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腎不全や糖尿病、動脈硬化などの生活習慣病では、様々な代謝変動を伴うため、多種多様な薬剤を用いた治療アプローチが先行しているが、各疾患別に特定栄養素の制限や補給など栄養療法や運動などが薬物治療の効率化を考える上でも重要であることから、栄養と薬物の併用療法が推奨されている。本研究では、生活習慣病時の腸管栄養代謝の機能評価を把握することを目的として、腸管遺伝子の網羅的発現解析とメタボロミクス解析を融合させた栄養代謝統合的データベース構築を行い、疾患特異的な腸管トランスポーター遺伝子群の制御可能な保健機能食品の開発と生活習慣病の発症・進展予防への応用を試みた。これまでに我々は、腎不全時のミネラル代謝異常を栄養生化学的に解析し、腸管トランスポーター遺伝子の栄養代謝への関与について研究してきた。本研究課題では、腎不全モデル動物を用いて、腸管組織におけるDNAマイクロアレイ解析を行った結果、鉄代謝関連遺伝子の変動の他、時計遺伝子群が変動することを見出した。さらに、腎不全時の高リン血症に対する食事療法のリン制限食を用いて解析した結果、リン制限食において、腎不全における鉄関連遺伝子や時計遺伝子群の発現変動が改善された。また、食事リンの負荷が腸管の解毒関連酵素遺伝子群の発現を増加させ、その変動にはストレス制御に関連するNrf2タンパクが関与しており、Nrf2欠損マウスにおいては解毒関連遺伝子発現に対するリンの応答性が消失することを明らかにした。
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