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2022 年度 実績報告書

小腸由来エクソソームを介した食事性蛋白質と骨格筋の新規機能連関

研究課題

研究課題/領域番号 22H03513
配分区分補助金
研究機関徳島大学

研究代表者

二川 健  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (20263824)

研究分担者 曽我部 正博  金沢工業大学, 産学連携室, 教授 (10093428)
松井 利郎  九州大学, 農学研究院, 教授 (20238942)
赤間 一仁  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (50252896)
瀬川 博子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (70325257)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードエクソソーム / 機能性ペプチド / 機能性蛋白質 / Cblinペプチド
研究実績の概要

機能性蛋白質/ペプチドとは食事性蛋白質が、消化・吸収の過程である特殊なアミノ酸配列を有するペプチドが派生し、それが生体内で、整腸作用・降圧作用・血糖降下作用・抗筋萎縮作用など様々な機能性を発揮するというものである。近年、解析技術の進歩によりテトラペプチド以上の大きな分子量を有する機能性ペプチドが相次いで報告されている。しかしながら、小腸の吸収上皮細胞にはトリペプチドまでのトランスポーターしか存在せず、この矛盾は栄養学の大きな謎の一つである。研究代表者らは、Cblinペプチドと名付けた大豆蛋白質由来の抗筋萎縮作用を有するペプチド(DGYMP配列)が小腸を介し骨格筋に到達することを報告してきた1,2)。以上の知見を基に、「小腸エクソソームにCblinペプチドが内包されて、骨格筋へ輸送されているのではないか」という仮説に至った。本研究は、小腸由来エクソソームを介した食事性蛋白質と骨格筋の新規の機能連関を解明するものである。長年の栄養学の壁をブレイクスルーする画期的な研究であり、エクソソーム栄養学という新しい学問分野を提唱する。令和4年度は、Cblinペプチド(抗筋萎縮活性をしめすテトラペプチド)とモリン(抗筋萎縮活性を示すポリフェノール)を胃内投与し、門脈血からエクソソームを抗体法で採取した。そのエクソソームをLC-MSにて解析したところ、Cblinペプチドとエクソソームを検出できた。この結果は、ペプチドやポリフェノールがエクソソームに付着あるいは取り込まれて血中に吸収されていることを強く示唆するもである。現在、この結果の再現性を確認するとともに、別々に取り込まれた後、血中で結合しているのではないことを照明しようとしている。

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

フローサイトメトリーによるエクソソーム検出プロトコールを確立できた。一方、HPLCやLC-MS装置を用い、エクソソームに付着あるいは内包されているポリフェノールやペプチドを高感度に検出できるようになった。おおむね順調に進展していると評価した。

今後の研究の推進方策

確立した検出システムを駆使して、食事性のペプチドやポリフェノールが小腸上皮細胞においてエクソソームに付着または内包されることを科学的に実証するという当初の研究目標に邁進する予定である。特に、研究分担者の松井研究者と情報交換を密にし、可能なかぎり早期に検出実験で令和4年度の結果を再確認したい。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Morin improves dexamethasone-induced muscle atrophy by modulating atrophy-related genes and oxidative stress in female mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Ulla A, Osaki K, Rahman MM, Nakao R, Uchida T, Maru I, Mawatari K, Fukawa T, Kanayama HO, Sakakibara I, Hirasaka K, Nikawa T
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 10 ページ: 1488-1458

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac140.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Balenine, Imidazole Dipeptide Promotes Skeletal Muscle Regeneration by Regulating Phagocytosis Properties of Immune Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Yang M, Sun L, Kawabata Y, Murayama F, Maegawa T, Nikawa T, Hirasaka K
    • 雑誌名

      Mar Drugs

      巻: 20 ページ: 313-313

    • DOI

      10.3390/md20050313

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Daily Dietary Supplementation with Steamed Soybean Improves Muscle Volume and Strength in Healthy People Lacking Exercise2022

    • 著者名/発表者名
      Kohno M, Ulla A, Taniguchi R, Ohishi A, Hirayama K, Takemura Y, Takao S, Kanazawa Y, Matsumoto Y, Harada M, Fukawa T, Kanayama HO, Uchida T, Suzuki T, Nikawa T
    • 雑誌名

      J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo)

      巻: 68 ページ: 521-526

    • DOI

      10.3177/jnsv.68.521.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Astaxanthin Exerts Immunomodulatory Effect by Regulating SDH-HIF-1α Axis and Reprogramming Mitochondrial Metabolism in LPS-Stimulated RAW264.7 Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Sun L, Kim S, Mori R, Miyaji N, Nikawa T, Hirasaka K
    • 雑誌名

      Mar Drugs

      巻: 20 ページ: 660-660

    • DOI

      10.3390/md20110660.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suppressive effects of processed aconite root on dexamethasone-induced muscle ring finger protein-1 expression and its active ingredients.2022

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Ishida T, Ye K, Muraguchi M, Tanimura Y, Yoshida M, Ishiuchi K, Abe T, Nikawa T, Hagihara K, Hayashi H, Makino T.
    • 雑誌名

      J Nat Med

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11418-023-01691-0.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MuRF1 deficiency prevents age-related fat weight gain, possibly through accumulation of PDK4 in skeletal muscle mitochondria in older mice2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiura K, Hirasaka K, Maeda T, Uchida T, Kishimoto K, Oarada M, Labeit S, Ulla A, Sakakibara I, Nakao R, Sairyo K, Nikawa T
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: 40 ページ: 1026-1038

    • DOI

      10.1002/jor.25131.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Additional effects of simultaneous treatment with C14-Cblin and celastrol on the clinorotation-induced rat L6 myotube atrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Kitahata K, Uchida T, Taniguchi R, Kato A, Sugiura K, Sakakibara I, Oarada M, Fukawa T, Junsoo P, Inho C, Nikawa T.
    • 雑誌名

      J Med Invest

      巻: 69 ページ: 127-134

    • DOI

      10.2152/jmi.69.127.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Functional analysis of Aconitase2 in fetal skeletal muscle2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nikawa, Miho Takata, Kosuke Sugiura, Takayuki Uchida, Iori Sakakibara, Madoka Uezumi, Akiyoshi Uezumi
    • 学会等名
      International Symposium on Mechanobiology for Human Health:8 years progress in The AMED-CREST/PRIME project on mechanobiplogy
    • 国際学会
  • [学会発表] The elucidation of mechanism by MFN2-mediated induction of disuse muscle atrophy2023

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Uchida, Yukari Miki, Katsuya Hirasaka, Takahiko Sato, Mika Teranishi, Naotada Ishihara, Takeshi Kobayashi, Atsushi Higashitani, Masahiro Sokabe, Takeshi Nikawa
    • 学会等名
      International Symposium on Mechanobiology for Human Health:8 years progress in The AMED-CREST/PRIME project on mechanobiplogy
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙飛行と加齢による筋萎縮と栄養対策2022

    • 著者名/発表者名
      二川 健
    • 学会等名
      第22回日本抗加齢医学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] (無)重力感知の分子メカニズムとその制御による筋萎縮と骨粗鬆症の抑制2022

    • 著者名/発表者名
      二川 健
    • 学会等名
      第35回日本臨床整形外科学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 有人宇宙活動を支える機能性宇宙食の開発2022

    • 著者名/発表者名
      二川 健
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第36回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Anti-muscle Atrophic Effects of Dietary Cricket Proteins2022

    • 著者名/発表者名
      二川 健
    • 学会等名
      International Symposium on Research and Development for Future Food and Health in Moonshot Project
    • 国際学会
  • [学会発表] Food function on diseases2022

    • 著者名/発表者名
      二川 健
    • 学会等名
      第22回国際栄養学会議
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 臨床栄養:次世代宇宙栄養学の展望2023

    • 著者名/発表者名
      髙田実穂、二川健
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社

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公開日: 2023-12-25  

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