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ロコモ改善を志向した骨代謝を制御する天然機能分子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 22K06670
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47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関日本大学

研究代表者

矢作 忠弘  日本大学, 薬学部, 助教 (40632766)

研究分担者 小川 拓哉  国際医療福祉大学, 薬学部, 准教授 (30457147)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード骨粗しょう症 / ロコモティブシンドローム / 骨形成 / 骨芽細胞 / 骨格筋細胞 / smad / CRE / 琉球弧
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、超高齢社会において社会的問題となっているロコモティブシンドローム (ロコモ) に対して、骨代謝の正常化から改善をアプローチする天然薬物の探索を行い、作用メカニズムや活性成分の構造的特徴を解明することである。ロコモは運動器障害に基づく移動機能障害およびその危険性を孕んだ状態であり、転倒・骨折をはじめとする要介護リスクの増加だけでなく、日常生活活動や生活の質、ひいては生命予後にも影響を及ぼす。本研究では人間の体を中心で支える骨の正常化に着目し、それを取り囲む骨格筋への波及性も網羅的に検討することにより、ロコモの治療や予防への臨床応用に展開するための新たな治療戦略の構築を目指す。

研究実績の概要

天然資源からロコモ改善を志向した骨代謝を制御する天然機能分子を探索するために、R5年度はスクリーニングエキスの作成とサルコペニアを評価するためのスクリーニング系の確立を行った。
1) R4年度に植物環境調査を行った沖縄県石垣島の植物について、部位毎にわけたのちに70%エタノールで抽出しエキスを作製した。植物数は302種類で、最終的なエキスの数は503種類となった。
2) 骨形成に関与するシグナル伝達であるBMP/Smad活性をレポーターアッセイにより評価した際に、活性エキスとしてヒットしたオオモクゲンジの果実について成分探索を行い、methyl gallate、kaempferol、kaempferinおよびkaempferolやquercetin配糖体の没食子酸エステルなどの9種の化合物を単離した。これから活性評価を行う予定である。
3) 筋萎縮に関わる遺伝子であるMuRF-1をターゲットとしたレポーターアッセイの構築を行った。HEK293細胞にMuRF-1の転写認識配列を持つプラスミドをトランスフェクションし、その後デキサメタンゾンで刺激するとともにサンプルを添加し、24時間後のルシフェラーゼ活性を評価した。ところが、抑制物質として報告のあるイソフラボンを加えた際、逆に活性化を促してしまったことから、HEK293細胞ではうまく評価できない可能性が示唆された。そこで骨格筋細胞であるC2C12にトランスフェクションを行うために、細胞数やトランスフェクション時間などを検討した。この確立した評価系を用いて、スクリーニングを行った結果、ラッカセイ殻の抽出物に抑制活性が認められた。今後活性本体の探索を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

スクリーニング系の確立が難航してしまったため、活性評価が遅れてしまっている。しかし、その間にスクリーニング対象のエキス数を増やすことはできたため、次年度に早急に対応する。これらのことから「遅れている」と評価した。

今後の研究の推進方策

今年度確立したMuRF-1を対象としたスクリーニング系を用いて、これまで作製してきたエキスのスクリーニングを行い、活性の認められた植物については、迅速に活性本体の探索を行いたい。また、活性の認められたラッカセイ殻については、単離化合物の活性評価と骨格筋細胞への影響を検討する。

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

    (27件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] ラン科セッコク属植物と共生菌の共生培養系の検討2024

    • 著者名/発表者名
      髙宮 知子 , 及川 未央 , 齊藤 真奈子 , 張 麗月 , 滝沢 真央 , 矢作 忠弘 , 飯島 洋 , 松﨑 桂一 , 遊川 知久 , 辻田 有紀
    • 雑誌名

      日本植物園協会誌

      巻: 58 ページ: 72-76

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methoxyflavones isolated from the whole plant of Scutellaria rubropunctata Hayata var. rubropunctata promote osteoblast differentiation in MC3T3-E1 cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Misaki Watanabe , Tadahiro Yahagi , Rina Kamikura , Hitoshi Kotani , Katsunori Miyake , Keiichi Matsuzaki
    • 雑誌名

      J Nat Med

      巻: 77 (4) 号: 4 ページ: 748-760

    • DOI

      10.1007/s11418-023-01716-8

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 17β-neriifolin from unripe fruits of Cerbera manghas suppressed cell proliferation via the inhibition of HOXA9-dependent transcription and the induction of apoptosis in the human AML cell line THP-12023

    • 著者名/発表者名
      Takase S, Yun YS, Moriya F, Sekine S, Yotsumoto S, Miyake K, Yahagi T, Ito A, Inoue H
    • 雑誌名

      J Nat Med

      巻: 77 号: 1 ページ: 180-187

    • DOI

      10.1007/s11418-022-01659-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anchietins A-E: 30-norfriedelane-type triterpenes from Anchietea pyrifolia2022

    • 著者名/発表者名
      Yoneda Yukiyasu、Yahagi Tadahiro、Harada Kenichi、Okamoto Yasuko、Motai Sumiaki、Matsuzaki Keiichi、Kubo Miwa、Fukuyama Yoshiyasu、Ohsaki Ayumi
    • 雑誌名

      Phytochemistry

      巻: 203 ページ: 113388-113388

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2022.113388

    • 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] Effects of a Whole Plant Extract of Scutellaria rubropunctata var. rubropunctata on Bone Metabolism with Estrogen Receptor Activation.2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Yahagi T, Shirayama T, Miyake K, Kotani H, Ogawa T, Matsuzaki K
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 11 (16) 号: 16 ページ: 2075-2075

    • DOI

      10.3390/plants11162075

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オオモクゲンジ果実からのNrf2-ARE経路活性化成分の探索2024

    • 著者名/発表者名
      三輪 健太 , 中田 喜己 , 矢作 忠弘 , 渡辺 美咲 , 髙宮 知子 , 小谷 仁司 , 三宅 克典 , 松﨑 桂一
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会 (横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Photogrammetryを用いた生薬立体画像への比較尺度の導入2024

    • 著者名/発表者名
      相澤 功武, 森嶋 遼, 矢作 忠弘, 高宮 知子, 松﨑 桂一, 小林 宏司
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会 (横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Photogrammetryを用いた生薬立体画像作成方法の改良2024

    • 著者名/発表者名
      森嶋 遼, 相澤 功武, 矢作 忠弘, 高宮 知子, 松﨑 桂一, 小林 宏司
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会 (横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] COMT賦活化物質の発見と賦活化機構2024

    • 著者名/発表者名
      飯島 洋, 齋藤 弘明, 丹羽 典朗, 小林 弘子, 髙宮 知子, 矢作 忠弘, 松﨑 桂一
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会 (横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Higenamine 含有生薬の LC-TOF/MS による品質評価 (2)2024

    • 著者名/発表者名
      矢作 忠弘, 渥美 聡孝, 渡邊 隼也, 三輪 健太, 髙橋 愛莉, 髙宮 知子, 楊 志剛, 三宅 克典, 坪田 勝次, 野崎 香樹, 松﨑 桂一
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会 (横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] セッコク属Australasian cladeの種が生産する二次代謝産物のメタボローム解析2024

    • 著者名/発表者名
      高宮 知子, 矢作 忠弘, 宮本 葵, 遊川 知久, 飯島 洋, 松﨑 桂一
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会 (横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 生薬資源の持続的利用を指向した地理情報システム(GIS)による野生薬用植物生育地の可視化 ~九州に生育するカギカズラについて~2024

    • 著者名/発表者名
      外園 鈴夏, 渥美 聡孝, 三宅 克典, 矢作 忠弘, 和田 美貴代, 南 基泰, 高野 昭人
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会 (横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Mycorrhizal Fungi on the Gene Expression of Polyphenol Biosynthesis in Dendrobium officinale2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Takamiya, Manako Saito, Mio Oikawa, Liyue Zhang, Tadahiro Yahagi, Keiichi Matsuzaki, Hiroshi Iijima, Tomohisa Yukawa, Yuki Ogura-Tsuji
    • 学会等名
      The 23rd World Orchid Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地理情報を用いた四国・九州のオオツヅラフジ 生育ポテンシャル評価2023

    • 著者名/発表者名
      渥美聡孝, 外園鈴夏, 三宅克典, 矢作忠弘, 和田美貴代, 岩野香里, 高野昭人, 南基泰
    • 学会等名
      薬用植物栽培研究会第5回研究総会(鳥取)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 四国南西部域産植物オオキツネノカミソリ及びハマユウに含まれるアルカロイド 成分に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川 凌太, 佐崎 拓海, 原田 美奈子, 矢作 忠弘, 松﨑 桂一, 大崎 愛弓
    • 学会等名
      日本生薬学会第69回年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 九州のカギカズラ分布と地理情報での好適地予測2023

    • 著者名/発表者名
      外園 鈴夏, 渥美 聡孝, 三宅 克典, 矢作 忠弘, 和田 美貴代, 南 基泰, 高野 昭人
    • 学会等名
      日本生薬学会第69回年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of the ethanol extract of Acer insulare Makino as a wound-healing agent due to the augmentation of MMP-9 and hyaluronan production in HaCaT cells2023

    • 著者名/発表者名
      Sakimoto M, Koike M, Okuyama K, Koiwai T, Miyake K, Yahagi T, Sato T
    • 学会等名
      25th World Congress of Dermatology Singapore
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラン科セッコク属植物と共生菌の共培養系の検討2023

    • 著者名/発表者名
      及川未央, 齊藤真奈子, 張 麗月, 滝沢真央, 矢作忠弘, 飯島 洋, 松﨑桂一, 遊川知久, 辻田有紀, 高宮知子
    • 学会等名
      日本植物園協会第58回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] エストロゲン受容体転写促進活性を有するシマエンジュからの骨形成促進成分の探索2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺 美咲、矢作 忠弘、福富 遥都、五十嵐 紗英、小谷 仁司、三宅 克典、松﨑 桂一
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 (札幌)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] T細胞分化制御活性を有する天然化合物の解析2022

    • 著者名/発表者名
      小谷 仁司、片川 和明、矢作 忠弘、井上 誠、原田 守
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 (札幌)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体画像化した生薬標本を科名別に分類したWebサイトの構築について2022

    • 著者名/発表者名
      仲田 帆花、張替 里菜、東田 侑大、中野 航平、矢作 忠弘、高宮 知子、松﨑 桂一、小林 宏司
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 (札幌)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 立体画像化した生薬標本を和名順に分類したWebサイトの構築について2022

    • 著者名/発表者名
      張替 里菜、仲田 帆花、東田 侑大、中野 航平、矢作 忠弘、高宮 知子、松﨑 桂一、小林 宏司
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 (札幌)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ウラルカンゾウの竹筒栽培法2022

    • 著者名/発表者名
      三宅克典, 石川真裕,大場深蒼,矢作忠弘, 野崎香樹
    • 学会等名
      薬用植物栽培研究会第4回研究総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 千葉県特産ラッカセイ殻由来イソフラバノールの脂肪細胞に対する影響2022

    • 著者名/発表者名
      石渡隆太、櫻井菜央、野伏康仁、矢作忠弘、松﨑桂一、岸川幸生
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] T 細胞分化制御活性を有する天然化合物の解析2022

    • 著者名/発表者名
      小谷仁司, 矢作忠弘, 片川和明, 原田 守
    • 学会等名
      日本生薬学会第68回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アカボシタツナミソウ由来ポリメトキシフラボンの骨形成に対する影響2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺美咲, 矢作忠弘, 福富遥都, 上倉りな, 三宅克典, 小谷仁司, 松﨑桂一
    • 学会等名
      日本生薬学会第68回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 天然資源に着目した骨代謝を調節する骨疾患治療薬の探索2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺美咲、矢作忠弘、三宅克典、小谷仁司、小川拓哉、松野倫代、川原信夫、松﨑桂一
    • 学会等名
      第24回日本骨粗鬆症学会
    • 関連する報告書
      2022 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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