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2023 年度 実施状況報告書

摂取した食品成分等が大腸上皮細胞の活性酸素産生系Nox1に及ぼす影響の総括的解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K02173
研究機関尚絅大学短期大学部

研究代表者

菊池 秀彦  尚絅大学短期大学部, その他部局等, 教授 (10301384)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
キーワード活性酸素 / 大腸細胞 / 白血球 / フィトケミカル / 定量性PCR
研究実績の概要

本年度は、昨年度確立したヒト大腸細胞のNox1及びその関連分子(NoxA1, NoxO1, p22-phox)の遺伝子発現量(転写量)の定量性PCR法 (qPCR)による定量システムを利用して、種々のフィトケミカルがヒト大腸癌由来のDLD-1細胞の活性酸素産生系に及ぼす影響を調査した。DLD-1細胞に分化誘導剤の一つであるレチノイン酸とフィトケミカル(ブテイン、イソリキリチゲニン、レスベラトロール、エクオール、ウロリチンA及びスルフォラファン)を添加して48時間培養した。これらのフィトケミカルはNox2(白血球の活性酸素産生系)を増強する活性を示す化合物である。細胞からRNAを抽出してqPCRに供し、Nox1及びその関連分子(NoxA1, NoxO1, p22-phox)の遺伝子の発現量を定量した。その結果、レスベラトロール以外のフィトケミカルがNox1の転写量を顕著に抑制することが明らかとなった。来年度以降は、対象となるフィトケミカルの種類をさらに増やして、それらの効果を検証して行く予定である。 一方、フィトケミカルが白血球の活性酸素産生系Nox2に及ぼす影響の解析については、コーヒー特有のフィトケミカルであるカフェストール及びカーウェオールが共にこれを活性化することを見いだし、Fundamental Toxicological Sciences誌に筆頭著者として発表した(Kikuchi H. et al., Fumdam. Toxicol. Sci., 10: 233-240, 2023)。 Nox2についても、興味深い研究データをいくつか得ており、来年度以降さらに解析を進める予定である。

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

昨年度確立したヒト大腸癌細胞株でのNox1及びその関連分子(NoxA1, NoxO1, p22-phox)の転写量の定量方法を駆使して、種々のフィトケミカルが大腸のNox1遺伝子の発現に及ぼす影響を解析することに成功した。既に、興味深い幾つかのデータを得ており、来年度以降の研究の推進が期待できる。加えて、白血球の活性酸素産生系へのフィトケミカルの影響についても、新たな知見を蓄積しており、来年度に論文として公表できる見通しが立っているため、おおむね順調に進展しているものと判断した。

今後の研究の推進方策

昨年度構築した遺伝子発現量解析システムを駆使して、さらに種々のフィトケミカル類がNox1及びその関連分子(NoxA1, NoxO1, p22-phox)の遺伝子発現に及ぼす影響を 網羅的に解析していく。さらに、ヒト大腸癌細胞株でのNox1による活性酸素産生能の活性化方法や定量方法の開発にも取り組んでいく予定である。 現状安定して成果を挙げているフィトケミカル類のNox2への影響についても、引き続き解析を進めて論文発表等に積極的に取り組む予定である。

次年度使用額が生じた理由

特定のフィトケミカルの生理活性について非常に興味深いデータが得られ、この解明や論文執筆等に多くの時間を割いたため(フィトケミカル1種類あたりの 研究時間が増大した)、種々のフィトケミカル類の購入に係る経費が削減されたことが主な原因である。来年度以降は、生理活性の高いフィトケミカルをさらに 強力にスクリーニングするため、様々なフィトケミカル類(高価なものも含む)の購入を計画しており、その購入費に予算の多くを充てる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

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 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Coffee diterpenes, cafestol and kahweol, display cytotoxicity and all-trans retinoic acid-induced superoxide generating activity-enhancing ability in U937 cells2023

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Kikuchi, Kaori Harata, Sumiko Akiyoshi, Takefumi Sagara, Harishkumar Madhyastha, Hitomi Mimuro, Futoshi Kuribayashi
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 10 ページ: 233-240

    • DOI

      10.2131/fts.10.233

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of N-acetyllactosamine using transgalactosylation activity of Aspergillus oryzae in Czapek-Dox liquid medium2023

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Kikuchi
    • 雑誌名

      Journal of Association of Food Science Education in Japan

      巻: 14 ページ: 9-14

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production and evaluation of a unique type of bread using inulin as the only carbohydrate source for bread fermentation with the inulinase-producing yeast, Kluyveromyces marxianus2023

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Kikuchi, Sayaka Fujita, Kaori Harata, Mayu Betto, Yuko Moriguchi, Fumiyuki Sanematsu, Harishkumar Madhyastha, Takefumi Sagara
    • 雑誌名

      Current Topics in Biotechnology

      巻: 14 ページ: 13-18

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 白血球の活性酸素産生能に関与するシトクロムb558の発現増強を介した自然免疫応答の活性化における緑茶アミノ酸L-テアニンの潜在的役割2023

    • 著者名/発表者名
      菊池秀彦、原田香、三室仁美、栗林太
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 乳糖資化性酵母を用いた真正牛乳パンの製造と評価2023

    • 著者名/発表者名
      原田香、森口裕子、相良剛史、菊池秀彦
    • 学会等名
      第72回日本食品保蔵科学会大会
  • [産業財産権] イヌリンを発酵させて製造されたパン、パン生地およびパンの製造法2023

    • 発明者名
      菊池秀彦、相良剛史、實松史幸、原田香、藤田紗香
    • 権利者名
      菊池秀彦、相良剛史、實松史幸、原田香、藤田紗香
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-171728

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公開日: 2024-12-25  

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