奇数鎖脂肪酸による骨代謝制御メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 20K11635
• 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: 愛知医科大学
• 研究代表者: 伴野 勧 愛知医科大学, 医学部, 助教 (60554011)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 奇数鎖脂肪酸 / 機能性脂質 / 破骨細胞 / 機能性脂肪酸 / 抗炎症作用

研究開始時の研究の概要

最近、申請者は乳製品や魚類に多く含まれる長鎖奇数鎖脂肪酸であるヘプタデカン酸（C17:0）やペンタデカン酸（C15:0）が抗炎症作用を示す機能性脂肪酸であることを見出した。本研究では、生活習慣病と密接に関係し、近年、我が国で増加の一途をたどっている骨粗鬆症に着目し、申請者が得た奇数鎖脂肪酸の抗炎症・抗生活習慣病作用に関する知見を基盤に、免疫細胞を中心とした骨代謝に対する影響を明らかとすることを目的とする。本研究を行うことで、奇数鎖脂肪酸の新規機能性脂質としての有用性の確立および進行する高齢化社会における健康寿命延伸への貢献を目指す。

研究成果の概要

最近、大規模疫学調査により奇数鎖脂肪酸が糖尿病を含む慢性炎症疾患と逆相関する事が報告された。しかし、長鎖奇数鎖脂肪酸（ヘプタデカン酸やペンタデカン酸）の骨代謝との関連性についてはわかっていない。本研究では、ヘプタデカン酸、ペンタデカン酸の添加によって骨髄由来細胞およびマクロファージ様細胞RAW264.7においてRANKL誘導破骨細胞分化誘導を阻害することがわかった。さらにその分化誘導抑制メカニズムはKeap1/Nrf2経路の活性化によるものであ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

骨粗鬆症はQOL（quality of life：生活の質）を低下させるだけではなく、高齢者の生命にも関わる重大な疾患である。また、我が国の医療費は2018年度には42.5兆円と国家予算の約半分となり、国民の生活を圧迫する大きな要因ともなっており、骨粗鬆症予防が喫緊の課題となっている。奇数鎖脂肪酸（C15:0, C17:0）の破骨細胞分化抑制効果と骨の代謝メカニズムとの関連性を明らかとすることは、生体内に存在する脂質バランスと骨粗鬆症発症機序との関連性の解明や脂質に着目した食と栄養学的な骨粗鬆症発症予防に有用な知見となると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] The anti‐TLR4 monoclonal antibody Sa15‐21 enhances inflammatory cytokine production in LPS‐stimulated macrophages (2023)
  • 著者名/発表者名: Chowdhury Sajid Iftekhar、Inui Masanori、Yamazaki Tatsuya、Tomono Susumu、Takagi Hidekazu、Biswas Mrityunjoy、Saitoh Shin‐Ichiroh、Miyake Kensuke、Akashi‐Takamura Sachiko
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: - 号: 9 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1002/1873-3468.14619
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cell surface expression of human<scp>RP105</scp>depends on<i>N</i>‐glycosylation of<scp>MD</scp>‐1 (2022)
  • 著者名/発表者名: Biswas Mrityunjoy、Yamazaki Tatsuya、Tomono Susumu、Karnan Sivasundaram、Takagi Hidekazu、Ichimonji Isao、Inui Masanori、Nagaoka Fumiaki、Hosokawa Yoshitaka、Akashi‐Takamura Sachiko
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 596 号: 24 ページ: 3211-3231
  • DOI: 10.1002/1873-3468.14452
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Assessment of the toxicity and carcinogenicity of double-walled carbon nanotubes in the rat lung after intratracheal instillation: a two-year study. (2022)
  • 著者名/発表者名: Saleh, D.M., Luo, S., Ahmed, O.H.M., Alexander, D.B., Alexander, W.T., Gunasekaran, S., El-Gazzar, A.M., Abdelgied, M., Numano, T., Takase, H., Ohnishi, M., Tomono, S., El Hadi, R.H.A., Fukamachi, K., Kanno, J., Hirose, A., Xu, J., Suzuki, S., Naiki-Ito, A., Takahashi, S., Tsuda, H.
  • 雑誌名: Particle abd Fibre Toxicology 巻: 19 号: 1 ページ: 1-21
  • DOI: 10.1186/s12989-022-00469-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The combination of cigarette smoking and alcohol consumption synergistically increases reactive carbonyl species in human male plasma (2021)
  • 著者名/発表者名: Mure K, Tomono S, Mure M, Horinaka M, Mutoh M, Sakai T, Ishikawa H, Wakabayashi K
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 号: 16 ページ: 9043-9043
  • DOI: 10.3390/ijms22169043
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clostridium butyricum MIYAIRI 588 Modifies Bacterial Composition under Antibiotic-Induced Dysbiosis for the Activation of Interactions via Lipid Metabolism between the Gut Microbiome and the Host (2021)
  • 著者名/発表者名: Ariyoshi Tadashi、Hagihara Mao、Tomono Susumu、Eguchi Shuhei、Minemura Ayaka、Miura Daiki、Oka Kentaro、Takahashi Motomichi、Yamagishi Yuka、Mikamo Hiroshige
  • 雑誌名: Biomedicines 巻: 9 号: 8 ページ: 1065-1065
  • DOI: 10.3390/biomedicines9081065
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Novel Gene Delivery Vector of Agonistic Anti-Radioprotective 105 Expressed on Cell Membranes Shows Adjuvant Effect for DNA Immunization Against Influenza (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki Tatsuya、Biswas Mrityunjoy、Kosugi Kouyu、Nagashima Maria、Inui Masanori、Tomono Susumu、Takagi Hidekazu、Ichimonji Isao、Nagaoka Fumiaki、Ainai Akira、Hasegawa Hideki、Chiba Joe、Akashi-Takamura Sachiko
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 11 ページ: 606518-606518
  • DOI: 10.3389/fimmu.2020.606518
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著