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腸管での亜鉛吸収機構を標的とした亜鉛栄養改善因子の探索と効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 20K19693
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関京都女子大学

研究代表者

橋本 彩子  京都女子大学, 家政学部, 講師 (70781813)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード亜鉛 / 栄養 / 亜鉛トランスポーター / 亜鉛欠乏 / トランスポーター / ZIP4 / ZNT1 / 亜鉛栄養
研究開始時の研究の概要

亜鉛は味覚や免疫、神経機能に不可欠な栄養素である。近年、我が国において亜鉛欠乏者が増加傾向にあり、有用な亜鉛欠乏対策の構築が急務となっている。亜鉛の腸管での吸収率は通常約30%であり、亜鉛摂取量を増大するとさらに吸収効率は低下を示す。したがって、亜鉛欠乏を予防するためには摂取量だけでなく、吸収効率を高めることが極めて有効な手段であると考えられる。そこで、本研究では腸管での亜鉛吸収機構(亜鉛トランスポーター)に着目し、食物由来の亜鉛吸収促進因子を見出し、その効果を検証する。

研究実績の概要

これまでの解析から複数の香辛料や種実類の抽出物にZIP4発現促進効果を見出している。R5年度は、見出した抽出物についての詳細な解析を進めた。細胞内亜鉛レベルの変化を評価するため、レポータアッセイ系を構築し評価した。さらに、細胞内亜鉛レベルの指標となるメタロチオネインのmRNA発現量をリアルタイムPCRにより定量し評価した。その結果、見出した抽出物が細胞内の亜鉛レベルを有意に増大させる効果を有することを明らかにした。
さらに、細胞表面ビオチン化アッセイを行い、見出した抽出物が細胞表面上でのZIP4発現量を増大させてしていることが明らかとなった。このことから、見出した抽出物は、ZIP4のエンドサイトーシスを抑制し、その結果、細胞表面におけるZIP4の存在量を増大させ、亜鉛取り込みに機能している可能性が考えられた。
また、見出した香辛料について詳細に評価するため、複数の原産地の試料を用いてZIP4発現促進効果を評価した。その結果、原産地により効果の強さに大きな差が認められた。この効果の強さの差が、香辛料に含まれる成分の違いによるのかについて、現在検討している。さらに、見出した香辛料について、低分子化合物ライブラリーを用いて活性成分の解析を行った結果、候補となる複数の成分を見出すことができた。今後はこの活性成分についての詳細な解析を進める予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ZIP4の発現量を増加させる因子について、低分子化合物ライブラリーを用いて有力な候補因子を見出すことに予定よりも時間がかかっており、ZIP4を増加させるメカニズムの解析が遅れているため。

今後の研究の推進方策

見出した抽出物のヒトZIIP4に対する効果を詳細に検討するため、ヒトZIP4を導入した極性細胞を樹立し、トランスウェルに培養後、同定した因子を添加したときの頂端膜のヒトZIP4と側底膜のZNT1の発現量の変化を評価する。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Zinc transporter 1 expression in hepatocellular carcinoma correlates with prognosis: A single-center retrospective study2024

    • 著者名/発表者名
      Naruyasu Kakita, Kazuhiro Katayama, Toshimitsu Yasui, Shin Satake, Kenji Aoi, Hisashi Jo, Yong Kook Kim, Masaru Yamazaki, Ayako Hashimoto, Taiho Kambe
    • 雑誌名

      Journal of Trace Elements in Medicine and Biology

      巻: 82 ページ: 127354-127354

    • DOI

      10.1016/j.jtemb.2023.127354

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simple in vitro method to evaluate ZIP zinc transport ability through zinc transporter 1 and metallothionein expression measurements2023

    • 著者名/発表者名
      Yukina Nishito, Ayako Hashimoto, Taiho Kambe
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology

      巻: 687 ページ: 207-239

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2023.04.017

    • ISBN
      9780323957762
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High masticatory ability attenuates psychosocial stress: A cross-sectional study2023

    • 著者名/発表者名
      Ayako Hashimoto, Aya Nozaki, Hiroko Inoue, Toshiko Kuwano
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 18 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0279891

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overview of the zinc absorption mechanism for improving zinc nutrition2022

    • 著者名/発表者名
      Ayako Hashimoto, Taiho Kambe
    • 雑誌名

      Metallomics Research

      巻: 2 ページ: 20-28

    • 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] 消化管での亜鉛吸収機構に着目した亜鉛栄養の改善2021

    • 著者名/発表者名
      橋本 彩子、神戸 大朋
    • 雑誌名

      微量栄養素研究

      巻: 38 号: 0 ページ: 85-90

    • DOI

      10.51029/jtnrs.38.0_85

    • NAID

      130008162771

    • ISSN
      1346-2334, 2436-6617
    • 年月日
      2021-12-15
    • 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] The Relationship between Family Meals and Mental Health Problems in Japanese Elementary School Children: A Cross-Sectional Study2021

    • 著者名/発表者名
      Noriko Kameyama, Yukina Morimoto, Ayako Hashimoto, Hiroko Inoue, Ikuko Nagaya, Kozue Nakamura, Toshiko Kuwano
    • 雑誌名

      Int J Environ Res Public Health

      巻: 18 号: 17 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3390/ijerph18179281

    • 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] Low energy intake and dietary quality are associated with low objective sleep quality in young Japanese women2020

    • 著者名/発表者名
      Ayako Hashimoto, Hiroko Inoue, Toshiko Kuwano
    • 雑誌名

      Nutr Res.

      巻: 80 ページ: 44-54

    • DOI

      10.1016/j.nutres.2020.06.002

    • 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] 腸管での亜鉛吸収を担う亜鉛トランスポーターZIP4を標的とした亜鉛吸収効率を向上させる食品由来因子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      安部文香、門間敬子 、神戸大朋、橋本彩子
    • 学会等名
      第62回日本栄養・食糧学会近畿支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 幼児の潜在的亜鉛欠乏予防を目的とした亜鉛栄養状態の実態調査2023

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、篠原啓子、滝本早織、井上広子、桑野稔子
    • 学会等名
      第70回日本栄養改善学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸管での亜鉛吸収に機能する亜鉛トランスポーターZIP4の発現を促進する食品由来因子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      安部文香、門間敬子、神戸大朋、橋本彩子
    • 学会等名
      第40回 日本微量栄養素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜鉛吸収に機能する亜鉛トランスポーターZIP4・ZNT1の発現量を高める食品成分の探索2022

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、神戸大朋
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜鉛吸収に機能する亜鉛トランスポーターZIP4・ZNT1の発現量を高める食品成分の探索2022

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、神戸大朋
    • 学会等名
      第76回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhancing zinc absorption via a zinc transporter-targeting strategy2022

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、神戸大朋
    • 学会等名
      22nd IUNS-ICN International Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 消化管における亜鉛吸収を制御する亜鉛トランスポーター2021

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、神戸大朋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度京都大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 幼児のミネラル状態と食・生活習慣に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、瀧本彩乃、西納夕稀、上原早織、篠原啓子、亀山詞子、井上広子、桑野稔子
    • 学会等名
      第68回日本栄養改善学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品由来の亜鉛吸収促進因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、神戸大朋
    • 学会等名
      第75回日本栄養食・糧学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜鉛吸収機構を標的とした食品由来の亜鉛栄養改善因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、神戸大朋
    • 学会等名
      第38回日本微量栄養素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 幼児の行動特性と食生活習慣および母親の育児状況との関連2020

    • 著者名/発表者名
      橋本彩子、上原早織、篠原啓子、亀山詞子、井上広子、桑野稔子
    • 学会等名
      第67回日本栄養改善学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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