ω３系脂肪酸の代謝と生理的機能についての包括的メタボローム解析

2014 年度 実績報告書

• 研究領域: 生命応答を制御する脂質マシナリー
• 研究課題/領域番号: 22116006
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 有田 誠 独立行政法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, チームリーダー (80292952)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 生理活性物質 / 脂質メディエーター / メタボロミクス / ω３脂肪酸 / 抗炎症作用

研究実績の概要

EPA（20:5 n-3）やDHA（22:6 n-3）などω３脂肪酸には、抗炎症作用や心血管保護作用があることが知られているが、その詳細なメカニズムは不明である。我々は、ω３脂肪酸を体内で生合成できるように遺伝子改変したトランスジェニックマウス（Fat-1マウス）を用いた解析、および栄養因子としてαリノレン酸（18:3 n-3）を多く含む亜麻仁油と、リノール酸（18:2 n-6）を多く含む大豆油、それぞれを含む飼料で飼育したマウスを用いた解析を行った。Fat-1マウスは持続的圧負荷による心肥大・心不全モデルに対して抵抗性を示し、LC-MS/MSを用いたメタボローム解析から、心筋組織の線維化を抑制することで心臓保護作用を示すω３系代謝物18-HEPEを新たに同定した。一方、亜麻仁油を摂取したマウスは大豆油を摂取したマウスに比べて、卵白アルブミンで惹起される食物アレルギーモデルに対して抵抗性を示し、亜麻仁油を摂取した際に腸内で生成する脂肪酸代謝物の包括的なメタボローム解析から、抗アレルギー作用を有するω３系代謝物17,18-EpETEを見出した。さらに、急性腹膜炎の炎症部位におけるDHA代謝物の包括的メタボローム解析から、DHA由来の新規の抗炎症性代謝物として14,20-dihydroxy-DHAを見出した。14,20-dihydroxy-DHAは好酸球の12/15-リポキシゲナーゼ経路により生成し、有機合成により生体内で生成する化合物の立体化学が14S,20R-dihydroxy-DHAであることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] n-3 fatty acids effectively improve the reference memory-related learning ability associated with increased brain docosahexaenoic acid-derived docosanoids in aged rats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Katakura M, Tanabe Y, Al Mamun A, Inoue T, Hossain S, Arita M, Shido O.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1851 ページ: 203-209
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2014.10.009.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A gut microbial metabolite of linoleic acid, 10-hydroxy-cis-12-octadecenoic acid, ameliorates intestinal epithelial barrier impairment partially via GPR40/MEK-ERK pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Mizukure T, Park S, Kishino S, Kimura I, Hirano K, Bergamo P, Rossi M, Suzuki T, Arita M, Ogawa J, Tanabe S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 290 ページ: 2902-2908
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.610733.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of omega-3 fatty acids and their metabolites in asthma and allergic diseases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata J, Arita M.
  • 雑誌名: Allergol. Int. 巻: 64 ページ: 27-34
  • DOI: 10.1016/j.alit.2014.08.003.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ω３脂肪酸の代謝と心臓保護作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 雑誌名: 別冊BIO Clinica 巻: 4 ページ: 99-110
• [雑誌論文] 脂肪酸代謝と炎症のメタボロミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 巻: 63 ページ: 118-124
• [雑誌論文] 18-HEPE, an n-3 fatty acid metabolite released by macrophages, prevents pressure overload-induced maladaptive cardiac remodeling. (2014)
  • 著者名/発表者名: Endo J, Sano M, Isobe Y, Fukuda K, Kang JX, Arai H, Arita M.
  • 雑誌名: J. Exp. Med. 巻: 211 ページ: 1673-1687
  • DOI: 10.1084/jem.20132011.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of 14,20-dihydroxy-docosahexaenoic acid as a novel anti-inflammatory metabolite. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokokura Y, Isobe Y, Matsueda S, Iwamoto R, Goto T, Yoshioka T, Urabe D, Inoue M, Arai H, Arita M.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 156 ページ: 315-321
  • DOI: 10.1093/jb/mvu044.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Eosinophils control the resolution of inflammation and draining lymph node hypertrophy through the proresolving mediators and CXCL13 pathway in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tani Y, Isobe Y, Imoto Y, Segi-Nishida E, Sugimoto Y, Arai H, Arita M.
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 28 ページ: 4036-4043
  • DOI: 10.1096/fj.14-251132
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Immunomodulation with eicosapentaenoic acid supports the treatment of autoimmune small-vessel vasculitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirahashi J, Kawahata K, Arita M, Iwamoto R, Hishikawa K, Honda M, Hamasaki Y, Tanaka M, Okubo K, Kurosawa M, Takase O, Nakakuki M, Saiga K, Suzuki K, Kawachi S, Tojo A, Seki G, Marumo T, Hayashi M, Fujita T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 4 ページ: 6406
  • DOI: 10.1038/srep06406.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of intestinal IgA responses by dietary palmitic acid and its metabolism. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kunisawa J, Hashimoto E, Inoue A, Nagasawa R, Suzuki Y, Ishikawa I, Shikata S, Arita M, Aoki J, Kiyono H.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 193 ページ: 1666-1671
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1302944.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The arachidonic acid metabolome as conserved regulator of cholesterol metabolism. (2014)
  • 著者名/発表者名: Demetz E, Schroll A, Auer K, et al.
  • 雑誌名: Cell Metab. 巻: 20 ページ: 787-798
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2014.09.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of novel omega-3 fatty acid-derived bioactive metabolites based on a targeted lipidomics approach. (2014)
  • 著者名/発表者名: Isobe Y, Arita M.
  • 雑誌名: J. Clin. Biochem. Nutr. 巻: 55 ページ: 79-94
  • DOI: 10.3164/jcbn.14-18.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 脂肪酸代謝と炎症のメタボロミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 249 ページ: 318-322
• [雑誌論文] 呼吸器の脂肪酸代謝系がインフルエンザウイルス感染症から体を守る (2014)
  • 著者名/発表者名: 今井由美子、有田誠
  • 雑誌名: 実験医学増刊号「驚愕の代謝システム」 巻: 32 ページ: 2389-2396
• [雑誌論文] 脂肪酸代謝バランスと炎症の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 雑誌名: 実験医学増刊号「炎症」 巻: 32 ページ: 2796-2802
• [雑誌論文] ω３系多価不飽和脂肪酸による心臓リモデリング抑制 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠、遠藤仁
  • 雑誌名: 循環plus 巻: 15 ページ: 7-9
• [学会発表] オメガ３脂肪酸の抗炎症作用についての包括的メタボローム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 磯部洋輔、有田誠
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸学院大学（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] 新規脂質メディエーターによる炎症制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸学院大学（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪酸メタボロミクスと炎症の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第９回レドックス・ライフイノベーションシンポジウム
  • 発表場所: 理化学研究所横浜キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-03-12
  • 招待講演
• [学会発表] Genetic and lipidomic approach for anti-inflammatory functions of omega-3 polyunsaturated fatty acids (2015)
  • 著者名/発表者名: Makoto Arita
  • 学会等名: PLM2015
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-02-10
  • 招待講演
• [学会発表] Lipidomic approach to uncover anti-inflammatory mechanisms by omega-3 polyunsaturated fatty acids (2015)
  • 著者名/発表者名: Makoto Arita
  • 学会等名: BK Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2015-02-05
  • 招待講演
• [学会発表] オメガ３脂肪酸の代謝と抗炎症作用のメタボロミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第５回日本生物工学会学際的脂質創生研究部会
  • 発表場所: 京都大学理学部セミナーハウス（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-01-23
  • 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌と脂肪酸代謝のメタボロミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第５回腸内細菌脂質代謝研究会
  • 発表場所: 京都大学農学部（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-01-22
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪酸代謝と病態・バイオロジー（量から質へ） (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第７回MetS Associated Cancer研究会
  • 発表場所: 国際ホテル宇部（山口県宇部市）
  • 年月日: 2014-12-16
  • 招待講演
• [学会発表] オメガ３脂肪酸の分子栄養学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第４回脂質栄養セミナー
  • 発表場所: 麻布大学（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2014-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪酸代謝バランスと炎症性疾患の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第１３回ホスファチジルセリン研究会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都港区）
  • 年月日: 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] Genetic and lipidomic approach to uncover cardioprotective mechanisms by omega-3 polyunsaturated fatty acids (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Arita
  • 学会等名: 5th European Workshop on Lipid Mediators
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] n-3系脂肪酸の代謝と炎症性疾患の制御についてのメタボローム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第８７回日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] n-3系多価不飽和脂肪酸による心臓リモデリング抑制機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 心血管膜輸送研究会2014
  • 発表場所: 岡崎統合バイオサイエンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2014-09-04
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪酸の質の違いと病態・バイオロジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 日本脂質栄養学会第２３回大会
  • 発表場所: 東京国際交流館（東京都江東区）
  • 年月日: 2014-08-29
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪酸代謝バランスによる心疾患制御の分子メカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第１５回AB Conference
  • 発表場所: 横浜ベイシェラトンホテル（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] n-3系脂肪酸の代謝と心血管保護作用についてのメタボローム研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第４６回日本動脈硬化学会総会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 年月日: 2014-07-10
  • 招待講演
• [学会発表] Genetic and lipidomic approach for the anti-inflammatory properties of omega-3 fatty acid (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Arita
  • 学会等名: 55th International Conference on the Bioscience of Lipids
  • 発表場所: Aberdeen, Scotland
  • 年月日: 2014-06-24
  • 招待講演
• [学会発表] Mediator lipidomics approach to understand the roles of fatty acid metabolism in controlling inflammation and tissue homeostasis (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Arita
  • 学会等名: 18th Annual Meeting of Intestinal Microbiology
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] n-3系脂肪酸はなぜ体に良いか (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第１４回抗加齢医学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] オメガ３系脂肪酸と炎症性疾患の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第５６回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 近畿大学東大阪キャンパス（大阪府東大阪市）
  • 年月日: 2014-06-07
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪酸代謝と炎症のメタボロミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠
  • 学会等名: 第６回分子骨格筋代謝研究会
  • 発表場所: 京都大学人間・環境学研究科（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-05-18
  • 招待講演
• [備考] 理化学研究所統合生命医科学研究センターメタボローム研究チーム
  • URL: http://www.ims.riken.jp/labo/53/index_j.html