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バイオイメージングを利用した伝統的健康法による呼吸機能改善効果の分析

研究課題

研究課題/領域番号 19K11789
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

藤田 恵理  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (50466877)

研究分担者 清水 美穂  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員准教授 (00500399)
平工 志穂  東京女子大学, 現代教養学部, 教授 (30302821)
田中 幸夫  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (60179794)
跡見 順子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員教授 (90125972)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード卵殻膜 / 細胞外マトリクス / 肺線維症 / 線維症 / 呼吸機能 / 肺線維化 / バイオイメージング
研究開始時の研究の概要

高齢化に伴い呼吸器疾患は増加しており、特に肺線維症については根本的な治療法がない。肺線維症の緩和を目指し、入手が容易で伝統的に創傷治癒効果があるとされてきたニワトリ卵殻膜に注目した。卵殻膜は、組織弾力性に寄与するⅢ型コラーゲンなどの細胞外マトリクスを誘導することや、卵殻膜の長期摂取が呼吸機能を改善することを明らかにしてきた。卵殻膜が細胞外マトリクスの恒常性を改善する機能を利用した、呼吸機能改善を目指す。さらに二光子励起顕微鏡を利用したバイオイメージングにより、生体への卵殻膜摂取効果をダイナミックに分析し、運動療法や呼吸法と組み合わせることで高齢社会における新規の健康戦略を開発する。

研究成果の概要

ヒトを対象とした試験で、卵殻膜を摂取した群では、呼吸機能が対照群に比べて有意に増加した。また放射性標識した卵殻膜をマウスに経口投与し、卵殻膜の薬物動態を明らかにした。マウス肺組織や肺線維芽細胞の画像解析や遺伝子発現解析により、卵殻膜は、線維化を防ぎコラーゲンの線維形成を健全に維持することが知られているデコリンの発現レベルや分泌を顕著に増加させることを明らかにした。肺線維症モデルマウスに卵殻膜を経口投与すると、肺胞のデコリンレベルが有意に増加し、肺線維化マーカーであるTAZ核移行を低減した。卵殻膜は肺組織の細胞外環境を改善することにより、肺線維化を軽減し呼吸機能を改善すると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢化に伴い呼吸器疾患は増加しており、特に肺線維症については根本的な治療法がない。肺線維症の緩和を目指し、入手が容易で伝統的に創傷治癒効果があるとされてきたニワトリ卵殻膜に注目した。我々は天然素材・卵殻膜が、弾力性に富む細胞外マトリクス成分であるデコリンやIII型コラーゲンの発現を誘導するという作用機序を利用し、呼吸機能改善や肺線維症にも有効なアプローチを開発した。卵殻膜の経口摂取は、肺組織の細胞外環境を改善することにより肺の健康に寄与する栄養/機能性食品として期待できる。

報告書

(3件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Application of Neutron-Irradiated <sup>6</sup>Li (n, α) <sup>3</sup>H Reaction to a Protein-Based Fibrous Non-Woven Fabric Biopolymer: Radiolabeling of Cross-Linked Natural Fibrous Chicken Eggshell Membranes and Their Whole-Body Tissue Distribution after Oral Ingestion in Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ohto-Fujita Eri、Nogawa Norio、Shimizu Miho、Ijiri Ken-ichi、Hasebe Yukio、Atomi Yoriko
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 77 号: 6 ページ: 182-187

    • DOI

      10.2115/fiberst.2021-0018

    • NAID

      130008052794

    • ISSN
      2189-7654
    • 年月日
      2021-06-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Eggshell Membrane Powder Intake on the Body Function of Healthy Individuals2021

    • 著者名/発表者名
      Ohto-Fujita Eri、Hatakeyama Nozomi、Atomi Aya、Yasuda Shunsuke、Kodama Shoki、Atomi Tomoaki、Tanaka Kazuya、Noboru Hirose、Harada Kenji、Asano Yoshihide、Watanabe Toshiyuki、Hasebe Yukio、Shimizu Miho、Atomi Yoriko
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 77 号: 10 ページ: 258-265

    • DOI

      10.2115/fiberst.2021-0029

    • NAID

      130008107353

    • ISSN
      2189-7654
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of neutron-irradiated 6Li (n, α) 3H reaction to a protein-based fibrous non‐woven fabric biopolymer: Radiolabeling of cross-linked natural fibrous chicken eggshell membranes and their whole-body tissue distribution after oral ingestion in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Eri Ohto-Fujita, Norio Nogawa, Miho Shimizu, Ken-ichi Ijiri, Yukio Hasebe, Yoriko Atomi
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: -

    • NAID

      130008052794

    • 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
  • [学会発表] リコイルタグ法によるニワトリ胚細胞外マトリックス卵殻膜のトリチウム標識とマウス経口摂取後の全身組織分布2021

    • 著者名/発表者名
      跡見順子, 大戸-藤田恵理、野川憲夫、清水美穂、井尻憲一、長谷部由紀夫
    • 学会等名
      2021日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Radiolabeling of cross-linked natural fibrous chicken eggshell membranes and their whole-body tissue distribution after oral ingestion in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Yoriko Atomi, Eri Ohto-Fujita, Norio Nogawa, Miho Shimizu, Ken-ichi Ijiri, Yukio Hasebe
    • 学会等名
      CELL BIO virtual 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of the antifibrotic effect of chicken eggshell membrane ingestion using a bleomycin pulmonary fibrosis mouse model2020

    • 著者名/発表者名
      Yoriko Atomi, Eri Ohto-Fujita, Natsumi Shibayama, Ryota Hosoda, Miho Shimizu, Aya Atomi, Shinya Horinouchi, Shinya Miyazaki, Tomoaki Murakami, Yoshihide Asano, Yukio Hasebe
    • 学会等名
      2020日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Oral eggshell membrane administration attenuated lung fibrosis via type III collagen- and decorin-mediated wound healing2020

    • 著者名/発表者名
      Y Atomi, E Ohto-Fujita, M Shimizu, A Atomi, N Hatakeyama, N Shibayama, R Hosoda, S Horinouchi, T Murakami, S Miyazaki, M Kurimoto, S Yasuda, S Kodama, N Nogawa, T Atomi, K Tanaka, N Hirose, K Harada, Y Asano, T Watanabe, Y Hasebe
    • 学会等名
      2020ASCB (CELL BIO virtual 2020, An online ASCB)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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