植物フラボノイドによる生体機能への影響と食品としての機能評価における基盤研究

2011 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23617035
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 柳原 延章 産業医科大学, 医学部, 教授 (80140896)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2014-03-31
• キーワード: 植物性フラボノイド / ノビレチン / ダイゼイン / カテコールアミン / 生合成 / 分泌 / 食品成分 / ストレス

研究概要

本年度の研究計画として、蜜柑果皮成分ノビレチンなどの植物由来のフラボノイドによるカテコールアミン(CA) 神経機能への影響について検討することであった。その結果として、１）培養ウシ副腎髄質細胞においてノビレチンは、それ自身でCA分泌を促進した。その機序として、電位依存性Ca2+チャネルの特にL及びN型チャネルに作用し、さらに逆行性Na+/Ca2+交換反応を活性化して細胞内へのCa2+流入を増加させることによるものであった。一方、ノビレチンは生理的刺激であるアセチルコリン(ACh)によるCA分泌を抑制した。その機序として、ニコチン性ACh受容体を介するNa+流入の阻害、それに引き続いて電位依存性Ca2+チャネルを介するCa2+流入の阻害によるものでたった。２）ノビレチンをマウスにin vivo短期投与して、強制水泳ストレス実験を行ったが、顕著な効果は見られなかった。３）大豆成分のダイゼインは、それ自身でCA生合成を促進し、その機序として細胞膜エストロゲン受容体を介する細胞外シグナル調節蛋白質リン酸化酵素(ERK)やサイクリックAMP依存性蛋白質リン酸化酵素の活性化、チロシン水酸化酵素のリン酸化及び活性化等によるものと思われた。一方、ダイゼインはACh刺激によるCA生合成及び分泌を抑制した。以上の結果より、植物性フラボノイドであるノビレチンやダイゼインはそれ自身では、CA分泌や生合成を促進するが、ストレスなどにより引き起こされるACh刺激のCA分泌や生合成に対しては抑制することが判明した。これらの結果を、第８回IBRO世界神経科学大会（フィレンツェ市、イタリア、2011年7月）、第７回国際中国伝統医学発展大会（天津市、中国、2011年9月）及び第８５回日本薬理学会年会シンポジウム（京都市、2012年3月）にて発表した。

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

本年度の研究計画に対して、ほぼ計画に沿って遂行された。当初の計画では、植物性フラボノイドのノビレチンやダイゼインのカテコールアミン生合成や分泌に対する反応を調べることであった。上記で述べたようにこれらの植物性フラボノイドがカテコールアミン生合成や分泌に対して２相性の作用を引き起こすことが判明した。特に、興味深いことは、ストレスや精神的興奮により生ずるアセチルコリンを介するカテコールアミン生合成や分泌に対して抑制作用を示すことから、これら食品成分に抗ストレス効果の可能性を示唆した。

今後の研究の推進方策

今後の研究計画として、今年度はさらにその他の植物性フラボノイドでイカリソウの成分であるイカリノサイドAなどを用いて前年度と同様なカテコールアミン研究を行う計画である。また前年度に調べた植物性フラボノイドが、実際にin vivo実験において生体内でのカテコールアミン動態にどのように影響するか、また種々のストレスに対して抗ストレス効果を示すかどうかなどを調べる予定である。特に、昨年度の未使用の金額１４２７２２円については、植物性フラボノイドの受容体の１つと想定される細胞膜エストロゲン受容体の分子生物学的な検討や分子薬理学的な検討のための費用に追加配分して、細胞膜エストロゲン受容体の本体の解明に迫りたい。

次年度の研究費の使用計画

細胞培養関係、細胞内シグナル用キット、放射性標識化合物などの消耗品に３４万円、細胞膜エストロゲン受容体の分子生物学的研究用試薬などに３０万円、実験動物関係等のその他費に５０万円、さらに国際及び国内学会の発表などの旅費として４０万円を計上したい。

研究成果

• [雑誌論文] Impaired insulin signaling in endothelial cells reduces insulin-induced glucose uptake by skeletal muscle (2011)
  • 著者名/発表者名: Kubota T., Kubota N., Kumagai H., Yamaguchi S., Kozono H., Takahashi T., Inoue M., Itoh S., Takamoto I., Sasako T., Kumagai K., Kawai T., Hashimoto S., Kobayashi T. Sato M., Tokuyama K., Nishimura S., Tsunoda M., Ide T. Murakami K., Yamazaki T., Ezaki O., Kawamura K., Masuda H., Moroi M., Sugi K., Oike Y., Shimokawa H., Yanagihara N., Tsutsui M., Terauchi Y., Tobe K., Nagai R., Kamata K., Inoue K., Kodama T., Ueki K., Kadowaki1 T.
  • 雑誌名: Cell Metabolism 巻: 13 ページ: 294-307
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2011.01.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dendritic cell-derived dopamine induces IL-6-dependent Th17 polarization in rheumatoid arthritis (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakano K., Matsushita S., Yamaoka1 K., Saito K., Sasaguri Y., Yanagihara N., Tanaka S., Katsuki I, Tanaka Y.
  • 雑誌名: J Immunology 巻: 186(6) ページ: 3745-3752
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1002475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of work shift on glutamic acid and gamma-aminobutyric acid (GABA): Evaluation with proton magnetic resonance spectroscopy at 3T (2011)
  • 著者名/発表者名: Kakeda S., et al.
  • 雑誌名: Psychiatric Research: Neuroimaging 巻: 192 ページ: 55-59
  • DOI: doi: 10.1016/j.pscychresns.2010.10.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crucial vasculoprotective role of the whole nitric oxide synthase system in vascular lesion formation in mice: Involvement of bone marrow-derived cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Furuno Y., et al.
  • 雑誌名: Nitric Oxide 巻: 25 ページ: 350-359
  • DOI: doi: 10.1016/j.niox.2011.06.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced spinal microglial activation and neuropathic pain after nerve injury in mice lacking all three nitric oxide synthases (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuboyama K., et al.,
  • 雑誌名: Mol Pain 巻: 7 ページ: 50
  • DOI: doi: 10.1186/1744-8069-7-50
  • 査読あり
• [学会発表] 選択的エストロゲン受容体調整薬の副腎髄質細胞のカテコールアミン分泌に与える影響について (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲垣博英 他
  • 学会等名: 第8５回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 2012年 3月 16日
• [学会発表] 赤ワイン含有のフラボノール類のカテコールアミン分泌に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂巻 路可 他
  • 学会等名: 第8５回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 2012年 3月 16日
• [学会発表] 植物由来フラボノイドのカテコールアミンシグナリングへの薬理作用とその創薬的基盤研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柳原 延章 他
  • 学会等名: 第8５回 日本薬理学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 2012年 3月 15日
• [学会発表] 赤ワインポリフェノールのレスベラトロールがノルアドレナリントランスポーター機能に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊平 由美子
  • 学会等名: 第8５回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 2012年 3月 14日
• [学会発表] Ｒｈｏキナーゼ阻害剤ファスジルによるノルエピネフリントランスポーター機能のアップレギュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 教昭 他
  • 学会等名: 第8５回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 2012年 3月 14日
• [学会発表] ペンタゾシンによるノルエピネフリントランスポーター抑制の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小原 剛 他
  • 学会等名: 第8５回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 2012年 3月 14日
• [学会発表] Accelerated Vascular Lesion Formation in Mice Lacking All Nitric Oxide Synthases: Contribution of Bone Marrow Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Furuno Y., et al.,
  • 学会等名: The 75th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2011年8月3日
• [学会発表] Complete Disruption of All Nitric Oxide Synthase Genes Causes Markedly Accelerated Renal Lesion (2011)
  • 著者名/発表者名: Morisada N., et al.,
  • 学会等名: The 75th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2011年8月3日
• [学会発表] Ca2+-dependent effects of nobiletin, a citrus flavonoid, on catecholamine synthesis and secretion in cultured bovine adrenal (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara N., et al.,
  • 学会等名: 7th International Forum on the Development of(招待講演)
  • 発表場所: Tianjin Saixiang Convention Center, Tianjin, China
  • 年月日: 2011年 9月 21日
• [学会発表] Effects of flavonoids on catecholamine synthesis and secretion in cultured bovine adrenal medullary cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara N., et al.,
  • 学会等名: The 8th IBRO World Congress of Neuroscience
  • 発表場所: Fortezza da Basso, Florence, Italy
  • 年月日: 2011年 7月 20日
• [図書] SOYBEANS and HEALTH (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara N., et al.
  • 総ページ数: 167-180
  • 出版者: INTECH