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2022 年度 実施状況報告書

タンパク質摂取不足が脳脊髄液アルブミンと神経細胞に及ぼす影響の検討

研究課題

研究課題/領域番号 22K11704
研究機関京都府立大学

研究代表者

桑波田 雅士  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (30304512)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード血漿アルブミン / 脳脊髄液アルブミン / 還元型アルブミン比率 / 低タンパク質食 / ラット
研究実績の概要

タンパク質栄養状態の指標である血漿アルブミン濃度が高値の高齢者と比較して、低値を示す高齢者は認知機能低下リスクが2倍上昇していることが報告されている。さらに血漿中のアルブミン分子は加齢に伴いその還元型比率が低下することで生理機能にも変化が生じる可能性が示唆されている。アルブミンは脳脊髄液中にも存在することから、本研究では、食事タンパク質が脳内環境に及ぼす影響をアルブミン分子に焦点をあてて検討することを目的とした。
まずカゼインおよび卵白タンパク質をタンパク質源とし、それぞれ20%および5%のタンパク質含有量に調整した4種類の飼料をラットに18週間給餌した試験(各ラットの摂取エネルギー量は等しく調整)を実施した。その結果、5%カゼイン食群では血漿中、脳脊髄液中ともにアルブミン濃度の有意な低下が認められた。一方、5%卵白タンパク質群ではこれらに低下傾向は認められたが有意な変化ではなかった。同様に他の3群と比較して、5%カゼイン食群のみ血漿中、脳脊髄液中ともに有意な還元型アルブミン比率の低下(酸化型アルブミン比率の上昇)が認められた。
続いて20%および5%カゼイン食を23週間ラットに給餌した試験(各ラットの摂取エネルギー量は等しく調整)を実施した。20%カゼイン食群と比較して、5%カゼイン食群で上記試験と同様の結果が得られた。またこれらのラットの脳からTotal RNAを抽出し、遺伝子発現の網羅的比較(RNA-Seq解析)を行なった。

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

脳脊髄液を採取する手技の正確性に若干の不安を感じたこともあり、動物実験の回数を増やしたため、他の実験計画の遂行が遅れた。これに加えin vitro実験に使用するためのアルブミン精製に用いる予定であった実験機器(AKTAシステム)が故障したため、ラット血液からのタンパク質精製実験を予定どおり実施することが困難であった。

今後の研究の推進方策

遅れているアルブミン分子の精製に取り組む。今年度の検討の中で、血漿からの精製過程においてフィブリン繊維かとも思われる粘性物が認められ、操作に不都合が感じられた。そこで次年度は血清からの精製を検討する予定である。還元型および酸化型アルブミン分子の精製が進めば、予定どおりin vitro系の実験を進める。また、今年度得られたRNA-Seq解析の結果を基に、変動が予想される遺伝子の発現をあらためてリアルタイムPCRにて確認していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

計画していたin vitro試験の準備等に取り掛かれなかったことで、使用予定としていた消耗品を購入しなかったために研究費の繰り越しが生じた。次年度はこれらの実験に用いるカラムや培養細胞系の実験に使用する血清をはじめ、高額な消耗品が多数必要となり、繰り越し金も物品費として使用する計画である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effects of amino acids and albumin administration on albumin metabolism in surgically stressed rats: A basic nutritional study.2023

    • 著者名/発表者名
      Wada A, Nakamura M, Kobayashi K, Kuroda A, Harada D, Kido S, Kuwahata M.
    • 雑誌名

      JPEN J Parenter Enteral Nutr

      巻: 47 ページ: 399-407

    • DOI

      10.1002/jpen.2472.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Evaluation of the Protein Requirements of Japanese Young Men by Consuming Two Types of Dairy Proteins Using the Indicator Amino Acid Oxidation Method.2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yumen Y, Morita S, Yoshikawa M, Sonoki H, Iwamoto H, Takeda Y, Ogawa A, Kobayashi Y, Kuwahata M, Kido Y.
    • 雑誌名

      J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo)

      巻: 68 ページ: 383-389

    • DOI

      10.3177/jnsv.68.383.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 食事タンパク質が脳脊髄液アルブミンの酸化還元動態と脳の遺伝子発現に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      桑波田雅士、高居佑衣、前田千尋、小林ゆき子、青井渉
    • 学会等名
      第70回日本栄養改善学会学術総会
  • [学会発表] Cystine supplementation sustains plasma mercaptalbumin levels in rats fed low-protein diets more effectively than methionine.2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda C, Yano Y, Kaneko I, Kobayashi Y, Aoi W, Kuwahata M.
    • 学会等名
      22nd IUNS-International Congress of Nutrition
    • 国際学会
  • [学会発表] 食事タンパク質が血漿および脳脊髄液中のアルブミン分子酸化還元動態に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      桑波田雅士, 諏訪千秋, 前田千尋, 小林ゆき子, 青井渉.
    • 学会等名
      第76回日本栄養・食糧学会大会

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公開日: 2023-12-25  

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