ミトコンドリア機能異常を指標とした新規生活習慣病予防食品の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02902
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 永井 竜児 東海大学, 農学部, 教授 (20315295)
• 研究分担者: 松村 剛 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (20398192) ; 小野 政輝 東海大学, 農学部, 教授 (60177269)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 翻訳語修飾 / 生活習慣病 / ミトコンドリア

研究実績の概要

○2SC生成阻害化合物の効果検証においては、天然物粗抽出物による阻害効果の検証を目的として、液体クロマトグラフィートリプル四重極質量分析装置(LC-MS/MS)を用いた脂肪細胞中2SCの測定を行った。定量分析には13C標識2SC及び13C標識リジンを内部標準物質として用いて定量し、2SC/Lysを算出した。具体的には3T3-L1より分化した脂肪細胞の培養メディウムに天然物の粗抽出物を加えて培養し、細胞内2SCをLC-MS/MSで定量した。その結果、リンゴ果皮、ヒュウガトウキ等の粗抽出物は細胞内2SCを抑制する効果を有することが示された。

〇生活習慣病と2SCの関連検証においては、1型及び2型糖尿病マウス、糖尿病患者における2SCの測定を、これまでに確立した質量分析装置を用いて行った。ヒトに比較して代謝が早く生体AGEs含量が低いマウスでは血清中2SCの測定は困難であったが、前処理法の改善により検出が可能となった。2SCはミトコンドリアのTCA回路の異常で過剰に産生されたフマル酸より生成する。現在ミトコンドリアの機能評価には、組織の破壊が必要であるが、血液中2SCを測定することでミトコンドリア機能評価ができる可能性が高い。糖尿病マウスにおける2SCの測定結果より、健常マウスに比較して、1型のみならず2型糖尿病マウスでも血清中2SCが高いことが確認された。また、倫理委員会の承認後に熊本大学より供与を受けたヒト血清を分析した結果、2型糖尿病で腎症を併発している患者においては血清中2SC量が顕著に高いことが明らかとなった。
このように病態においては糖尿病患者の血清中2SC測定を主に進めてきたが、ある種の合併症と2SCとの関連性が認められることが明らかとなった。今後、検体数をさらに増やすことによって、病態と2SCとの関連性がさらに明確になると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

29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

29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 ε -(carboxymethyl)lysine Concentration in Debris from Carotid Artery Stenting Correlates Independently with Signal Intensity on T1-Weighted Black-Blood Magnetic Resonance Images (2017)
  • 著者名/発表者名: Eto Ayumu、Sakata Noriyuki、Nagai Ryoji、Shirakawa Jun-ichi、Inoue Ritsurou、Kiyomi Fumiaki、Nii Kouhei、Aikawa Hiroshi、Iko Minoru、Tsutsumi Masanori、Sakamoto Kimiya、Hiraoka Fumihiro、Mitsutake Takahumi、Hanada Hayatsura、Kazekawa Kiyoshi
  • 雑誌名: Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases 巻: 26 ページ: 1341～1348
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.02.005
• [雑誌論文] Contribution of methylglyoxal to delayed healing of bone injury in diabetes (2017)
  • 著者名/発表者名: Aikawa Takao、Matsubara Hidenori、Ugaji Shuhei、Shirakawa Junichi、Nagai Ryoji、Munesue Seiichi、Harashima Ai、Yamamoto Yasuhiko、Tsuchiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Molecular Medicine Reports 巻: 16 ページ: 403～409
  • DOI: 10.3892/mmr.2017.6589
• [雑誌論文] Aphanothece sacrum (Sur.) Okada prevents cataractogenesis in type 1 diabetic mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S, Sugawa H, Shirakawa J, Ohno R, Kinoshita S, Ichimaru K, Arakawa S, Nagai M, Kabata K, Nagai R
  • 雑誌名: J Nutr Sci Vitaminol 巻: 63(4) ページ: 263-268
  • DOI: 10.3177/jnsv.63.263
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Involvement of a gut?retina axis in protection against dietary glycemia-induced age-related macular degeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: (10)Rowan S, Jiang S, Korem T, Szymanski J, Chang ML, Szelog J, Cassalman C, Dasuri K, McGuire C, Nagai R, Du XL, Brownlee M, Rabbani N, Thornalley PJ, Baleja JD, Deik AA, Pierce KA, Scott JM, Clish CB, Smith DE, Weinberger A, Avnit-Sagi T, Lotan-Pompan M, Segal E, Taylor A
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 114 ページ: E4472～E4481
  • DOI: 10.1073/pnas.1702302114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibitory effect of natural products on the formation of advance glycation end products (2017)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita S, Furusawa C, Sugawa H, Shirakawa J, Ohno R, Ichimaru K, Nagai M, Nagai R
  • 雑誌名: Glycative Stress Research 巻: 4 (2) ページ: 109-116
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Creatineによる骨格筋蛋白の変性機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大野礼一，藤谷朋幸，河内直輝，白河潤一，永井竜児
  • 学会等名: 第17回日本抗加齢医学会総会
• [学会発表] Detection Of AGEs As Markers For Metabolic Disorders And Target For Drug Discovery (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagai R, Ohno R, Sugawa H, Kuwata H, Ichimaru K, Kinoshita S, Suzuki R, Arakawa S, Shirakawa J, Nagai M.
  • 学会等名: Korean Society of Food Science and Technology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 生活習慣病の予防や改善を目的とした2SC生成抑制成分の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 福重幸，細佳奈恵，白河潤一，市丸健太，永井竜児
  • 学会等名: 第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム．
• [学会発表] ミトコンドリアの機能異常のメカニズム解明および病態マーカーとしてのS-(2-Succinyl) cysteineの測定系確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 市丸健太，白河潤一，永井竜児
  • 学会等名: 第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
• [学会発表] 高脂肪食投与マウスにおけるAGEs蓄積．第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム (2017)
  • 著者名/発表者名: 木下奨，細佳奈恵，白河潤一，佐藤ひかり，永井竜児
  • 学会等名: 第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
• [学会発表] カルボニル修飾アミノ酸血中定量法の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 勝田奈那，佐藤ひかり，白河潤一，新井誠，永井竜児
  • 学会等名: 第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
• [学会発表] LC-MS/MSによるヒト水晶体中AGEsの測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤ひかり，勝田奈那，白河潤一，平野隆雄，村田敏規，永井竜児
  • 学会等名: 第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
• [学会発表] LC-MS/MSを用いたアセトアルデヒド修飾アミノ酸の探索・定量 (2017)
  • 著者名/発表者名: 砂掛詩織，市丸健太，白河潤一，永井竜児
  • 学会等名: 第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
• [学会発表] マウス骨芽細胞における終末糖化産物の測定法の確立―液体クロマトグラフィータンデム型質量分析装置を用いて― (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木隆介，斎藤充，荒川翔太郎，前田啓太，谷口海友，白河潤一，永井竜児，丸毛啓史
  • 学会等名: 第 32 回日本整形外科基礎学術集会
• [学会発表] 液体クロマトグラフィータンデム型質量分析装置が開く骨粗鬆症診療の世界 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒川翔太郎，鈴木隆介，斎藤充，大野礼一，白河潤一，藤原章雄，永井竜児，丸毛啓史
  • 学会等名: 第19回日本骨粗鬆症学会
• [学会発表] 質量分析装置と免疫組織科学的手法を組み合わせたヒト骨軟骨組織中の終末糖化産物AGEsの蓄積量および局在の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒川翔太郎，斎藤充，鈴木隆介，白河潤一，永井竜児，藤原章雄，福富竜太，丸毛啓史
  • 学会等名: 第32回日本整形外科学会基礎学術総会
• [学会発表] 糖尿病関連疾患の評価を目的としたLC-MS/MSによるミトコンドリア代謝異常由来生成物2SCの血中濃度測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 白河潤一，市丸健太，福重幸，坂田則行，永井竜児
  • 学会等名: 第32回日本糖尿病合併症学会
• [学会発表] 生体で有効なAGEs生成阻害成分の探索法とその利用価値 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永井竜児，大野礼一，須川日加里，山口広子，荒川翔太郎，鈴木隆介，木下奨，市丸健太，佐藤ひかり，砂掛詩織，勝田奈那，長岡愛，富永悠幹，白河潤一，永井美芽
  • 学会等名: 第14回糖化ストレス研究会
• [学会発表] AGEs測定を目的とした経皮蛍光測定装置で検出される蛍光物質の単離 (2017)
  • 著者名/発表者名: 勝田奈那，佐藤ひかり，白河潤一，山中幹宏，永井竜児
  • 学会等名: 第14回糖化ストレス研究会
• [学会発表] LC-MS/MSを用いたミトコンドリア代謝異常由来生成物2SCの血中における測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 白河潤一，市丸健太，細佳奈恵，福重幸，藤原章雄，永井竜児
  • 学会等名: 第27回日本メイラード学会年会
• [学会発表] 終末糖化産物の蓄積は変形性関節症の発症進展に関与するのか (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒川翔太朗，斎藤充，鈴木隆介，前田啓太，大野礼一，白河潤一，藤原章雄，永井竜児，丸毛啓史
  • 学会等名: 第27回日本メイラード学会年会
• [学会発表] 糖尿病ラット水晶体におけるフルクトース修飾アミノ酸について -単離、構造決定、LC-MS/MSによる検出- (2017)
  • 著者名/発表者名: 市丸健太，白河潤一，山口芳樹，谷口直之，永井竜児
  • 学会等名: 第27回日本メイラード学会年会
• [学会発表] マウス骨芽細胞における終末糖化産物の測定法の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木隆介，斎藤充，荒川翔太郎，白河潤一，前田啓太，藤原章雄，永井竜児，丸毛啓史
  • 学会等名: 第27回日本メイラード学会
• [学会発表] LC-MS/MSを用いた卵胞液中AGEsの測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤ひかり，勝田奈那，白河潤一，神野正雄，沖村崇，竹下祥子，永井竜児
  • 学会等名: 第27回日本メイラード学会年会
• [学会発表] 1型糖尿病モデルラットにおけるヒシエキス・ルテイン投与による白内障予防効果およびAGEs生成抑制効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木下奨，南里友明，澤野有里，白河潤一，佐藤ひかり，勝田奈那，永井竜児
  • 学会等名: 第27回日本メイラード学会年会
• [学会発表] メチルグリオキサール由来の終末糖化産物であるMG-H1の免疫化学的な測定系の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山口広子，永井美芽，白河潤一，保田尚孝，永井竜児
  • 学会等名: 第27回日本メイラード学会年会
• [学会発表] AGEs生成抑制物質のin vivoにおける新規スクリーニング系の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 須川日加里，藤本雄己，白河 潤一，宮原 浩二，永井竜児
  • 学会等名: 第15回日本機能性食品医用学会総会
• [学会発表] Detection of 2SC and AGEs as markers for metabolic abnormalities and proteins denaturation during ageing process (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagai R, Ohno R, Sugawa H, Kuwata H, Ichimaru K, Kinoshita S, Suzuki R, Arakawa S, Shirakawa J, Nagai M
  • 学会等名: Biology of Aging
  • 国際学会
• [学会発表] 生活習慣病を真に予防できる機能性食品の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永井竜児，大野礼一，須川日加里，山口広子，荒川翔太郎，鈴木隆介，木下奨，市丸健太，佐藤ひかり，白河潤一，永井美芽
  • 学会等名: くまもと食品科学研究会第55回研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 高脂肪食投与マウスにおけるヨモギ (Artemisia indica var. maximowiczii) 抽出物のAGEs生成抑制効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木下奨，細佳奈恵，白河潤一，佐藤ひかり，永井竜児
  • 学会等名: 第15回日本機能性食品医用学会総会