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核内受容体を介した体熱産生制御機構の解明と食品成分による調節

研究課題

研究課題/領域番号 23K23556
補助金の研究課題番号 22H02289 (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
研究機関大阪公立大学

研究代表者

原田 直樹  大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (00529141)

研究分担者 後藤 剛  京都大学, 農学研究科, 准教授 (10550311)
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
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード核内受容体 / 体熱産生 / シグナル伝達 / 性差・性ホルモン / GPCR / エストロゲン / アンドロゲン / 体温 / 熱産生 / CREB / 性差 / PKA / アンドロゲン受容体 / UCP1 / 褐色脂肪組織 / テストステロン
研究開始時の研究の概要

本研究は、体温の恒常性を維持する機構を明らかにすることを目的とする。体温には性差があり、深部体温は男性が女性よりも低い。そこで、熱産生を引き起こすホルモンであるノルアドレナリンの作用に対する性差や性ホルモンの影響とそのメカニズムを明らかにすることに取り組む。さらに、体温調節に資する食品成分についても検討を行う。

研究実績の概要

深部体温には性差があり、男性の方が女性よりも低い。さらに、男性の長寿研究では、体温が低いことが長寿と関連することが報告されていることから、体温調節に注目して研究を行っている。前年度に、アンドロゲンがアンドロゲン受容体(AR)を介して雄性マウスの褐色脂肪における熱産生に抑制的に機能することについて明らかにした。さらにそのメカニズムとして、beta3-adrenoceptor/cAMP/PKA/CREB/CREシグナリングをARが抑制することを見出した。そこで今年度は、体温調節における性ホルモンの影響の雌雄差を明らかにするために、雌性マウスにおけるエストロゲンの影響を検討した。8週齢マウスの卵巣摘出(OVX)後、OVX群とOVX+E2群に分け、E2としてestradiol benoateを4日に1回投与を行い9週間飼育した。体温については、直腸、尾部、肩甲骨部の3か所を4日毎に測定を行った。E2の有効性については、解剖時に子宮重量の増加により確認した。直腸温については、E2による有意な減少が認められる時点もあったが、明瞭な差は認められなかった。尾部温については、概して、OVX後の飼育前半ではE2による低下が、飼育後半ではE2による増加が認めらえた。肩甲骨部についは測定したすべての時点でE2による上昇が認められ、統計的差は測定したおよそ3割の時点で認められた。雄性マウスでのアンドロゲンによる深部や表皮体温の明瞭な体温抑制作用とは異なり、OVXマウスにE2を投与する雌性マウスのエストロゲンによる影響は、深部体温への影響は明瞭でないが、肩甲骨部温の増加が認められた。これらの結果ら、雌性におけるエストロゲンの影響と、雄性におけるアンドロゲンで体温調節作用が異なる部位が存在することが判明した。

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

雄性マウスのARノックアウトや去勢モデルで見出したアンドロゲンの体温調節作用と、雌性OVXマウスにE2投与で見出したエストロゲンの体温調節作用が同様でなかった。よって、体温調節における雄でのアンドロゲン作用と雌でのエストロゲン作用に性差が存在することが判明した。

今後の研究の推進方策

ARによるbeta3-adrenoceptor/cAMP/PKA/CREB/CREシグナリング抑制作用が認められ、CREBとの複合体形成がこの要因となることが推測された。一方で、AR・CREBの複合体形成については、直接的なものか否か等、詳細については不明瞭であり、焦点を当てて明らかにする。さらに、PKA/CREB/CREシグナリングに対する他の核内受容体の影響についても検証する。

報告書

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

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mogrol stimulates G-protein-coupled bile acid receptor 1 (GPBAR1/TGR5) and insulin secretion from pancreatic β-cells and alleviates hyperglycemia in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Tanaka C, Harada N*, Teraoka Y, Urushizaki H, Shinmori Y, Onishi T, Yotsumoto Y, Ito Y, Kitakaze T, Inui T, Murata Y, Inui H, and Yamaji R.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 14 号: 1 ページ: 3244-3244

    • DOI

      10.1038/s41598-024-53380-x

    • 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] インクレチンの生理作用と機能性食品成分による調節・模倣2023

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 雑誌名

      日本栄養・食糧学会誌

      巻: 76 号: 3 ページ: 141-147

    • DOI

      10.4327/jsnfs.76.141

    • ISSN
      0287-3516, 1883-2849
    • 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] 卵巣老化のメカニズムと食品成分による予防2023

    • 著者名/発表者名
      田中千智、北風智也、原田直樹、山地亮一
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 97 ページ: 79-83

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Androgen receptor suppresses β-adrenoceptor-mediated CREB activation and thermogenesis in brown adipose tissue of male mice2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Naoki、Kubo Keitaro、Onishi Teruaki、Kitakaze Tomoya、Goto Tsuyoshi、Inui Hiroshi、Yamaji Ryoichi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 298 号: 12 ページ: 102619-102619

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102619

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LOH症候群における代謝異常のメカニズム:膵β細胞と腸内細菌の関与2022

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 雑誌名

      Bio Clinica

      巻: 37 ページ: 89-91

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アンドロゲンは褐色脂肪組織においてアドレナリンによる体熱産生を抑制する2024

    • 著者名/発表者名
      原田直樹、大西照晃、久保慶太朗、北風智也、後藤剛、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      2024年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] エストロゲン受容体によるprotein kinase Aシグナル抑制作用とそのメカニズムの解明2024

    • 著者名/発表者名
      大西照晃、久保慶太朗、原田直樹、北風智也、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      2024年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 膵臓β細胞においてインスリンはcaspase-12の発現抑制を介して小胞体ストレス誘導性アポトーシスを抑制する2024

    • 著者名/発表者名
      村田菜々子、西村佳那、原田直樹、北風智也、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      2024年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フルクトース飲水摂取による膵β細胞量減少を伴った耐糖能異常の誘発2024

    • 著者名/発表者名
      新森耀、原田直樹、杉本圭一郎、北風智也、乾博、山地 亮一
    • 学会等名
      2024年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌とテストステロン2024

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 学会等名
      第15回泌尿器抗加齢医学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 寿命における性差の理解を指向した糖・脂質代謝に及ぼす男性ホルモンの作用と食の影響に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会近畿支部 令和5年度第1回支部参与会・講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] S-エクオールへの水酸化によるエストロゲン受容体活性化に対する影響の変化2023

    • 著者名/発表者名
      大西照晃、原田直樹、北風智也、小原亜希子、卯川裕一、松山彰収、古屋俊樹、山地亮一
    • 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
  • [学会発表] 膵臓β細胞におけるRedd2発現制御とノックアウトマウスを用いた機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      山田志帆、浦川夏帆、原田直樹、北風智也、松村成暢、真下知士、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      第504回 日本農芸化学会関西支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Physiological roles of the androgen receptor in male energy metabolism2023

    • 著者名/発表者名
      Naoki Harada
    • 学会等名
      2023 International Joint Meeting of the 23rd International Conference on Cytochrome P450 and the 38th Annual Meeting of the Japanese Society for the Study of Xenobiotics)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テストステロンによる腸内細菌と代謝の制御2023

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 学会等名
      第10回 日本サルコペニア・フレイル学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アンドロゲンによるシアル酸転移酵素発現調節を介した口腔内細菌叢の性差形成2023

    • 著者名/発表者名
      原田直樹、出南真奈、北風智也、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      2023年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 羅漢果(Siraitia grosvenorii) 由来モグロールによる胆汁酸受容体TGR5活性化と高脂肪食摂取KKAyマウスの高血糖抑制作用2023

    • 著者名/発表者名
      田中千智、原田直樹、漆崎広喜、寺岡佳晃、四元優佑、伊藤雄太、北風智也、乾隆、村田雄司、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      2023年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 男性ホルモンによる腸内細菌制御とメタボ予防2023

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 唾液ムチン10のシアル酸修飾に対するアンドロゲンの作用2022

    • 著者名/発表者名
      原田直樹、出南真奈、北風智也、乾博、山地亮一1
    • 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] 生活習慣病の性差:腸内細菌と膵β細胞の関与2022

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 学会等名
      日本学術振興会 R021食と未病マーカー産学協力委員会 第9回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 雄マウス褐色脂肪組織での熱産生におけるアンドロゲン受容体の作用とその分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      大西照晃、久保慶太朗、原田直樹、北風智也、後藤剛、乾博、山地亮一
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Mogrol derived from Siraitia grosvenorii activates the bile acid receptor TGR5 and suppresses hyperglycemia in high-fat diet-fed KKAy mice2022

    • 著者名/発表者名
      Chisato Tanaka, Hiroki Urushizaki, Yoshiaki Teraoka, Tomoya Kitakaze, Yuta Ito3, Yuji Murata, Takashi Inui, Hiroshi Inui, Naoki Harada, Ryoichi Yamaji
    • 学会等名
      22nd International Congress of Nutrition (ICN2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 食品代謝栄養学-大阪公立大学

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/agri/nc/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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