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ポリアミンの抗肥満効果の検証とその作用メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K14814
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関名古屋大学 (2023)
東北大学 (2022)
東京大学 (2021)

研究代表者

古川 恭平  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (10867013)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードポリアミン / 肥満 / 抗肥満 / インスリン / 抗肥満効果 / マルチオミクス / 腸内細菌叢
研究開始時の研究の概要

ポリアミンは穀類、大豆製品や肉類など多様な食材に含まれる化合物であり、近年様々な健康効果があることが知られ始めている。本研究の研究ターゲットとなる、肥満は特に先進国で問題となっており、様々な疾患に関与するため、健康寿命を縮小する原因の一つになっている。そこで、本研究は、抗肥満効果という観点からポリアミンの有用性を明らかにする。また、ポリアミンの作用メカニズムを抗生物質や網羅的解析により調べることで、栄養生理学の発展にも貢献することができると考えられる。

研究実績の概要

ポリアミンは様々な食品に含まれる食品成分であるが、健康効果に関する報告は他の食品成分と比較すると少なく、この効果を追究する意義は栄養学的に非常に大きい。本研究では、肥満は様々な疾患の発症ならびに老化反応の促進に関わることに着目し、ポリアミンの抗肥満効果を検証する。初年度において、高脂肪食による肥満誘導モデルにおいてポリアミンの抗肥満効果を検討したところ、体重減少効果は認められないものの、プトレシンとスペルミジンの経口摂取によりインスリン抵抗性を改善することを示し、肥満に伴う機能障害の改善効果を示している。その一方で、ウエスタン食を用いた肥満誘導モデルにおいてポリアミンは有効な生理機能を示さなかった。
本年度では、高脂肪食を用いて初年度と同様の実験を行った。高脂肪食の給与により、体重の増加、経口グルコース負荷試験によるインスリン抵抗性の悪化が確認された。ポリアミンであるプトレシンおよびスペルミジンの飲水投与は体重のみならず、インスリン抵抗性にも改善効果を示さなかった。ポリアミン、特にスペルミジンの抗肥満効果はいくつかのグループより報告されているため、ポリアミンの生理機能を評価するには実験系の検討が必要であると考えられた。

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

ポリアミン、特にスペルミジンは抗酸化作用や抗炎症作用など多くの生理機能が報告されている。さらに肥満においても改善効果が報告されているものの、我々の実験系ではポリアミンの生理機能を見出すことができていない。スペルミジンとプトレシンの生理作用やその調節機構は異なることを想定しているが、それを評価する実験系の検討がさらに必要であり、想定よりも遅れているのが現状である。
その一方で、LC-MSMSを用いたポリアミンの定量解析系の確立、ならびにメタボローム・リピドミクス解析の確立を行い、評価系の充実を行うことができている。動物実験の実験系の検討が終わり次第、早急にデータ解析を行える準備は着々と進めている。

今後の研究の推進方策

来年度はスペルミジンの抗肥満効果を示した既存の報告の方法を模倣して実験系の検討を行っていく。具体的にはウエスタン食+フルクトース飲水を行い、速やかな肥満モデルの誘導ならびにポリアミン摂取量の増加を狙い、ポリアミンの生理機能の評価を行いやすい実験系での動物実験を行う。
その後、生化学検査、メタボローム解析、リピドミクス解析、ポリアミン定量、遺伝子発現解析などの解析を行い、プトレシンとスペルミンの生理作用やその調節機構を明らかにする。

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

    (21件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] FcRY is a key molecule controlling maternal blood IgY transfer to yolks during egg development in avian species2024

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Mayuko、Sasaki Ryo、Ikeda Koki、Doi Kasumi、Tatsumi Fumiya、Oshima Kenzi、Kojima Takaaki、Mizushima Shusei、Ikegami Keisuke、Yoshimura Takashi、Furukawa Kyohei、Kobayashi Misato、Horio Fumihiko、Murai Atsushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 15 ページ: 1305587-1305587

    • DOI

      10.3389/fimmu.2024.1305587

    • 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] Postnatal nutrition environment reprograms renal DNA methylation patterns in offspring of maternal protein-restricted stroke-prone spontaneously hypertensive rats2023

    • 著者名/発表者名
      Ando Chika、Ma Sihui、Miyoshi Moe、Furukawa Kyohei、Li Xuguang、Jia Huijuan、Kato Hisanori
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: 10 ページ: 1134955-1134955

    • DOI

      10.3389/fnut.2023.1134955

    • 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] The Epigenetic Legacy of Maternal Protein Restriction: Renal Ptger1 DNA Methylation Changes in Hypertensive Rat Offspring2023

    • 著者名/発表者名
      Jia Huijuan、Miyoshi Moe、Li Xuguang、Furukawa Kyohei、Otani Lila、Shirahige Katsuhiko、Miura Fumihito、Ito Takashi、Kato Hisanori
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 15 号: 18 ページ: 3957-3957

    • DOI

      10.3390/nu15183957

    • 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] Dietary eggshell membrane powder improves survival rate and ameliorates gut dysbiosis in interleukin-10 knockout mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yang, Y., Jia, H., Furukawa, K., Li, X., Hasebe, Y. and Kato, H.
    • 雑誌名

      Front. Nutr.

      巻: 9 ページ: 895665-895665

    • DOI

      10.3389/fnut.2022.895665

    • 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
  • [雑誌論文] Eggshell membrane modulates gut microbiota to prevent murine pre‐cachexia through suppression of T helper cell differentiation2022

    • 著者名/発表者名
      Jia Huijuan、Lyu Weida、Hirota Kazuki、Saito Eri、Miyoshi Moe、Hohjoh Hirohiko、Furukawa Kyohei、Saito Kenji、Haritani Makoto、Taguchi Akashi、Hasebe Yukio、Kato Hisanori
    • 雑誌名

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      巻: 13 号: 4 ページ: 2088-2101

    • DOI

      10.1002/jcsm.13019

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Suppressive Effects of Turmeric Extract on Muscle Atrophy in Dexamethasone-Treated Mice and Myotubes2022

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Kyohei、Kousaka Marika、Jia Huijuan、Kato Hisanori
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 19 ページ: 3979-3979

    • DOI

      10.3390/nu14193979

    • 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] Association between Dietary Behaviors and BMI Stratified by Sex and the ALDH2 rs671 Polymorphism in Japanese Adults2022

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Maki、Nogawa Shun、Hachiya Tsuyoshi、Furukawa Kyohei、Takahashi Shoko、Jia Huijuan、Saito Kenji、Kato Hisanori
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 23 ページ: 5116-5116

    • DOI

      10.3390/nu14235116

    • 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] Oxidation of amino acids, glucose, and fatty acids as metabolic fuels in enterocytes of post-hatching developing chickens2022

    • 著者名/発表者名
      He Wenliang、Furukawa Kyohei、Bailey Christopher A、Wu Guoyao
    • 雑誌名

      Journal of Animal Science

      巻: 100 号: 4 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1093/jas/skac053

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Polyamine synthesis from arginine and proline in tissues of developing chickens2021

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Kyohei、He Wenliang、Bailey Christopher A.、Bazer Fuller W.、Toyomizu Masaaki、Wu Guoyao
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: 53 号: 11 ページ: 1739-1748

    • DOI

      10.1007/s00726-021-03084-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Interorgan Metabolism, Nutritional Impacts,?and Safety of Dietary L-Glutamate and L-Glutamine in Poultry2021

    • 著者名/発表者名
      He Wenliang、Furukawa Kyohei、Toyomizu Masaaki、Nochi Tomonori、Bailey Christopher A.、Wu Guoyao
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 1332 ページ: 107-128

    • DOI

      10.1007/978-3-030-74180-8_7

    • ISBN
      9783030741792, 9783030741808
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Eggshell Membrane on Keratinocyte Differentiation and Skin Aging In Vitro and In Vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Kyohei、Kono Masaya、Kataoka Tetsuro、Hasebe Yukio、Jia Huijuan、Kato Hisanori
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13 号: 7 ページ: 2144-2144

    • DOI

      10.3390/nu13072144

    • 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] 産卵ウズラへの玄米給与が腸管免疫機能と卵黄中アミノ酸含量に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      山本瑞季、榎本光子、吉田真弥、古川恭平、村井篤嗣
    • 学会等名
      令和五年度東海畜産学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリアミンの種特異的な代謝機構の解明と新規機能性の探索2023

    • 著者名/発表者名
      古川恭平
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Differential expression of myeloperoxidase in the brain of chicks in two layers breeds which have different fear-related behavior tendencies.2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuka Kohno, Shinichiro Ogawa, Tsuyoshi Shimmura, Kyohei Furukawa, Kan Sato and Yukako Tokutake
    • 学会等名
      12th Asian Pacific Poultry Conference (APPC)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニワトリのポリアミン代謝機構における腎臓の重要性2022

    • 著者名/発表者名
      古川恭平、Wenliang He、Christopher A. Bailey、Fuller W. Bazer、喜久里基、豊水正昭、Guoyao Wu
    • 学会等名
      家禽学会2022秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコール感受性一塩基多型はヒトおよびマウスの嗜好性に影響する2022

    • 著者名/発表者名
      五十嵐麻希 、野川駿、中出恵梨香、近都航太、古川恭平、煙山紀子、福井由宇子、高田修治、八谷剛史、高橋祥子、斉藤憲司、賈慧娟、加藤久典
    • 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] Potential roles of polyamine on DNA methylation in fetal period2022

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Furukawa, Moe Miyoshi, Huijiuan Jia, Hisanori Kato
    • 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] Association between dietary behaviors and BMI modified by the ALDH2 rs671 polymorphism2022

    • 著者名/発表者名
      Maki Igarashi, Shun Nogawa, Tuyoshi Hachiya, Kyohei Furukawa, Shoko Takahashi, Huijiuan Jia, Kenji Saito, Hisanori Kato
    • 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] クロセチンが酸化ストレス状況下の肝細胞および脂肪細胞に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      古川 恭平、 齋藤 柚里、 賈 慧娟、 加藤 久典
    • 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] 卵殻膜成分によるケラチノサイトの分化促進効果の検討2021

    • 著者名/発表者名
      片岡 哲郎、古川 恭平、河野 誠也、長谷部 由紀夫、賈 慧娟、加藤 久典
    • 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] 個別化栄養を目指した飲酒関連一塩基多型の遺伝型別・食行動とBMI の特徴解析2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 麻希、野川 駿、古川 恭平、八谷 剛史、高橋 祥子、斉藤 憲司、賈 慧娟、加藤 久典
    • 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

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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