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食事誘導性肥満・耐糖能異常を防ぐ消化管内分泌系の適応機構

研究課題

研究課題/領域番号 23K23544
補助金の研究課題番号 22H02277 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

比良 徹  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (10396301)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワード消化管内分泌 / 食事誘導性肥満 / 耐糖能異常 / 消化管内分泌系
研究開始時の研究の概要

消化管ホルモンGlucagon-like peptide-1 (GLP-1) は、食事刺激により消化管内分泌細胞から分泌され、インスリン分泌増強や食欲抑制などをもたらす。食事誘導性の肥満や耐糖能異常の発症過程で、GLP-1を産生する細胞にどのような変化が生じているのかは不明である。これを明らかにするため正常ラット、食事誘導性肥満ラットの消化管各部よりGLP-1産生細胞を分離し、mRNA、タンパク質発現の網羅解析を実施する。これにより肥満誘導食に対するGLP-1産生細胞の適応的変化を把握し、GLP-1分泌増大に寄与する分子を特定することを目指す研究である。

研究実績の概要

2023年度は、GLP-1分泌を促進することが知られる脂肪酸であるα-リノレン酸を豊富に含有するえごま油を、【1】食事誘導性肥満モデルラット、および【1】糖尿病モデルラットに長期摂取させて、GLP-1分泌や耐糖能へ与える影響を検討した。
【1】において、ラードを主とする高脂肪食に対し、一部および大部分をえごま油で置換した高脂肪食をラットに長期摂取させた。その結果、高脂肪食の油脂の大部分をえごま油に置換すると、栄養素応答性のGLP-1分泌が増大する傾向が見られた。食後血糖の改善は見られなかったが、空腹時血糖の改善傾向は観察された。さらに血中脂質濃度の低下作用が見られた。これらの結果から、高えごま油食の長期摂取はGLP-1分泌を増大すること、空腹時の糖代謝や脂質代謝を改善する可能性が示唆された。
【2】において、糖尿病モデルラット(Goto-Kakizakiラット)において、普通食に含まれる大豆油をえごま油に置換して長期摂取させた。食事負荷試験において、GLP-1分泌応答への影響は見られなかったが、血糖上昇の抑制ならびにインスリン分泌の増大傾向が見られた。また、インスリン負荷試験においては、普通食摂取群に比べてえごま油摂取群の方がインスリン投与により血糖がより低下し、インスリン感受性が改善していることが示唆された。これらの結果より、えごま油摂取は、遺伝的糖尿病モデルにおいて、GLP-1分泌促進には依存せずに、耐糖能を改善することが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

えごま油の新たな効果を提示できた点において、おおむね順調に進展しているとした。

今後の研究の推進方策

食事誘導性肥満モデル、糖尿病モデルにおいて、消化管のGLP-1産生を調べるとともに、栄養素感知、輸送、代謝などに関わる分子の発現の変動を消化管部位別に解析する。また、耐糖能の改善において重要な膵臓についても、関連因子の解析を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Lunenfeld Tanenbaum Research Institute/Mt. Sinai Hospital,(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Single Oral Coingestion of GABA and Malic Acid on Postprandial GLP‐1, Glucose, and Insulin Responses in Healthy Volunteers: A Randomized, Double‐Blind, Placebo‐Controlled, Crossover Study2024

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Hiroki、Ikenaga Takeshi、Ueno Shota、Kohashi Chieko、Matsumura Yasuhiro、Kakumoto Yusuke、Kohda Noriyuki、Hara Hiroshi、Hira Tohru
    • 雑誌名

      Molecular Nutrition & Food Research

      巻: 68 号: 7

    • DOI

      10.1002/mnfr.202300610

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "食品タンパク質・ペプチドによるGLP-1分泌促進とそれによる血糖上昇抑制、体温上昇作用 "2024

    • 著者名/発表者名
      比良 徹
    • 雑誌名

      日本栄養・食糧学会誌

      巻: 77 ページ: 13-19

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trp-Tyr is a dipeptide structure that potently stimulates GLP-1 secretion in a murine enteroendocrine cell model, identified by comprehensive analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Hayate、Murai Kana、Hira Tohru
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 661 ページ: 28-33

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.04.042

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glucagon-Like Peptide-1 Is Involved in the Thermic Effects of Dietary Proteins in Male Rodents2023

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Keita、Muto Asuka、Seok Bong Soo、Doi Yuta、Iwasaki Yusaku、Okamatsu-Ogura Yuko、Drucker Daniel J、Hira Tohru
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 164 号: 6

    • DOI

      10.1210/endocr/bqad068

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic enhancement of glucagon-like peptide-1 release by γ-aminobutyric acid and L-phenylalanine in enteroendocrine cells searching active ingredients in a water extract of corn zein protein2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Hiroki、Kohda Noriyuki、Hara Hiroshi、Hira Tohru
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 87 号: 12 ページ: 1505-1513

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad124

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ルミナコイドによる消化管ホルモン分泌促進作用に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      比良 徹
    • 雑誌名

      ルミナコイド研究

      巻: 27 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct visualization of GLP‐1 secretion by fluorescent fusion proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuzuki Atsushi、Fujioka Yoichiro、Yoshida Aiko、Kashiwagi Sayaka、Amano Maho、Hira Tohru、Nakamura Akinobu、Miyoshi Hideaki、Atsumi Tatsuya、Ohba Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: - 号: 7 ページ: 1134-1139

    • DOI

      10.1111/jdi.13800

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2‐Arachidonoyl glycerol suppresses gastric emptying via the cannabinoid receptor 1‐cholecystokinin signaling pathway in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Keita、Hirooka Rina、Sakaino Masayoshi、Takeuchi Shigeo、Hira Tohru
    • 雑誌名

      Lipids

      巻: 57 号: 3 ページ: 173-181

    • DOI

      10.1002/lipd.12341

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of G protein-coupled receptor 55 (GPR55) as a target of curcumin2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Naoki、Okuyama Mai、Teraoka Yoshiaki、Arahori Yumi、Shinmori Yoh、Horiuchi Hiroko、Luis Paula B.、Joseph Akil I.、Kitakaze Tomoya、Matsumura Shigenobu、Hira Tohru、Yamamoto Norio、Iuni Takashi、Goshima Naoki、Schneider Claus、Inui Hiroshi、Yamaji Ryoichi
    • 雑誌名

      npj Science of Food

      巻: 6 号: 1 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1038/s41538-021-00119-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 難消化性デキストリン,フルクトオリゴ糖長期摂取ラットにおける,食品ペプチド誘導性GLP-1分泌応答2022

    • 著者名/発表者名
      比良 徹, 原 博
    • 雑誌名

      ルミナコイド研究

      巻: 26 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 食品タンパク質・ペプチドによる GLP-1 分泌促進とそれによる血糖上昇抑制、 体温上昇作用2023

    • 著者名/発表者名
      比良 徹
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品成分による消化管ホルモン分泌の調節2023

    • 著者名/発表者名
      比良 徹
    • 学会等名
      第111回日本栄養・食糧学会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希少糖D-アルロースによるGLP-1分泌促進機構2023

    • 著者名/発表者名
      比良 徹
    • 学会等名
      第14回日本安定同位体・生体ガス医学応用学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラットにおけるえごま油長期摂食による食事刺激に対する GLP- 1分泌への影響2022

    • 著者名/発表者名
      木村梨乃,佐野杏莉,比良徹
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Acute and chronic administration of alpha-linolenic acid respectively potentiates nutrient-induced GLP-1 secretion in rats2022

    • 著者名/発表者名
      Rino Kimura, Anri Sano, Tohru Hira
    • 学会等名
      22nd IUNS-ICN International Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptive changes in nutrient-induced GLP-1 secretion in diet-induced obese model rats2022

    • 著者名/発表者名
      Tohru Hira
    • 学会等名
      22nd IUNS-ICN International Congress of Nutrition
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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