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脂質変化とエンドソーム変化を介する水素投与によるストレス耐性獲得機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K11690
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
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

池谷 真澄  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60644359)

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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード水素 / 脂質 / エンドソーム / 麻酔薬 / セボフルラン / アポトーシス / 脂質ラフト / 酸化ストレス / ミトコンドリア
研究開始時の研究の概要

水素分子(H2)には抗酸化・抗炎症効果による疾患改善効果・予防効果があることが知られており、既に各地の施設で臨床試験を開始しているが、その作用機序は未解明である。我々は培養細胞にH2含有ガスを1時間曝露することで代謝産物や脂質構成が変化することを発見し、各種エンドソームのサイズ変化やエンドソーム輸送が変化することを見出した。そこで、本研究では細胞がH2に曝されることによって起こる脂質変化・エンドソーム変化と疾患改善効果・予防効果の分子メカニズムについて明らかにする。この研究成果により、H2の投与が最も効果的な疾患とその最適投与法を予測する為の基礎を確立する。

研究成果の概要

水素分子(H2)には抗酸化・抗炎症効果があるが、その作用機序は不明な点が多い。本研究の目的は、H2の最適な投与法確立のために、作用機序を解明することにある。以前の研究で、H2が細胞内輸送に関係するエンドソームの変化を引き起こすことを示していた。今回、H2を細胞に投与すると、脂質構成や脂質ラフトの局在が変化し、脂質の拡散速度も変わることが観察された。また、動物モデルでは、麻酔薬セボフルランによる神経細胞死がH2の同時吸引で抑制され、細胞死を引き起こすシグナルや酸化ストレスの抑制が見られた。さらに、微小管関連タンパク質のリン酸化亢進が観察され、H2が細胞内輸送に影響を与えている可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の社会的意義は、H2の健康効果を解明し、医療に応用することで人々の健康と福祉を向上させることにある。特に、H2が抗酸化・抗炎症効果を持ち、脳のダメージを軽減する可能性が示されたことは、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経疾患の予防や治療に新たな道を開くかもしれない。また、セボフルランなどの麻酔薬の副作用を減らす手段としても期待される。これにより、手術や治療の安全性が高まり、患者の負担が軽減されることが期待される。H2の適切な利用方法を確立することで、医療分野に大きな貢献ができる。

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

    (33件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Attenuation of pulmonary damage in aged lipopolysaccharide-induced inflammation mice through continuous 2% hydrogen gas inhalation: A potential therapeutic strategy for geriatric inflammation and survival2023

    • 著者名/発表者名
      Aokage Toshiyuki、Iketani Masumi、Seya Mizuki、Meng Ying、Ageta Kohei、Naito Hiromichi、Nakao Atsunori、Ohsawa Ikuroh
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 180 ページ: 112270-112270

    • DOI

      10.1016/j.exger.2023.112270

    • 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] Temporal changes in mitochondrial function and reactive oxygen species generation during the development of replicative senescence in human fibroblasts2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Yasunori、Iketani Masumi、Ito Masafumi、Ohsawa Ikuroh
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 165 ページ: 111866-111866

    • DOI

      10.1016/j.exger.2022.111866

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] H2-induced transient upregulation of phospholipids with suppression of energy metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Iketani M, Sakane I, Fujita Y, Ito M, Ohsawa I.
    • 雑誌名

      Medical Gas Research

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of inhaling hydrogen gas on macrophage polarization, fibrosis, and lung function in mice with bleomycin-induced lung injury2021

    • 著者名/発表者名
      Aokage Toshiyuki、Seya Mizuki、Hirayama Takahiro、Nojima Tsuyoshi、Iketani Masumi、Ishikawa Michiko、Terasaki Yasuhiro、Taniguchi Akihiko、Miyahara Nobuaki、Nakao Atsunori、Ohsawa Ikuroh、Naito Hiromichi
    • 雑誌名

      BMC Pulmonary Medicine

      巻: 21 号: 1 ページ: 339-339

    • DOI

      10.1186/s12890-021-01712-2

    • NAID

      120007170516

    • 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
  • [学会発表] Inhibition of mitochondrial translation extends replicative lifespan in human fetal lung fibroblasts.2023

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Fujita, Masumi Iketani, Masafumi Ito, Ikuroh Ohsawa.
    • 学会等名
      IAGG Asia/Oceania Regional Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] dministration of hydrogen-rich water prevents vascular aging of the aorta in models of mouse atherosclerosis.2023

    • 著者名/発表者名
      Masumi Iketani, Masaki Komatsu, Yasunori Fujita, Hideo Kawaguchi, Ikuroh Ohsawa.
    • 学会等名
      IAGG Asia/Oceania Regional Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrogen-rich water-induced suppression of antigen transport into Peyer’s parches of the small intestine.2023

    • 著者名/発表者名
      Akane Yokoyama, Masaki Komatsu, Masumi Iketani, Yasunori Fujita, Masafumi Ito, Hideo Kawaguchi, Ikuroh Ohsawa.
    • 学会等名
      IAGG Asia/Oceania Regional Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 統合ストレス応答を介したミトコンドリア翻訳抑制の細胞老化抑制効果2023

    • 著者名/発表者名
      藤田泰典、池谷真澄、伊藤雅史、大澤郁朗
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分子状水素はMMP-9上昇を抑制し大動脈解離の進行を抑制する2023

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄, 青景聡之, 河田光弘, 藤田泰典, 伊藤雅史, 大澤郁朗.
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度水素水による小腸パイエル板での食物アレルゲン取り込み抑制とアナフィラキシー症状の緩和2023

    • 著者名/発表者名
      横山茜, 上田優依, 池谷真澄, 藤田泰典, 伊藤雅史, 川口英夫, 大澤郁朗
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水素水投与による消化管ムチン層の薄層化とムチン分解菌の活性化2023

    • 著者名/発表者名
      上田優依、横山 茜、池谷真澄、藤田泰典、伊藤雅史,川口英夫,大澤郁朗
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水素ガス吸入による脳梗塞血栓溶解(rt-PA)療法時の出血領域の縮小2023

    • 著者名/発表者名
      立花麻恵、三木悠未、池谷真澄、藤田泰典、渡辺信博、堀田晴美、山田憲彦、川口英夫、大澤郁朗
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水素ガス吸引はマウスにおいて大動脈解離の進行を抑制する2023

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,青景聡之,河田光弘,藤田泰典,伊藤雅史,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第12回日本分子状水素医学生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水素水による小腸パイエル板での食物アレルゲン取り込み抑制はアナフィラキシー症状を軽減する2023

    • 著者名/発表者名
      横山茜, 上田優依, 池谷真澄, 藤田泰典, 伊藤雅史, 川口英夫, 大澤郁朗
    • 学会等名
      第12回日本分子状水素医学生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水素水投与が消化管ムチン層及びムチン分解菌に及ばす影響.2023

    • 著者名/発表者名
      上田優依、横山茜、濱美里、池谷真澄、藤田泰典、伊藤雅史、川口英夫、大澤郁朗.
    • 学会等名
      第12回日本分子状水素医学生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳梗塞血栓溶解(rt-PA)療法時の脳出血に対する水素ガス吸入効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      立花麻恵、三木悠未、池谷真澄、藤田泰典、渡辺信博、堀田晴美、山田憲彦、川口英夫、大澤郁朗
    • 学会等名
      第12回日本分子状水素医学生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胎児線維芽細胞の複製老化過程に生ずるエネルギー代謝変容2023

    • 著者名/発表者名
      藤田泰典、池谷真澄、田中雅嗣、伊藤雅史、大澤郁朗
    • 学会等名
      第46回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大動脈解離モデルマウスでの水素ガス投与による抗炎症効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄, 青景聡之, 河田光弘, 藤田泰典, 大澤郁朗
    • 学会等名
      第46回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胎児線維芽細胞の分裂寿命に対するミトコンドリア呼吸鎖阻害の効果2022

    • 著者名/発表者名
      藤田泰典,池谷真澄,伊藤雅史,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高濃度水素水投与による小腸パイエル板での卵白アルブミン取り込み抑制2022

    • 著者名/発表者名
      横山茜,池谷真澄,藤田泰典,伊藤雅史,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素ガス投与はセボフルランによって誘導される新生仔マウス脳のc-Jun活性化とアポトーシスを抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,羽富舞,藤田泰典,渡辺信博,堀田晴美,伊藤雅史,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高濃度水素水投与による小腸パイエル板での卵白アルブミン取り込み抑制2022

    • 著者名/発表者名
      横山茜,上田優依,濱美里,池谷真澄,藤田泰典,伊藤雅史,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第11回日本分子状水素医学生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素ガスはc-Jun抑制を介してセボフルランによる新生仔マウスの脳細胞死を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,羽富舞,藤田泰典,渡辺信博,堀田晴美,伊藤雅史,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第11回日本分子状水素医学生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Doxycycline extends replicative lifespan in human fibroblast TIG-1.2022

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Fujita, Masumi Iketani, Masasumi Ito, Ikuroh Ohsawa.
    • 学会等名
      第45回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimal concentration of hydrogen gas attenuates sevoflurane-induced brain cell death in juvenile mice2022

    • 著者名/発表者名
      Iketani Masumi, Hatomi Mai, Fujita Yasunori, Watanabe Nobuhiro, Hotta Harumi, Ito Masafumi, Kawaguchi Hideo, Ohsawa Ikuroh.
    • 学会等名
      第45回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子状水素は一過的なリン脂質増加とエネルギー代謝抑制を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,坂根巌,藤田泰典,伊藤雅史,大澤郁朗
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア機能障害は複製老化初期プロセスの主要な因子ではない2021

    • 著者名/発表者名
      藤田泰典、池谷真澄、伊藤雅史、大澤郁朗
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素水飲用はDSSによる小腸パイエル板制御性T細胞障害を抑制する.2021

    • 著者名/発表者名
      横山茜、小松真希、池谷真澄、藤田泰典、川口英夫、大澤郁朗
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスによって得られる培養神経細胞の外液中heavy mitochondria画分の8-OHdG複合体の解析.2021

    • 著者名/発表者名
      丸山悦子、池谷真澄、藤田泰典、大澤郁朗
    • 学会等名
      第3回量子生命科学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子状水素による一過的なリン脂質増加とエネルギー代謝抑制2021

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,坂根巌,藤田泰典,伊藤雅史,大澤郁朗
    • 学会等名
      第10回日本分子状水素医学生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Delayed endosomal transport with lipid compositional change in molecular hydrogen-treated neuroblastoma2021

    • 著者名/発表者名
      Iketani Masumi, Sakane Iwao, Fujita Yasunori, Ito Masafumi, Ohsawa Ikuroh
    • 学会等名
      第44回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Mitochondrial dysfunction is not a key initiator of replicative senescence2021

    • 著者名/発表者名
      藤田泰典、池谷真澄、伊藤雅史、大澤郁朗
    • 学会等名
      第44回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 水素医学研究はどこまで進んでいるのか

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=72s9B8trawQ&t=7s

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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