| 研究課題/領域番号 |
18K02252
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
藤原 葉子 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (50293105)
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| 研究分担者 |
石川 朋子 お茶の水女子大学, ヒューマンライフイノベーション研究所, 特任准教授 (70212850)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | β細胞 / 高脂肪食 / ポリフェノール / ビタミンE |
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| 研究実績の概要 |
高脂肪食や肥満により血糖値が高くなると、膵臓はβ細胞の増殖・肥大を誘発し、インスリン分泌量を増加することで血糖値を維持するが、この状態が長期間続くと膵機能が破綻し、最終的にはインスリン分泌不全となり、II型糖尿病が発症すると考えられている。我々はこれまでにビタミンEの同族体の一つであるトコトリエノー ル（T3）を高脂肪食下で長期間（12週間）投与したときには、糖負荷後のインスリン分泌能が維持されており、膵臓のβ細胞の増殖が促進していることを見出している。一方で近年、膵β細胞は高脂肪食摂取後の3日程度という非常に初期段階で、全身のインスリン抵抗性とは独立して著しく増殖することが報告されている。そこで本研究ではマウスに高脂肪食を摂取させた初期の応答を調べ、高脂肪摂取初期に起きる膵臓β細胞の増殖や機能に、ビタミンEや食品中成分、高脂肪食の油の種類の影響を検討することで、食生活との関連を明らかにすることを目的としている。今年度は、本研究室で抗肥満作用を検討しているポリフェノールであるピセアタノール（PIC）を中心に検討し、マウスに長期摂取(12週飼育)と短期摂取（3日間）の追試を行った。また高脂肪摂取によるβ細胞の増殖誘導の詳細は不明であり、一般に用いられている高脂肪食の油脂源はラードであることから、脂肪酸組成の異なる3種の油（ラード、植物性の飽和脂肪酸を多く含むパーム油、不飽和脂肪酸の多い大豆油）を使って膵臓への影響を検討した。
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| 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
本研究は、マウスに高脂肪食を与えた初期の膵臓β細胞の応答に対し、①ビタミンE、②油脂の種類の違い、③ポリフェノールなの食品成分の影響を検討する計画である。これまで3年間の研究により、①高脂肪食3日で膵β細胞の増殖マーカーであるKi67陽性細胞は増加するが、αTocでアポトーシスが若干抑制される傾向があったものの、3日間では顕著なβ細胞のアポトーシス促進は見られず、β細胞の増加においてαToc及びT3摂取による顕著な影響はないという結論に至った。培養細胞を用いた研究を並行して行い、ビタミンEのβ細胞に対する直接的な影響としては、酸化ストレスの緩和や小胞体ストレスを抑制する可能性は示唆された。次に②の実験を開始したところ、高脂肪食の油脂源の違いで免疫組織化学的評価法に検討が必要であることが分かったため、先に③のPIC投与実験を行った。PICは長期摂取で抗肥満効果を持つが、3日間という短期でも内臓脂肪の蓄積量が投与なしと比較して少なく、高脂肪食摂取であっても膵β細胞の増殖は増加していなかった。①②③の結果を総合すると、3日間という短期の高脂肪摂取による膵β細胞の増殖には、内臓脂肪の蓄積量が関係している可能性が示唆される。最終年度は②の実験を実施し、脂肪酸組成の違いによる影響を明らかにする。
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| 今後の研究の推進方策 |
ビタミンEは膵β細胞に対して、酸化ストレスの緩和、小胞体ストレスの抑制、炎症作用の抑制などに働く可能性ある。これらが高脂肪食による膵β細胞の増殖能と関連するのかは本研究の学術的問いの一つであるが、抗酸化・抗炎症作用に加え、抗肥満作用を持つPICでは、高脂肪食によるβ細胞増殖が抑制された。これまでに行ってきた複数の実験結果から、β細胞増殖と強い相関が認められたのは、内臓脂肪の増加量であった。膵臓β細胞増殖増が増加した内臓脂肪を介する影響なのか、あるいは高脂肪食を摂取したことによる他の影響なのかは現時点では不明である。最終年度は、摂取エネルギーは同等であるが、脂肪酸組成の異なる油脂を用いて膵β細胞増殖能を検討することにより、内臓脂肪の蓄積以外のβ細胞増殖活性因子を探る。これらの結果は令和４年８月開催予定の日本ポリフェノール学会、令和５年１月に開催予定のビタミンE研究会、３月の日本農芸化学会で発表する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウィルスの影響に加え、および食餌中の油脂の違いによる実験で、主たる評価方法である免疫組織学的手法を改善再検討する必要が出たため、動物実験の回数が当初計画よりも少なくなったため。
また、2021年に参加予定していた国際学会が2022年度に延期になったこと、国内の学会がすべてオンライン開催になり、学会参加のための旅費もかからなかった。
今年度できなかった動物実験は次年度にすべて行い、国際学会にも2022年に参加する。
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