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2002 年度 研究成果報告書概要

組織内活性型ビタミンK:メナキノン-4の新規生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13660115
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 食品科学・製品科学
研究機関東北大学

研究代表者

駒井 三千夫  東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (80143022)

研究分担者 伊藤 道子  東北大学, 農学部, 技官 (60250734)
古川 勇次  東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (60005626)
白川 仁  東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (40206280)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
キーワードビタミンK / メナキノン-4(MK-4) / IL-6 / 抗炎症作用 / リポポリサッカライド(LPS) / ラット肝臓 / マウス脾細胞
研究概要

すべてのビタミンK(VK)同族体は、凝固因子やオステオカルシン等のGlaタンパク質生成の際の補因子として必須であるが、最近になってVK_2のうちのメナキノン-4(MK-4)は、種々の組織に存在して、Gla化以外にも重要な生理機能を果たしているものと推測されてきた。我々は、ラットとマウスのin vivo実験ならびにこれら動物と、ウシ・ニワトリの各臓器酵素系を使ったin vitroのMK-4生成実駿の両方を行うことによって、VK同族体からMK-4への変換生成機構の概要を明らかにしてきた。しかし、各組織におけるMK-4変換生成の生理的意義を含めたMK-4機能の本質は、依然として不明のままである。たまたま我々は、VKの新規作用を検索しているうちに、VK類がin vivoに炎症反応を抑制する可能性を示した。そして、今回、VKの炎症反応に及ぼす影響について、脾細胞を用いてin vitroにさらに詳細に検討したところ、MK-4が破骨細胞性の骨吸収サイトカインであるIL-6の発現を抑制していることをつきとめた。
Wistar系ラットをVK添加飼料(VK_1を75mg/kg飼料含む)およびコントロール飼料(VK_1を0.75mg/kg飼料含む)で10日間飼育し、リポポリサツカライド(LPS,0.5mg/kg体重)を腹腔内投与した。投与18時間後に解剖し、血漿中のGOT-GPT活性を測定したところ、コントロール飼料群に比べてVK添加飼料群では有意に低下していた。また、肝臓中のIL-6 mRNA量も同様に低下する傾向にあった。次に、マウス脾臓より初代培養細胞を調製して、in vitroでの検討を行った。培地中にLPSおよびK_1、MK-4を加えて培養し、細胞からRNAを調製した。IL-6発現量を比較したところ、コントロールに比べてVK_2(MK-4)を添加した場合に有意に低下していることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 駒井三千夫, 白井仁, ほか: "DNAマイクロアレイによる栄養素の新しい作用の検索"Boundary. 17. 30-32 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 駒井三千夫, 白井仁, ほか: "無菌ビタミンK欠乏ラットを用いたビタミンK新規作用の検索"無菌生物. 31. 50-53 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 駒井三千夫, 白井仁, ほか: "メナキノン-4(ビタミンK_2)の組織内生成機構の解析"第5回Vitamin K & Bone研究記録集. 5. 89-91 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 駒井三千夫, 白井仁, ほか: "腸内フローラが存在しないメナキノン-4(ビタミンK_2)の組織内生成機構の解明"無菌生物. 32. 94-97 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Shirakawa,H., Ohsaki,Y., Hiwatashi,K., Komai,M., and Furukawa,Y.: ""How do genes express.-Clarification of new functions of nutritional elements using DNA microarray""Boundary. 17 (in Japanese). 30-32 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shirakawa,H., Ohsaki,Y., Hiwatashi,K., Furukawa,Y., and Komai,M.: ""Clarification of new physiological functions of vitamin K using DNA microarray in vitamin K deficient germfree rats.""J. Germfree Life Gnotobiol.. 31 (in Japanese with English Abstract). 50-53 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Komai,M., Shirakawa,H., Ejiri,M., Hiwatashi,K., Ohsaki,Y., Furukawa,Y.: ""Clarification of the mechanisms involved in the menaquinone-4 (vitamin K2) formation from the vitamin K analogues in various tissues""Proceedings for the 5th meeting of Vitamin K & Bone Research. 89-90 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Komai,M., Shirakawa,H., Ejiri,M., Hiwatashi,K., Ohsaki,Y., Mizutani,T., and Furukawa,Y.: ""Clarification of the conversion mechanism of vitamin K analogues to menaquinone-4 (MK-4) in the rats tissues without the participation of bacterial enzyme in the intestine.""J. Germfree Life Gnotobiol.. 32 (in Japanese with English Abstract). 94-97 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Michio Komai, Koki Kojima, Masaki Kato, Ryuta Yamamoto, Hitoshi Shirakawa, Yukio Kitajima, Kyoichi Tadano, Shuichi Kimura, and Yuji Furukawa: "Experimental evidence for menaquinone-4 formation from the achninistered vitamin K1 in rats"(in preparation).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2004-04-14  

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