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褐藻由来フコキサンチンの代謝疾患予防機構における免疫細胞の機能制御の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02276
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40040:水圏生命科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

細川 雅史  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (10241374)

研究分担者 岡松 優子  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (90527178)
高谷 直己  北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (40801501)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワードフコキサンチン / イムノカロテノイド / マクロファージ / T細胞 / 加齢肥満予防 / 抗炎症作用 / 褐藻 / 免疫細胞 / 炎症抑制 / フコキサンチノール / アマロウシアキサンチンA / 免疫老化 / 樹状細胞 / フコキサンチン脂肪酸エステル / オルガネラ / 免疫応答因子
研究開始時の研究の概要

本研究では、ワカメなどの褐藻に特徴的なフコキサンチンの代謝疾患予防機構として、免疫細胞に対する機能調節作用に着目して検討を進める。特に、免疫細胞に対する抗炎症作用機構、組織細胞に対するエネルギー消費因子の発現誘導機構、およびそれらに関わる細胞間相互作用について焦点を絞り解析を行う。その知見を基に、免疫老化への有効性を検証し「イムノカロテノイド」としての有用性を見出すものである。

研究成果の概要

フコキサンチンは、肥満マウスの白色脂肪組織(WAT)や非アルコール性脂肪肝炎誘導マウスの肝臓において、マクロファージやT細胞サブセットに影響を及ぼした。その際、フコキサンチン代謝物のフコキサンチノール等が肝臓のミトコンドリアに移行することを確認し、オルガネラの機能調節が示唆された。さらに、フコキサンチンは高脂肪食を投与した高齢マウスに対し、体重増加およびWATの増大を抑制するとともに、WATや肝臓におけるマクロファージマーカーのmRNA発現低下、CD4+ヘルパーT細胞およびCD8+キラーT細胞数の変動がみられた。これらの結果は、フコキサンチンの免疫細胞群の調節機能を示唆するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で見いだされたフコキサンチンの免疫細胞調節は、海洋性カロテノイドによる自然および獲得免疫に対する機能調節を期待させるものであり、健康機能を有する「イムノカロテノイド」創出への期待が持たれる。特に、超高齢化の時代を迎え加齢性疾患の予防が大きな課題となっている今日において、フコキサンチンが高脂肪食投与の高齢マウスに対して体重増加およびWATの増大抑制効果を示すとともに、マクロファージやT細胞サブセットに対する調節機能を示唆した成果は、新たな機能性食品の開発につながる意義深い成果である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] White adipose tissue undergoes browning during preweaning period in association with microbiota formation in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Tsukada Anju、Okamatsu-Ogura Yuko、Futagawa Emi、Habu Yuki、Takahashi Natsumi、Kato-Suzuki Mira、Kato Yuko、Ishizuka Satoshi、Sonoyama Kei、Kimura Kazuhiro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 7 ページ: 107239-107239

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107239

    • 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] Identification and Tissue Distribution of Fucoxanthinol and Amarouciaxanthin A Fatty Acid Esters in Fucoxanthin-fed Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Takatani Naoki、Sakimura Kana、Nagata Kodai、Beppu Fumiaki、Yamano Yumiko、Maoka Takashi、Hosokawa Masashi
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 410 ページ: 135318-135318

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2022.135318

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermogenic Brown Fat in Humans: Implications in Energy Homeostasis, Obesity and Metabolic Disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Saito Masayuki、Okamatsu-Ogura Yuko
    • 雑誌名

      The World Journal of Men's Health

      巻: 41 号: 3 ページ: 489-507

    • DOI

      10.5534/wjmh.220224

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Monocaprin Enhances Bioavailability of Fucoxanthin in Diabetic/Obese KK-Ay Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Nagata Kodai、Takatani Naoki、Beppu Fumiaki、Abe Aya、Tominaga Etsuko、Fukuhara Tomohisa、Ozeki Makoto、Hosokawa Masashi
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 20 号: 7 ページ: 446-446

    • DOI

      10.3390/md20070446

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of Apoastaxanthinals and Evaluation of Their Anti-inflammatory Action against Lipopolysaccharide-Stimulated Macrophages and Adipocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Takatani Naoki、Beppu Fumiaki、Yamano Yumiko、Maoka Takashi、Miyashita Kazuo、Hosokawa Masashi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 7 号: 26 ページ: 22341-22350

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c01164

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 食と栄養による脂肪組織の機能制御2021

    • 著者名/発表者名
      岡松 優子
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 93 号: 1 ページ: 24-34

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2021.930024

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2021-02-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Health-Promoting Functions of the Marine Carotenoid Fucoxanthin2021

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa Masashi
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 1261 ページ: 273-284

    • DOI

      10.1007/978-981-15-7360-6_25

    • ISBN
      9789811573590, 9789811573606
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Adipocytes and Stromal Cells Regulate Brown Adipogenesis Through Secretory Factors During the Postnatal White-to-Brown Conversion of Adipose Tissue in Syrian Hamsters2021

    • 著者名/発表者名
      Mae Junnosuke、Nagaya Kazuki、Okamatsu-Ogura Yuko、Tsubota Ayumi、Matsuoka Shinya、Nio-Kobayashi Junko、Kimura Kazuhiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 9 ページ: 698692-698692

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.698692

    • 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
  • [学会発表] 海洋性カロテノイドastaxanthinの生体内代謝物の同定と組織分布2023

    • 著者名/発表者名
      高谷直己、向村 奏、別府史章、細川雅史
    • 学会等名
      令和5年度日本水産学会大会春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Identification and tissue distribution of fucoxanthin-derived novel metabolites2023

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takatani, Kana Sakimura, Fumiaki Beppu, Yumiko Yamano, Takashi Maoka, Masashi Hosokawa
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Carotenoids
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フコキサンチンの非アルコール性脂肪性肝炎モデルマウスに対する予防機構2023

    • 著者名/発表者名
      池田詩歩、高谷直己、別府史章、細川雅史
    • 学会等名
      第61回日本油化学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Fucoxanthinおよびその代謝物による樹状細胞の炎症制御作用2023

    • 著者名/発表者名
      七戸優斗、高谷直己、別府史章、細川雅史
    • 学会等名
      第61回日本油化学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Health promoting functions of the marine carotenoid fucoxanthin2023

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hosokawa
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Biocatalysis and Agricultural Biotechnology(Plenary Lecture)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アスタキサンチン由来アポカロテノイドの調製と生理活性評価2023

    • 著者名/発表者名
      高谷 直己、別府 史章、山野 由美子、眞岡 孝至、細川 雅史
    • 学会等名
      第35回カロテノイド研究談話会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シリアンハムスターにおける出生後の白色から褐色への脂肪組織理リモデリング2023

    • 著者名/発表者名
      岡松優子
    • 学会等名
      第27回アディポサイエンス・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Administration of antibiotics during lactation suppresses beige adipocyte induction in preweaning mice2023

    • 著者名/発表者名
      Anju Tsukada, MIra Kato-Suzuki, Yuko Okamatsu-Ogura, Kazuhiro Kimura
    • 学会等名
      Sapporo Summer Symposium for One Health, 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 紅藻ダルスの脂溶性成分特性2023

    • 著者名/発表者名
      細川雅史、木下康宣
    • 学会等名
      令和4年度海藻活用研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 海洋性カロテノイドastaxanthinの生体内代謝物の同定と組織分布2023

    • 著者名/発表者名
      高谷直己・向村奏・別府史章・細川雅史
    • 学会等名
      令和5年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性カロテノイドfucoxanthinの新規生体内代謝物の同定と組織分布解析2022

    • 著者名/発表者名
      高谷直己、向村 奏、永田航大、田谷大輔、別府史章、細川雅史
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 「農林水産・水・栄養・食・健康・環境」の繋がりにおける海藻の活用2022

    • 著者名/発表者名
      細川雅史
    • 学会等名
      日本食品保蔵科学会第71回(北海道恵庭)大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フコキサンチン由来新規生体内代謝物の同定と組織分布解析2022

    • 著者名/発表者名
      高谷直己、向村 奏、別府史章、山野由美子、眞岡孝至、細川雅史
    • 学会等名
      第34回カロテノイド研究談話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Activation of Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2 (Nrf2) in Macrophages Treated with Apocarotenoids2022

    • 著者名/発表者名
      Miyafusa Hiroki, Takatani Naoki, Beppu Fumiaki, Yamano Yumiko, Hosokawa Masashi
    • 学会等名
      The 2nd World Congress on Oleo Science, WCOS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウス乳仔期の抗生剤暴露は腸内細菌叢形成とベージュ脂肪細胞の出現を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      塚田杏樹、岡松優子、鈴木美羅、二川瑛実、加藤祐子、土生優妃、高橋菜摘、 石塚敏、園山慶、木村和弘
    • 学会等名
      第43回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 母体のビタミンA欠乏は仔のベージュ脂肪細胞の出現を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木美羅、岡松優子、塚田杏樹、二川瑛実、木村和弘
    • 学会等名
      第43回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 褐藻中に含まれるフコキサンチンの 抗炎症作用と疾病予防効果2022

    • 著者名/発表者名
      細川雅史
    • 学会等名
      海藻活用研究会 令和3年度定期シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cold adaptation and adipose tissue remodeling2021

    • 著者名/発表者名
      岡松優子
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 「カロテノイドの科学―基礎,研究の新展開,生理活性~―」2024

    • 著者名/発表者名
      高市真一、眞岡孝至、新藤一敏、藤井律子、出羽毅久、近藤政晴、川﨑信治、豊島拓樹、作道隆、川田紘次郎、伊藤晋作、吉澤晋、蓮沼誠久、石原大地、長島綾、梅野太輔、竹村美保、古林真衣子、本田真己、井上拓郎、加藤雅也、馬剛、張嵐翠、尾花明、細川雅史、高谷直己、真鍋祐樹、菅原達也、前多隼人、内藤裕二、西田康宏、桑原大知、平澤和明
    • 総ページ数
      275
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781317984
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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