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グリコーゲン代謝の新規生理機能の解析とメタボ治療への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21K11650
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
研究機関和歌山県立医科大学

研究代表者

中田 正範  和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (10305120)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
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)
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1,5-AF / オキシトシン / グリコーゲン / NUCB2 / インスリン / 糖代謝 / 室傍核
研究開始時の研究の概要

視床下部室傍核のNesfatin-1(Nesf)神経からOxytocin(Oxy)神経への神経回路は、生体への食情報の入力を適正に制御し、エネルギー代謝の恒常性を維持している。本研究では、グリコーゲン/澱粉から生成される1,5-Anhydro-D-fructose(1,5-AF)による、Nesf-Oxy神経回路を活性化作用を解明し、1,5-AFを用いたメタボリックシンドロームの新規の予防・治療法の確立を目指す基盤研究とする。

研究実績の概要

視床下部室傍核オキシトシン神経は摂食リズム調節を営み、生体への食情報の入力を適正に制御し、エネルギー代謝の恒常性を維持している。一方、オキシトシン神経活動のリズム変調による不規則な食情報の入力はメタボリックシンドローム(メタボ)を促進する。本研究では、「グリコーゲン代謝の中間産物の1,5-Anhydro-D-Fructose (1,5AF)は、オキシトシン神経リズムを調律して食情報を適正に制御し、エネルギー貯蔵を調節している。」と仮説を立て検証する。さらに、1,5-AFを用いたメタボリックシンドロームの新規の予防・治療法の確立を目指す基盤研究とする。
昨年度の成果として、1,5-AFの中枢性に直接的に室傍核オキシトシン神経を活性化し、摂食抑制作用を惹起する事が明らかにした。本年度は、1,5-AFの経口投与により室傍核においてNUCB2発現が増加する事、NUCB2の室傍核特異的ノックアウトマウスでは1,5-AFの摂食抑制作用が減弱することを明らかにした。室傍核のNUCB2陽性ニューロンはオキシトシンニューロン活性化作用を有することから、1,5-AFは直接的かつ間接的に室傍核オキシトシンニューロンを活性する事が示唆された。現在、室傍核NUCB2陽性ニューロンを活性化する分子の解析を行っている。
また、1,5-AFの経口投与時の、門脈血中濃度の測定を行い、1,5-AFは体内に吸収されること、さらに半減期が短い事が明らかになった。この結果は、1,5=AFを用いて適時に食欲を制御出来る可能性を示唆するものである。

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

コロナ禍で、当初の研究活動が制限された事に加え、用いる実験動物等の繁殖等が遅れた。

今後の研究の推進方策

現在、1,5-AFの末梢作用の解析を行い、既に1,5-AFの末梢作用の対象臓器・分子を同定しており、研究期間を延長して完成を目指す。

報告書

(3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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Emerging structural and pathological analyses on the erectile organ, corpus cavernous containing sinusoids2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto D, Fujimoto K, Kim SW, et al.
    • 雑誌名

      Reprod Med Biol.

      巻: 22(1) 号: 1

    • DOI

      10.1002/rmb2.12539

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 1,5-Anhydro-D-Fructose Exhibits Satiety Effects via the Activation of Oxytocin Neurons in the Paraventricular Nucleus2023

    • 著者名/発表者名
      Nakata Masanori、Yamaguchi Yuto、Monnkawa Hikaru、Takahashi Midori、Zhang Boyang、Santoso Putra、Yada Toshihiko、Maruyama Ikuro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 9 ページ: 8248-8248

    • DOI

      10.3390/ijms24098248

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ghrelin signaling in the cerebellar cortex enhances GABAergic transmission onto Purkinje cells2023

    • 著者名/発表者名
      Hirono Moritoshi、Nakata Masanori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2150-2150

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29226-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coexistence of sensory qualities and value representations in human orbitofrontal cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Takaaki、Okazaki Shuntaro、Sumiya Motofumi、Takahashi Haruka K.、Nakagawa Eri、Koike Takahiko、Kitada Ryo、Okamoto Shiki、Nakata Masanori、Yada Toshihiko、Kosaka Hirotaka、Sadato Norihiro、Chikazoe Junichi
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 102 ページ: 00067-0

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.02.004

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPV1-Mediated Sensing of Sodium and Osmotic Pressure in POMC Neurons in the Arcuate Nucleus of the Hypothalamus2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Boyang、Kario Kazuomi、Yada Toshihiko、Nakata Masanori
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 13 ページ: 2600-2600

    • DOI

      10.3390/nu14132600

    • 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] Streptococcus pyogenes upregulates arginine catabolism to exert its pathogenesis on the skin surface2021

    • 著者名/発表者名
      Hirose Yujiro、Yamaguchi Masaya、Sumitomo Tomoko、Nakata Masanobu、Hanada Tomoki、Okuzaki Daisuke、Motooka Daisuke、Mori Yasushi、Kawasaki Hiroshi、Coady Alison、Uchiyama Satoshi、Hiraoka Masanobu、Zurich Raymond H.、Amagai Masayuki、Nizet Victor、Kawabata Shigetada
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 34 号: 13 ページ: 108924-108924

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.108924

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 視床下部による食行動リズム形成とその変調による代謝障害2024

    • 著者名/発表者名
      中田正範
    • 学会等名
      第58回糖尿病学の進歩
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血糖制御と臓器間コミュニケーション 視床下部による内蔵シグナル感知とエネルギー・糖調節2023

    • 著者名/発表者名
      中田正範
    • 学会等名
      第66回 日本糖尿病学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1,5-Anhydro-D-Fructose(1,5-AF)の肝臓ー脳連関による摂食抑制作用 の検討2023

    • 著者名/発表者名
      中田正範、三井翔太、森昌朋
    • 学会等名
      第44回 日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 1,5-anhydro-D-fructose(1,5-AF)の中枢作用2023

    • 著者名/発表者名
      中田正範,山口侑人,門川暉,張博洋
    • 学会等名
      第66回 日本糖尿病学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 1,5-Anhydro-D-fructose(1,5-AF)の摂食抑制作用の解析2023

    • 著者名/発表者名
      中田 正範, 張 博洋
    • 学会等名
      第43回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The satiety effect of 1,5-Anhydro-d-fructose2023

    • 著者名/発表者名
      門川暉 山口侑人 中田正範
    • 学会等名
      第100回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 視床下部室傍核の概日リズムによる糖代謝2022

    • 著者名/発表者名
      中田 正範, 張 博洋
    • 学会等名
      第95回 日本内分泌学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 弓状核POMCニューロンにおけるTRPV1の役割2022

    • 著者名/発表者名
      中田正範 他
    • 学会等名
      第42回日本肥満学会・第39回日本肥満症治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 和歌山県立医科大学第二生理学

    • URL

      https://www.wakayama-med.ac.jp/dept/igakubu/160414/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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