肥満症予防を指向した皮膚透析液の経時的解析による睡眠時エネルギー代謝評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 24K14631
• 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59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 城西大学
• 研究代表者: 矢島 克彦 城西大学, 薬学部, 助教 (70632264)
• 研究分担者: 藤井 直人 筑波大学, 体育系, 准教授 (00796451) ; 鈴木 龍一郎 城西大学, 薬学部, 教授 (20415201) ; 下山 寛之 筑波大学, 体育系, 助教 (80760652)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 睡眠時エネルギー代謝 / 皮膚透析液 / メタボローム解析 / アシルカルニチン / 脂質代謝 / 糖代謝

研究開始時の研究の概要

本研究では皮膚透析液の連続モニターに基づく睡眠時のメタボローム経時的解析法の開発を目的とする。さらに、肥満を誘発する食習慣として知られる「夜遅い時間帯の夕食」や「極端な栄養素比率の夕食」が引き起こす睡眠時の皮膚透析液メタボロームの変動を明らかにする。これらの成果に基づき、呼気ガス、脳波、皮膚透析液の分析を組み合わせた睡眠時エネルギー代謝の精密評価法を構築する。本研究より、肥満発症の基礎となる生理学的機序の解明および生活習慣病予防のための科学的基盤の形成に資する成果が期待される。

研究実績の概要

2024年度は実験 1) として、皮膚透析液の連続取得と分析による睡眠時のメタボローム経時的解析法の開発に取り組んだ。
透析プローブを睡眠用に改良し、睡眠期間に安定的に皮膚透析液を採取する方法を検討した。また、睡眠状態を確認するために睡眠脳波計、心拍計、活動量計を装着し、睡眠状態を評価した。これらの取り組みにより、通常の睡眠を阻害せずに皮膚透析液を経時的に採取する方法を確立した。
さらに、採取した皮膚透析液をメタボローム解析し、含まれるエネルギー代謝関連物質の定量に取り組んだ。液体クロマトグラフ質量分析計の測定条件を最適化し、定量に十分なクロマトグラフを得ることができた。
若年健常男性を対象として、開発した手法を適用し睡眠時の皮膚透析を60分毎に採取した（現時点で3名の実験を完了）。皮膚透析液中の解糖系中間体、クエン酸回路中間体、アミノ酸は、睡眠期間に減少傾向を示し、遊離脂肪酸、アシルカルニチンは睡眠期間に増加傾向を示した。長期絶食となる睡眠期間には、血中の脂質が上昇することが知られているが、皮膚透析液中の脂質も血液中を反映して変動したと考えられる。
2025年度以降は、呼気ガスとの同時測定を行うことで、これまで不明確であった睡眠時エネルギー代謝の実態解明につながる知見が得られると期待される。

現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

計画通り、実験１を完了した。2025年度は実験２を遂行する。計画通り進捗しているため、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

実験２として、睡眠期間の呼気ガスと皮膚透析液の同時取得、同時評価を進めていく。研究分担者と協力し、万全の体制で計画を遂行する。