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腸管の栄養吸収から紐解く食餌制限の作用機序

研究課題

研究課題/領域番号 20K11596
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
研究機関富山大学 (2021-2023)
国立研究開発法人国立長寿医療研究センター (2020)

研究代表者

赤木 一考  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (30794424)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード老化 / 食餌制限 / グルタミン酸トランスポーター / ショウジョウバエ / アミノ酸トランスポーター
研究開始時の研究の概要

食餌制限(Dietary restriction: DR)は、霊長類を含む様々な生物において寿命延伸効果が確認されている。しかしながら、組織レベルにおけるDRの作用機構は、未だに不明な部分が多い。
申請者は、ショウジョウバエ腸管において、複数の膜貫通型トランスポーターの発現がDR特異的に上昇することを見出した。さらに、その中から、グルタミン酸トランスポーターが寿命の制御に重要であることを示唆する結果を得た。そこで本研究は、腸管のグルタミン酸トランスポーターの役割に注目し、栄養吸収の観点から食餌制限の作用機序を理解することを目的とする。

研究成果の概要

本研究は、寿命延伸効果が知られている食餌制限の作用機序について、腸管で発現するアミノ酸トランスポーターの役割に注目し解析を進めた。その結果、腸管で発現するグルタミン酸トランスポーターであるdmGlutとEaat1が、加齢に伴いその発現を低下させること、食餌制限によりその低下を抑制できることが明らかになった。さらに、腸管におけるそれらの発現が、食餌制限による寿命延伸に寄与することがわかった。また、腸管で発現するdmGlutが脂肪体における脂質代謝の制御に関与することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、加齢に伴い腸管におけるグルタミン酸トランスポーターの発現が低下することが明らかとなった。また、食餌制限による栄養介入によりその低下が抑制できることもわかった。今後、哺乳類を用いた解析が必要であるが、本研究により加齢に伴う低栄養状態の分子実態の一端が明らかにできたと考えている。この成果は、低栄養状態に付随したフレイルやサルコペニアの予防法開発へ繋がると期待している。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Buck Institute for Research on Aging(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] New Possibilities for Evaluating the Development of Age-Related Pathologies Using the Dynamical Network Biomarkers Theory2023

    • 著者名/発表者名
      Akagi Kazutaka、Koizumi Keiichi、Kadowaki Makoto、Kitajima Isao、Saito Shigeru
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 号: 18 ページ: 2297-2297

    • DOI

      10.3390/cells12182297

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Musashi expression in intestinal stem cells attenuates radiation-induced decline in intestinal permeability and survival in Drosophila2020

    • 著者名/発表者名
      Sharma A., Akagi K., Pattavina B, Wilson K.A., Nelson C., Watson M., Maksoud E., Harata A., Ortega M., Brem R.B., Kapahi P
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-75867-z

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 未病・老化研究におけるキイロショウジョウバエの活用2023

    • 著者名/発表者名
      赤木一考
    • 学会等名
      第38回老化促進モデルマウス(SAM)学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織恒常性および老化におけるグルタミン代謝の寄与2023

    • 著者名/発表者名
      赤木一考、小泉桂一
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アミノ酸飢餓応答における脂肪組織でのGLS1の役割2023

    • 著者名/発表者名
      木曽田千咲、赤木一考、小泉桂一
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Exploring the physiological functions of GLS using mouse and Drosophila models2022

    • 著者名/発表者名
      深津日向子、町田雄大、赤木一考、小泉桂一
    • 学会等名
      15th Japanese Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 未病の生物学的理解におけるキイロショウジョウバエの活用2022

    • 著者名/発表者名
      赤木一考、小泉桂一
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Glutamate metabolism upon dietary restriction on aging2022

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Akagi
    • 学会等名
      Japan-Korea Joint Symposium on the 45th annual meeting of Japan Society for Biomedical Gerontology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 加齢による腸機能の変化と食餌制限の効果2021

    • 著者名/発表者名
      赤木一考
    • 学会等名
      第32回日本老年学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Glutamate transporters contribute to the lifespan extension upon dietary restriction in Drosophila melanogaster2020

    • 著者名/発表者名
      Ayano Harata, Kazutaka Akagi
    • 学会等名
      第43回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Musashi expression in intestinal stem cells attenuates radiation-induced decline in intestinal permeability and survival in Drosophila2020

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Akagi, Amit Sharma, Ayano Harata, Pankaj Kapahi
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of glutamate upon dietary restriction on aging in Drosophila2020

    • 著者名/発表者名
      Ayano Harata, Kazutaka Akagi
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 生物の寿命延長2021

    • 著者名/発表者名
      南野徹(監修)
    • 総ページ数
      460
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860437732
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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