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食後高血糖における新規細胞老化シグナルの増大およびその作用機序の総括的解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K02128
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08030:家政学および生活科学関連
研究機関尚絅大学

研究代表者

實松 史幸  尚絅大学, 生活科学部, 准教授 (80381094)

研究分担者 菊池 秀彦  尚絅大学短期大学部, その他部局等, 教授 (10301384)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 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)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード食後高血糖 / 糖尿病 / 細胞老化
研究開始時の研究の概要

近年、食後2時間の血糖値のみ高い食後高血糖の体質(間欠的な高血糖)の人に注目が集まっている。恒常的な高血糖よりも間欠的な高血糖の方が細胞老化・細胞死が増悪されていることが見いだされているが、その理由は明らかではない。本研究では、食後高血糖がもたらす新規細胞老化促進因子の発現増大が食後高血糖に起因する病態の本質ではないかと考え、そのメカニズムを解明することを目的としている。

研究実績の概要

2型糖尿病は食生活(摂食等)に起因する生活習慣病の主要な疾患の一つである。近年、食後2時間の血糖値のみ高い食後高血糖の体質の人に注目が集まっている。ヒト血管内皮細胞を用いた研究で、通常の高血糖より食後高血糖の状態の方がより過剰な活性酸素が産生することが分かっているが、”恒常的な高血糖よりも間欠的な高血糖の方が細胞老化・細胞死が増悪されているのはなぜか?という疑問は未解明である。
本研究課題では、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を不死化した細胞(HUEhT-1)を用いて通常(5 mM)、高グルコース(30 mM)、間欠的な高グルコース(5 mM→30mMを12時間ごとに入替え)で5日-14日間継続培養を行うことによる各細胞間のシグナルの変化(活性酸素量、細胞老化観察、細胞死活性)を測定した。昨年度は活性酸素系の亢進が認められ、NOXファミリーの各転写量を測定したがNOX4の増加が大きい要素であることを確認した。また、活性酸素における細胞の老化が引き起こされていると考え、SAPS(細胞老化関連分泌形質)の転写量を測定した結果、代表的なSASP因子の上昇も複数見られた。細胞老化の指標となるSA-β-Galの測定法も確立したことで測定データの定量化によりその増加も確認することができた。細胞内代謝における変化も定量するためにNADおよび2-KGの測定法を準備している段階である。これらの結果を元に細胞老化のシグナル系への影響をさらに探索していく。

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

細胞老化による指標となるシグナル系の変化は複数見出したが、代謝系シグナルの顕著な変化を見出す条件設定において進展が遅れている部分がある。

今後の研究の推進方策

本年度は解析システムの構築が来たので、今後は細胞内代謝の安定した定量方法の確立に取り組んでいく。今後は抗酸化物質であるフィトケミカル類のNOX4や細胞老化への影響についても、引き続き解析を進めて論文発表等に積極的に取り組む予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Production and evaluation of a unique type of bread using inulin as the only carbohydrate source for bread fermentation with the inulinase-producing yeast, Kluyveromyces marxianus.2024

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Kikuchi, Sayaka Fujita, Kaori Harata, Mayu Betto, Yuko Moriguchi, Fumiyuki Sanematsu, Harishkumar Madhyastha, Takefumi Sagara.
    • 雑誌名

      Current Topics in Biotechnology

      巻: 14 ページ: 13-18

    • 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] 女子大生における血糖値スパイクの現状調査と菊芋チップスによる症状改善の検討2023

    • 著者名/発表者名
      實松史幸, 藤田紗香
    • 雑誌名

      尚絅大学研究紀要 自然科学編

      巻: 55 ページ: 147-156

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 食後高血糖における細胞老化分子の解析2022

    • 著者名/発表者名
      實松史幸、菊池秀彦
    • 学会等名
      第95回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] イヌリンを発酵させて製造されたパン、パン生地およびパンの製造法2023

    • 発明者名
      菊池秀彦, 相良剛史, 實松史幸, 原田香, 藤田紗香
    • 権利者名
      菊池秀彦, 相良剛史, 實松史幸, 原田香, 藤田紗香
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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