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2020 年度 実施状況報告書

糖尿病性認知症に寄与する食品成分の時空間的制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K05924
研究機関神戸大学

研究代表者

山下 陽子  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (10543796)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード体内時計 / 認知症 / GLP-1 / ポリフェノール
研究実績の概要

本年度は、肥満・糖尿病発症モデルマウスのob/obとKK-Ayマウスにおいて、時計遺伝子と摂食や高血糖との関係性を検討した。COVID-19予防の関係で、年度当初の3ヶ月程度は動物実験を実施することができなかったが、後半に研究を遂行することで、遅れをカバーすることができた。本年度に実施した研究の結果、肥満・糖尿病モデルマウスでは、時計遺伝子発現がノーマルマウスの発現パターンと比較すると異なっていることが判った。この時、食事誘導性の血糖スパイクには、時計遺伝子の発現が強く関与している可能性が明らかになり、その作用機序の一旦を解明することができた。また、高血糖抑制や認知機能の抑制に寄与することが知られている生体ホルモンのGlucagon peptide-1(GLP-1)分泌を促進する食品成分をin vitroでハイスループットに探索できるアッセイ系を樹立することができた。その方法を用いてスクリーニングを行ったところ、難吸収性ポリフェノールのフラバン3-オールや紅茶ポリフェノール、コーヒー抽出物、明日葉カルコンなどがその候補物質であることが判った。特に、フラバン 3-オールのプロシアニジンは、GLP-1分泌を介して、脳の視床下部に作用し、様々な腸脳相関ネットワークの基盤をになっている可能性を明らかにした。脳の視床下部を介して、摂食抑制に寄与するだけでなく、時計遺伝子の発現に関与する可能性を示唆する知見を得ることができた。フラバン 3-オールを豊富に含むカカオポリフェノールは、非活動期の前に摂取すると、より効果的に高血糖を抑制することが判った。このタイミングの差についても、時計遺伝子発現の違いが関与していることが明らかになった。

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

COVID-19予防の関係で、年度当初の3ヶ月程度は動物実験を実施することができなかったが、後半に研究を遂行することで、遅れをカバーすることができた。しかし、糖尿病や時計遺伝子の乱れと認知機能との関わり合いについて検討することができなかった点を考慮し、区分はやや遅れていると判断した。ただし、これらの病態の予防・改善に寄与すると期待される食品成分の候補をスクリーニングするアッセイ系をin vitroにて樹立することができたのは、大きな成果であると考えている。

今後の研究の推進方策

次年度以降は、高血糖や時計遺伝子の乱れと認知機能との関連性をより詳細に分析していく必要があると考えている。また、GLP-1が認知機能の予防改善に寄与するか否かについても、併せて検証を進める。認知機能の予防改善にGLP-1が関与することが示唆されているGLP-1分泌を促進する食品成分は複数種見出すことができたので、実際に動物実験においてもGLP-1分泌を促進するか否かについてとその作用機序の詳細も究明する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The cacao procyanidin extract-caused anti-hyperglycemic effect was changed by the administration timings.2020

    • 著者名/発表者名
      Ken-yu Hironao, Hitoshi Ashida, Yoko Yamashita.
    • 雑誌名

      Journal Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 67 ページ: 61-66

    • DOI

      10.3164/jcbn.20-45

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insights into the potential benefits of black soybean (Glycine max L) polyphenols on lifestyle diseases.2020

    • 著者名/発表者名
      Yoko Yamashita, Hiroyuki Sakakibara, Toshiya Toda, Hitoshi Ashida.
    • 雑誌名

      Food & Function

      巻: 11 ページ: 7321-7339

    • DOI

      10.1039/d0fo01092h

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cacao polyphenols regulate the circadian clock gene expression and through glucagon-like peptide-1 secretion2020

    • 著者名/発表者名
      Hironao KY, Mitsuhashi Y, Huang S, Oike H, Ashida H, Yamashita Y.
    • 雑誌名

      Journal Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 67 ページ: 53-60

    • DOI

      10.3164/jcbn.20-38

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 黒大豆種皮抽出物による接触の抑制とその作用機構2020

    • 著者名/発表者名
      図子満里奈,芦田均,山下陽子
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] ロシアニジンの摂取タイミングの違いが高血糖抑制効果に及ぼす影響.2020

    • 著者名/発表者名
      廣直賢勇,芦田均,山下陽子
    • 学会等名
      第59回日本栄養・食糧学会近畿支部大会
  • [学会発表] ロシアニジン組成物による食後血糖上昇抑制効果と概日リズムの関係.2020

    • 著者名/発表者名
      廣直賢勇,光橋雄史,芦田均,山下陽子
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] lack soybean coat polyphenols promote nitric oxide production in the vascular endothelial cells through the Akt/eNOS pathway.2020

    • 著者名/発表者名
      Ken-yu Kironao, Chiaki Doumae, Hitoshi Ashida, Yoko Yamashita
    • 学会等名
      Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT)
    • 国際学会
  • [学会発表] プロシアニジンの高血糖抑制効果は摂取タイミングにより異なる.2020

    • 著者名/発表者名
      廣直賢勇,芦田均,山下陽子
    • 学会等名
      2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学西日本支部合同大会
  • [学会発表] カカオポリフェノールのエネルギー代謝促進効果と概日リズムの関係.2020

    • 著者名/発表者名
      山下陽子, 廣直賢勇, 芦田均
    • 学会等名
      第7回日本時間栄養学会大会.
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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