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脳内環境を保護するトリプトファン代謝鍵酵素の調節機構と食品を介した制御

研究課題

研究課題/領域番号 21K05420
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38050:食品科学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

江頭 祐嘉合  千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (80213528)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードトリプトファン / ナイアシン / ACMSD / ミクログリア / アミロイドβ / キノリン酸 / LPS / IDO / ミクログリア細胞 / IDO1 / 炎症 / 転写因子
研究開始時の研究の概要

トリプトファン代謝産物キノリン酸は、中枢神経系において神経細胞を変性させることが報告されている。本研究は、キノリン酸の産生に大きく影響する酵素アミノカルボキシムコン酸セミアルデヒド脱炭酸酵素(ACMSD)の転写因子および調節機構を解明し、さらに炎症誘導時の中枢神経系グリア細胞および疾病モデル動物を用いてACMSDの変動、食品成分の影響および作用メカニズムを明らかにする予定である。

研究成果の概要

哺乳類において2アミノ3カルボキシムコン酸6セミアルデヒド脱炭酸酵素(ACMSD)はトリプトファンからナイアシンへの転換率を支配する鍵酵素である。また、ACMSDは神経毒キノリン酸の産生にも大きく影響している。本研究では、炎症を誘導したマウス由来ミクログリア細胞(脳内マクロファージ細胞)に食品成分を添加し、トリプトファン代謝鍵酵素の発現、炎症マーカーの分泌、作用機序を検討した。その結果、アピゲニンなどある種の食品成分は、リポ多糖で誘導した炎症を抑制するとともにACMSDやIDOなどの発現にも影響を与え、そのメカニズムとしてNFκB経路、MAPK経路、転写因子に作用することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

トリプトファン代謝鍵酵素であるアミノカルボキシムコン酸セミアルデヒド脱炭酸酵素(ACMSD)は、トリプトファンからナイアシンへの転換率に寄与する以外に、炎症時に脳内免疫系にも関与することを示した。また、脳内に移行するある種の食品成分により、脳内炎症が抑制されるとともにACMSDにも作用することを示した。本研究の結果から、ある種の食品成分は、脳内マクロファージの炎症シグナル経路に影響を与え、神経毒キノリン酸の産生にかかわる酵素ACMSDの活性も制御することから、神経炎症を伴う疾患の予防に繋がる可能性を示した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2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 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (4件)

  • [国際共同研究] Universitas Padjadjaran(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Universitas Padjadjaran(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ミクログリア細胞におけるトリプトファン・ ナイアシン代謝鍵酵素と炎症2023

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 97 ページ: 419-421

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of apigenin on tryptophan metabolic key enzymes expression in lipopolysaccharide-induced microglial cells and its mechanism2023

    • 著者名/発表者名
      Kurniati Dian、Hirai Shizuka、Egashira Yukari
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 9 号: 1 ページ: e12743-e12743

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2022.e12743

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Alteration of tryptophan-NAD metabolism by nutritional factors and its mechanism2023

    • 著者名/発表者名
      Yukari Egashira
    • 学会等名
      国際トリプトファン学会 (ISTRY; International Society for Tryptophan Research)オンラインシンポジウム
    • 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] LPS処 理ミクログリア細胞におけるニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)のトリプトファン・NAD代謝鍵酵素と炎症に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合,Dian Kurniati,平井 静,Guoqing Xing
    • 学会等名
      日本ビタミン学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] LPS処理ミクログリア細胞におけるヒスチジンのトリプトファン・ NAD代謝鍵酵素と炎症に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      松山大治朗,佐藤秀平,平井 静,江頭祐嘉合
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高たんぱく質食によるトリプ トファン代謝鍵酵素ACMSD発現調節へのmTORの関与2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木航大,白田 茜,西山衿加,稲葉風月,Dian Kurniati,平井 静,江頭祐嘉合
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] LPS炎症時のマウス脳内トリプトファン・NAD代謝鍵酵素に及ぼす紫蘇フラボノイドの影響2022

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合,平井静,Dian Kurniati
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品成分が炎症誘導ミクログリア細胞の トリプトファン代謝鍵酵素の発現に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合,平井静,Dian Kurniati,越口愛美
    • 学会等名
      日本栄養食糧学会大会講演要旨集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] トリプトファン・NAD代謝酵鍵素ACMSDと炎症との関連と食品成分の作用2022

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合,平井静,Dian Kurniati,越口愛美
    • 学会等名
      JSTRY2022(日本トリプトファン研究会)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of perilla flavonoid apigenin on tryptophan-NAD metabolic key enzymes expression in LPS-stimulated microglial cells and its mechanism2022

    • 著者名/発表者名
      Yukari Egashira, Dian Kurniati, Shizuka Hirai
    • 学会等名
      22nd International congress of nutrition(ICN)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラットにおけるトリプトファン・NAD代謝鍵酵素ACMSDの高たんぱく質食による発現調節2021

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合, 西山衿加, 稲葉風月, Dian Kurniati, 平井静
    • 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
  • [図書] Modified Rice Bran Arabinoxylan-Therapeutic Applications in Cancer and Other Diseases- (Edited by S.C.Pak, S.L.Ooi, P.S.Micalos, M.H.Ghoneum)2023

    • 著者名/発表者名
      Yukari Egashira
    • 総ページ数
      146
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811957345
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 食品学総論(江頭祐嘉合編集)2022

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合
    • 総ページ数
      335
    • 出版者
      理工図書
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] ビタミン・バイオファクター総合事典 (日本ビタミン学会編集)2021

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合
    • 総ページ数
      635
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 基礎栄養学(小林謙一編集)2021

    • 著者名/発表者名
      江頭祐嘉合
    • 総ページ数
      405
    • 出版者
      理工図書
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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