嗜好食品による抗老化作用と認知機能促進の分子基盤及び機能的形態学的機序の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H01963
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 杉本 直俊 金沢大学, 医学系, 准教授 (80272954)
• 研究分担者: 紫藤 治 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (40175386) ; 谷内江 昭宏 金沢大学, 医学系, 教授 (40210281) ; 片倉 賢紀 城西大学, 薬学部, 准教授 (40383179) ; 少作 隆子 金沢大学, 保健学系, 教授 (60179025) ; 上田 善文 東京大学, 教養学部, 特任研究員 (60391877) ; 宮本 まゆみ 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 講師 (80551746) ; 内田 薫 高崎健康福祉大学, 健康福祉学部, 助教 (30724132) ; 田中 正二 金沢大学, 保健学系, 助教 (70422657)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 食品

研究実績の概要

嗜好食品にはカフェインなどのメチルキサンチン誘導体を成分にもつ食品が数多くある。メチルキサンチン誘導体はphosphodiesterase活性阻害作用を有して細胞内cAMP濃度を上昇させる。私たちはメチルキサンチン誘導体による細胞内cAMP上昇が精神発達障害、老化やがん化に関与するmTORシグナルを抑制することを報告した。また、チョコレートの成分でありメチルキサンチン誘導体のテオブロミンがマウス認知学習行動を促進すること、脳内の脳由来神経栄養因子（BDNF）を増加させることを見出している。
本研究では、メチルキサンチン誘導体を成分に持つ嗜好食品の抗老化作用や認知機能促進作用における分子基盤と機能的形態学的な機序をヒト介入試験や動物実験等から明らかにする。
平成30年度、ヒト介入試験データの解析を行った。テオブロミンを含まないホワイトチョコレートを対象として、カカオ成分の多いダークチョコレート摂取者との比較とした。両群ともに連日のチョコレート摂取は可能であり、有害事象は認めなかった。心理学テストにおいてダークチョコレート摂取群が良い成績であった。本成果は英国で開催された国際学会で発表した。現在更なるデータ収集と解析を行っている。
小動物を対象とした研究では、昨年度から継続のラット実験でもテオブロミン摂取により、（マウス同様に）脳でのテオブロミン存在、様々な行動実験による記憶の亢進、脳由来神経栄養因子（BDNF）の増加などの結果が得られ、現在更なる解析を行うと共に、論文発表の準備を進めている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成30年度は全般的に、ヒト介入試験や動物実験の進行など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

今後も研究対象を細胞、動物及びヒトとし、メチルキサンチン誘導体を成分にもつ食品の摂取が抗老化作用や認知機能促進作用に与える分子基盤と機能的形態学的な機序を解明していく。

研究成果

• [雑誌論文] Heat attenuates sensitivity of mammalian cells to capsaicin (2019)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Naotoshi、Matsuzaki Kentaro、Katakura Masanori、Nakamura Hiroyuki、Ueda Yoshibumi、Yachie Akihiro、Shido Osamu
  • 雑誌名: Journal of Biochemical and Molecular Toxicology ページ: e22288～e22288
  • DOI: 10.1002/jbt.22288
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of chronic administration of arachidonic acid on the performance of learning and memory in aged rats (2019)
  • 著者名/発表者名: Inoue Takayuki、Hashimoto Michio、Katakura Masanori、Hossain Shahdat、Matsuzaki Kentaro、Shido Osamu
  • 雑誌名: Food & Nutrition Research 巻: 63
  • DOI: 10.29219/fnr.v63.1441
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chronic administration of theobromine inhibits mTOR signal in rats (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Naotoshi、Katakura Masanori、Matsuzaki Kentaro、Sumiyoshi Eri、Yachie Akihiro、Shido Osamu
  • 雑誌名: Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 巻: 124 ページ: 575～581
  • DOI: 10.1111/bcpt.13175
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Possible improvement of cognitive function by long-term dark chocolate ingestion in young subjects. (2019)
  • 著者名/発表者名: Eri Sumiyoshi, Kentaro Matsuzaki, Naotoshi Sugimoto, Yoko Tanabe, Toshiko Hara, Masanori Katakura, Mayumi Miyamoto, Osamu Shido
  • 学会等名: The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Theobromine increases plasma cholesterol levels by increasing ABCA1 protein (2019)
  • 著者名/発表者名: Natsuki Hiruma, Naotoshi Sugimoto, Kentaro Matsuzaki, Eri Sumiyoshi, Osamu Shido, Masanori Katakura
  • 学会等名: The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of Ginger Powder Extracts on Actin Assembly In Vitro (2018)
  • 著者名/発表者名: Naotoshi Sugimoto, Masanori Katakura, Kentaro Matsuzaki, Mayumi Miyamoto, Eri Sumiyoshi, Akihiro Yachie, Osamu Shido
  • 学会等名: EXPERIMENTAL BIOLOGY 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Hypoxia downregulates cannabinoid receptors, upregulates COX-2, and attenuates cannabinoid receptor agonist-induced cell death in glioblastoma cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Naotoshi Sugimoto, Akihiro Yachie, Takako Ohno-Shosaku
  • 学会等名: 8th International Congress of Pathophysiology
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of long-term dark chocolate intake on cognitive function in healthy young subjects (2018)
  • 著者名/発表者名: Eri Sumiyoshi, Kentaro Matsuzaki, Naotoshi Sugimoto, Yoko Tanabe, Toshiko Hara, Masanori Katakura, Mayumi Miyamoto, Osamu Shido
  • 学会等名: Europhysiology 2018
  • 国際学会
• [学会発表] A THEOBROMINE-CONTAINING DIET STIMULATES CENTRAL CREB/BDNF PATHWAYS AND MOTOR LEARNING IN YOUNG MICE (2018)
  • 著者名/発表者名: Naotoshi Sugimoto, Mitsugu Yoneda, Masanori Katakura, Kentaro Matsuzaki, Hayate Tanigami, Yuki Tabata, Takako Ohno-Shosaku, Osamu Shido, Akihiro Yachie
  • 学会等名: The 14th Asian Pan - Pacific Society of Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Ginger powder extract prevents heat shock-induced cell death in mouse fibroblast cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Naotoshi Sugimoto, Masanori Katakura, Kentaro Matsuzaki, Mayumi Miyamoto, Eri Sumiyoshi, Akihiro Yachie, Osamu Shido
  • 学会等名: Pharmacology 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Theobromine improves working memory by activating CREB/BDNF pathway in rats. (2018)
  • 著者名/発表者名: Islam Rafiad, Kentaro Matsuzaki, Naotoshi Sugimoto, Masanori Katakura, Eri Sumiyoshi, Michio Hashimoto, Osamu Shido
  • 学会等名: The 4th International Conference on Pharma-Food (ICPF 2018)
  • 国際学会