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2018 年度 実績報告書

食品成分による間質液pH制御を介した糖尿病・アルツハイマー型認知症発症予防法開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03182
研究機関立命館大学

研究代表者

丸中 良典  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (00127036)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード糖尿病 / 間質液 / pH
研究実績の概要

糖尿病患者でのアルツハイマー型認知症発症リスクが高いことが知られている。しかし、その原因は未だ不明である。我々は糖尿病において間質液 pH が低下することを見出し、さらには間質液 pH 低下がインスリン抵抗性発症の成因であることを世界に先駆けて報告し、さらにはアルツハイマー型認知症の原因物質と考えられている神経毒性を有しているアミロイドベータ蓄積が間質液 pH 低下により促進される可能性を見出した。

【研究仮説】 A) 糖尿病での脳を含む間質液 pH 低下によりアミロイドプレカーサープロテインよりアミロイドベータを生成する酵素 β セクレターゼ活性および γ セクレターゼの酵素活性および発現量が増大し、アミロイドベータ分解酵素であるネプリライシンの酵素活性および発現量が低下することにより、糖尿病において脳内に線維化アミロイドベータ蓄積が増大する。B) ウメ食品を代表とした弱酸カルボン酸(カルボキシル基)含有食品摂取を通じて間質液 pH が正常に保持されることにより、インスリンの受容体への結合親和性を増大させ、その結果 インスリン抵抗性発症・血糖値上昇・アミロイドベータ蓄積の予防をもたらすことが可能となる。

【研究目的】  1) 上記仮説を動物において証明する。2) 間質液 pHを正常に制御し得る食品選定の選定を行なう。3) 選定された食品の摂取習慣を WHO をも介して 広く社会・世界に普及させる。

現在までの達成度 (区分)
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

糖尿病(DM)患者でのアルツハイマー型認知症(AD)発症リスクが高いことが知られているが、その原因は未だ不明である。我々はDMにおいて間質液pHが低下することを見出し、間質液pH低下がインスリン抵抗性発症の成因であることを世界に先駆けて報告し、更にはADの原因物質と考えられているアミロイドベータ(Aβ)蓄積が間質液pH低下により促進される可能性を見出した。
【研究仮説】 A) DMでの脳を含む間質液pH低下によりAβ生成酵素β セクレターゼ活性・γセクレターゼ活性・発現量増大、Aβ分解酵素ネプリライシン活性・発現量低下し、DMでの脳における線維化Aβ蓄積が増大する。B) ウメ食品を代表とした弱酸カルボン酸含有食品摂取で間質液pHが正常に保持されることにより、血糖値上昇・インスリン抵抗性発症・Aβ蓄積の予防をもたらすことが可能となる。
【研究目的】 1) 上記仮説を動物において証明した。
このことにより、本研究は概ね順調に進んでいると考えられる。

今後の研究の推進方策

【研究仮説】 A) DMでの脳を含む間質液pH低下によりAβ生成酵素β セクレターゼ活性・γセクレターゼ活性・発現量増大、Aβ分解酵素ネプリライシン活性・発現量低下し、DMでの脳における線維化Aβ蓄積が増大する。B) ウメ食品を代表とした弱酸カルボン酸含有食品摂取で間質液pHが正常に保持されることにより、血糖値上昇・インスリン抵抗性発症・Aβ蓄積の予防をもたらすことが可能となる。
この研究仮説を証明するため下記研究目標を達成するために実験を行う。
2) 間質液pHを正常に制御し得る食品選定の選定を行なう。
3) 選定された食品の摂取習慣をWHOをも介して広く社会・世界に普及させる。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Jiangsu University/University of Macau(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Jiangsu University/University of Macau
  • [国際共同研究] National Institute of Health/Regina Elena Cancer Institute(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      National Institute of Health/Regina Elena Cancer Institute
  • [国際共同研究] H. Lee Moffitt Cancer Center & Res Inst(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      H. Lee Moffitt Cancer Center & Res Inst
  • [国際共同研究] Academy of Sciences of Uzbekistan(ウズベキスタン)

    • 国名
      ウズベキスタン
    • 外国機関名
      Academy of Sciences of Uzbekistan
  • [雑誌論文] Cell Volume-Activated and Volume-Correlated Anion Channels in Mammalian Cells: Their Biophysical, Molecular, and Pharmacological Properties2019

    • 著者名/発表者名
      Okada Y, Okada T, Sato-Numata K, Islam MR, Ando-Akatsuka Y, Numata T, Kubo M, Shimizu T, Kurbannazarova RS, MARUNAKA Y, Sabirov RZ.
    • 雑誌名

      Pharmacol Rev

      巻: 71 ページ: 49-88

    • DOI

      10.1124/pr.118.015917

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Targeting acidity in cancer and diabetes2019

    • 著者名/発表者名
      Gillies RJ, Pilot C, MARUNAKA Y, Fais S
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta Rev Cancer

      巻: 1871 ページ: 273-280

    • DOI

      10.1016/j.bbcan.2019.01.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbocisteine stimulated an increase in ciliary bend angle via a decrease in [Cl-]i in mouse airway cilia2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Y, Kogiso H, Hosogi S, Tanaka S, Shimamoto C, Matsumura H, Inui T, MARUNAKA Y, Nakahari T.
    • 雑誌名

      Pflugers Arch

      巻: 471 ページ: 365-380

    • DOI

      10.1007/s00424-018-2212-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Causes, consequences, and therapy of tumors acidosis2019

    • 著者名/発表者名
      Pillai SR, Damaghi M, Marunaka Y, Spugnini EP, Fais S, Gillies RJ.
    • 雑誌名

      Cancer Metastasis Rev

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10555-019-09792-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Xenin-25 induces anion secretion by activating non-cholinergic secretomotor neurons in the rat ileum2019

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara A, Kuwahara Y, Kato I, Kawaguchi K, Harata D, Asano S, Inui T, Marunaka Y.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00333.2018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional analysis and clinical significance of sodium iodide symporter expression in gastric cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki A, Ariyoshi Y, Iitaka D, Kosuga T, Shimizu H, Kudou M, Konishi T, Shoda K, Arita T, Konishi H, Komatsu S, Kubota T, Fujiwara H, Okamoto K, Kishimoto M, Konishi E, MARUNAKA Y, Ichikawa D, Otsuji E
    • 雑誌名

      Gastric Cancer

      巻: 22 ページ: 473-485

    • DOI

      10.1007/s10120-018-0874-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Proposal of Molecular Mechanisms of Weak Organic Acids Intake-Induced Improvement of Insulin Resistance in Diabetes Mellitus via Elevation of Interstitial Fluid pH2018

    • 著者名/発表者名
      MARUNAKA Y
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 19 ページ: 3244

    • DOI

      10.3390/ijms19103244

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Daidzein-Stimulated Increase in the Ciliary Beating Amplitude via an [Cl-]i Decrease in Ciliated Human Nasal Epithelial Cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Inui TA, Yasuda M, Hirano S, Ikeuchi Y, Kogiso H, Inui T, MARUNAKA Y, Nakahari T.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 19 ページ: 3754

    • DOI

      10.3390/ijms19123754

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Diabetes Mellitus Symptoms by Intake of Ninjin'yoeito2018

    • 著者名/発表者名
      Hosogi S, Ohsawa M, Kato I, Kuwahara A, Inui T, Inui A,MARUNAKA Y
    • 雑誌名

      Front Nutr

      巻: 5 ページ: 112

    • DOI

      10.3389/fnut.2018.00112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous oscillation of the ciliary beat frequency regulated by release of Ca2+ from intracellular stores in mouse nasal epithelia2018

    • 著者名/発表者名
      Kuremoto T, Kogiso H, Yasuda M, Inui TA, Murakami K, Hirano S, Ikeuchi Y, Hosogi S, Inui T, MARUNAKA Y, Nakahari T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 507 ページ: 211-216

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.11.010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioconjugation strategy for cell surface labelling with gold nanostructures designed for highly localized pH measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Puppulin L, Hosogi S, Sun H, Matsuo K, Inui T, Kumamoto Y, Suzaki T, Tanaka H, MARUNAKA Y
    • 雑誌名

      Nature Commun

      巻: 9 ページ: 5278

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07726-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Involvement of EP receptors in the regulation of Short circuit current by prostaglandins in A6 cells2019

    • 著者名/発表者名
      Sun H, MARUNAKA Y, Asano S
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies.
    • 国際学会
  • [学会発表] Secretory reflex pathway of Xenin-25 in the rat ileum2019

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara A, Kuwahara Y, Kato I, Inui T, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Secretory reflex pathway of SCFA in the rat distal colon2019

    • 著者名/発表者名
      Harata D, Asano S, Kuwahara A, Inui T, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Neurogenic relaxation of Xenin on spontaneous circular muscle contractions in rat distal colon2019

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara Y, Kato I, Kuwahara A, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Aldosterone action on epithelial Na+ channel trafficking under the insulin-stimulated condition2019

    • 著者名/発表者名
      Marunaka R, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhibition of the frequency of airway ciliary beating by PDE1 activation in Down syndrome mouse2019

    • 著者名/発表者名
      Kogiso H, Ikeuchi Y, Tanaka S, Hosogi S, Shimamoto C, Raveau M, Yamakawa K, Nakahari T, Asano S, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Airway ciliary beating activated by enhanced Ca2+ signal in Hochuekki- to (TJ-41) treated mice2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Y, Kogiso H, Tanaka S, Hosogi S, Nakahari T, Asano S, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly localized pH sensing on the outer membrane of cells using surface enhanced Raman spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Puppulin L, Hosogi S, Tanaka H, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 9th Congress of Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of blood glucose level in diabetic rats by intake of citrate2018

    • 著者名/発表者名
      Hino K. Ebisu G, Hosogi S, MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 7th Asian Congress of Diabetes: The rise of nutrition and diabetes in Asia
    • 国際学会
  • [学会発表] Epithelial Na+ channel (ENaC) trafficking process between the intracellular space and the apical membrane using mathematical analysis with a four-state model2018

    • 著者名/発表者名
      MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of The Membrane Society of Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of Ninjin'yoeito on insulin resistance via improvement of the interstitial fluid pH Seminar on Possibility of the Chinese medicine in the super aged society2018

    • 著者名/発表者名
      MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 60th Annual Meeting of Japan Geriatircs Society
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of ion circumstances in bodily and cellular functions: Physiological meanings of interstitial fluid pH and action of food on the interstitial fluid pH2018

    • 著者名/発表者名
      MARUNAKA Y
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Phytochemicals in Medicine and Food
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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