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2017 年度 実施状況報告書

水素分子の生体内生理活性機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K15450
研究機関中部大学

研究代表者

下内 章人  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80211291)

研究分担者 近藤 孝晴  中部大学, 生命健康科学部, 特任教授 (20135388)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード水素分子 / 活性酸素 / 病態生理
研究実績の概要

本研究の目的は,①嫌気性腸内発酵による内因性水素分子の運搬・貯蔵・放出に関する基礎的検討ならびに②生体内における活性酸素生成と抗酸化(食事性代謝性抗酸化物質+抗酸化システム)に腸内嫌気性発酵性水素分子を組み込んだ新規概念を提案した上で,この仮説を酸化ストレス性疾患モデルとヒトの生活習慣や循環器疾患を対象に独自開発の非侵襲的OH計測法を用いて検証することが目的であった.本年度は健康成人を対象として食物繊維が豊富な食材を摂取し,腸内発酵性水素産生の増加を惹起させ,呼気水素分子の増加とそれに関連して変動する呼気成分の網羅的高感度分析を実施した.呼気成分はガスクロマトグラフ半導体検知法とイオン移動度スペクトロメトリ法により網羅的高感度分析を行った.呼気水素と有意な相関をもち上昇する呼気微量成分ならびに水素分子の上昇を一過性に抑えて増加する成分,すなわち腸内発酵においては腸内フローラによる内因性水素分子の発生を協働的に促進させるco-fermentationともいうべき微量成分,さらには水素分子を消費または抑制性に作用しながら増加するcontra-fermentationともいうべき現象をもつ微量成分も多数認められた.内因性分子状水素の発生そのものが腸内細菌叢により生成量が結果として調整されていることが推察された.現在,これらの多数を微量成分の同定作業を行いつつある.さらに体表面からの活性酸素を実時間で計測可能なシステムも開発した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

疾患モデルによる腸内発酵性分の動態解析が遅れている.

今後の研究の推進方策

本研究は,①生体内水素分子の挙動に関する基礎的検討,②ROS-抗酸化バランスにかかわるな院生水素分子の役割を中心に疾患モデルを用いた詳細な検証,③心不全病態モデルならびに生活習慣におけるROS-抗酸化ストレスのバランス評価を検討することにあった.①におけるin-vitroでの水素分子の一部消失する現象を発見したもののその詳細な機序が未解明のままであることから最終年度はその解明に努力したい.さらに本研究を加速させる目的で開発した体表活性酸素の実時間計測システムがほぼ使用可能になったことから,このシステムを用いて②,③の研究を推進させたい.

次年度使用額が生じた理由

活性酸素計測装置の動物仕様に対する開発が次年度に持越し,未使用分が発生し,次年度の開発実施の際に充当させ,さらに本研究の推進を加速させる.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Elevated exhaled acetone concentration in stage C heart failure patients with diabetes mellitus2017

    • 著者名/発表者名
      Yokokawa T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Yoshihisa A, Kobayashi A, Yamaki T, Kunii H, Nakazato K, Suzuki H, Saitoh SI, Ishida T, Shimouchi A, Takeishi Y
    • 雑誌名

      BMC Cardiovasc Disord

      巻: 17 ページ: 280

    • DOI

      10.1186/s12872-017-0713-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change of Exhaled Acetone Concentration in a Diabetic Patient with Acute Decompensated Heart Failure2017

    • 著者名/発表者名
      Yokokawa T, Ichijo Y, Houtsuki Y, Matsumoto Y, Oikawa M, Yoshihisa A, Sugimoto K, Nakazato K, Suzuki H, Saitoh SI, Shimouchi A, Takeishi Y
    • 雑誌名

      Int Heart J.

      巻: 58 ページ: 828-830

    • DOI

      10.1536/ihj.16-556.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 呼気診断技術への期待と課題2017

    • 著者名/発表者名
      下内章人
    • 雑誌名

      Aroma Research

      巻: 18 ページ: 172-175

  • [学会発表] Exhaled breath and the distributions of H2 and CO molecules in rats with monocrotaline-induced pulmonary hypertension2017

    • 著者名/発表者名
      Akito Shimouchi,Tomoe Mizukami, Naoya Jinno, Kazutoshi Nose, Kentaro Taniguchi, Mikiyasu Shirai, Akitoshi Seiyama
    • 学会等名
      日本呼吸器学会
  • [学会発表] 生体ガス中におけるアセトン濃度の関連要因2017

    • 著者名/発表者名
      下内章人,横川哲朗,野瀬和利,神野直哉,奥村直也,谷口健太郎,菅野康夫,安斉俊久,宮本恵宏,近藤孝晴
    • 学会等名
      日本安定同位体・生体ガス医学応用学会
  • [図書] 呼気分析の臨床的背景,呼気診断法の現状と課題2017

    • 著者名/発表者名
      奥村直也,近藤孝晴,下内章人
    • 総ページ数
      254
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] 中部大学教員情報

    • URL

      https://www.chubu.ac.jp/about/faculty/profile/0609a6967cd1add7329637b9e9141ca443d36d7c.html

  • [産業財産権] 皮膚ガス分析装置2017

    • 発明者名
      神野直哉,下内章人
    • 権利者名
      神野直哉,下内章人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-241464

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公開日: 2021-01-27  

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