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2023 年度 実績報告書

食用油に由来するヒドロキシノネナールが生活習慣病を惹起する機序

研究課題

研究課題/領域番号 19H04029
研究機関金沢大学

研究代表者

山嶋 哲盛  金沢大学, 医学系, 協力研究員 (60135077)

研究分担者 及川 伸二  三重大学, 医学系研究科, 准教授 (10277006)
山下 竜也  金沢大学, 先進予防医学研究センター, 准教授 (30334783)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード生活習慣病 / アルツハイマー病 / 細胞死 / ヒドロキシノネナール / リソソーム / Hsp70.1 / カルパイン / カテプシン
研究実績の概要

食用油の多くはリノール酸を主成分とするが、揚げ物料理を作る際の加熱によって含有リノール酸が酸化されると、ヒドロキシノネナール(HNE)という一種の細胞毒を生じる。日本人の約4割はHNEを解毒するアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)の酵素活性が弱いため、加齢と共にHNEの血中濃度が増加する。
本研究においては、リソソーム膜の安定性に関わるHsp70.1に着目して細胞死の全容を解明することで、生活習慣病に共通する原因物質を究明した。ヒトの病態を忠実に再現し実用的な成果を出すために、げっ歯類に比べて臓器の類似性が高く、遺伝子・アミノ酸配列がヒトと94%もの相同性を示すニホンザルを用いた。その結果、HNEの細胞毒性に関し以下の3点を発見した。
(1)シャペロン機能とリソソーム膜の安定化作用を持つHsp70.1がHNEによってカルボニル化されると、酸化型Hsp70.1はμカルパインによって切断され易くなる。その結果、(2)リソソーム膜の安定性が崩れるためカテプシンが放出され、脳や肝臓・膵臓に細胞死が生じる。(3)この細胞死がアルツハイマー病をはじめ2型糖尿病や非アルコール性脂肪肝炎(NASH)を発症させる(Yamashima et al: Adv Nutr 11:1489, 2020, Cell Mol Gastro Hepatol, 14:2022, Front Mol Biosci 9:2023, Nutrients 15:609, 2023, Nutrients 15:1904,2023, Front Aging Neurosci 15, 2023に発表)。
以上より、食用油に由来するHNEがアルツハイマー病や2型糖尿病、NASHなどの生活習慣病の原因物質であることが示唆された。本研究は食用油に起因するリソソームの異常が細胞死の原因であると結論した世界初の報告である。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Stanford Univ. School of Medicine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Stanford Univ. School of Medicine
  • [雑誌論文] Vegetable Oil-Peroxidation Product ‘Hydroxynonenal’ Causes Hepatocyte Injury and Steatosis via Hsp70.1 and BHMT Disorders in the Monkey Liver2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsumori Yamashima, Yurie Mori , Takuya Seike, Sharif Ahmed, Piyakarn Boontem, Shihui Li, Shinji Oikawa, Hatasu Kobayashi, Tatsuya Yamashita, Mitsuru Kikuchi, Shuichi Kaneko, Eishiro Mizukoshi
    • 雑誌名

      nutrients

      巻: 15, 1904 ページ: 1-23

    • DOI

      10.3390/nu15081904

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Implication of vegetable oil-derived hydroxynonenal in the lysosomal cell death for lifestyle-related diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsumori Yamashima
    • 雑誌名

      nutrients

      巻: 15, 609 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3390/nu15030609

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hsp70.1 carbonylation induces lysosomal cell death for lifestyle-related diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsumori Yamashima, Takuya Seike, Shinji Oikawa, Hatasu Kobayashi, Hidenori Kido, Masahiro Yanagi, Daisuke Yamamiya, Shihui Li, Piyakarn Boontem, Eishiro Mizukoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 9:1063632 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3389/fmolb.2022.1063632

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Implication of the cooking oil-peroxidation product ‘hydroxynonenal’for Alzheimer’s disease2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsumori Yamashima, Takuya Seike, Daria Mochly-Rosen, Che-Hong Chen, Mitsuru Kikuchi, Eishiro Mizukoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Ageing Neuroscience

      巻: 15:1211141 ページ: 1-18

    • DOI

      10.3389/fnagi.2023.1211141

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 食用油由来のヒドロキシノネナールが惹起する細胞死と生活習慣病のメカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      山嶋哲盛
    • 学会等名
      第28回海馬と高次脳機能学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of cooking oil-derived hydroxynonenal for lysosomal cell death2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsumori Yamashima
    • 学会等名
      Special lecture at Daria Mochly-Rosen Laboratory of Stanford University
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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