者名/発表者名
      秋元祐佳里、小島 裕、村田 勇、高橋直仁、関 智宏、柴 祥子、井上 裕、上田秀雄、白幡 晶、関 俊暢.
    • 学会等名
      第6回日本薬学教育学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] エストロゲン応答遺伝子Ebag9欠損マウスにおける骨脆弱化とその分子メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      東 浩太郎, 柴 祥子, 池田和博, 佐藤航, 堀江公仁子, 田中伸哉, 井上 聡
    • 学会等名
      第40回日本骨形態計測学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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