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2018 年度 実績報告書

時間栄養学を視点とした機能性食品成分の探索と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 26220201
研究機関早稲田大学

研究代表者

柴田 重信  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10162629)

研究分担者 高橋 将記  早稲田大学, 重点領域研究機構, 次席研究員(研究院講師) (30711189)
折原 芳波  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (60450623)
研究期間 (年度) 2014-05-30 – 2019-03-31
キーワード体内時計 / 時間栄養学 / 機能性食品 / 肥満 / 腸内細菌 / 人介入試験 / マウス試験
研究実績の概要

体内時計作用栄養学の視点で以下の実験成果を得た。2型糖尿病モデルマウスと、慢性腎疾患(CKD)モデルマウスを作成した。2型糖尿病マウスは肝臓の時計遺伝子の発現リズムの振幅が低下する傾向が見られた。これらのマウスに、ヒトの糖尿病食やCKD食を与えたところ、基本的には、体内時計の同調をもたらした。つまり、ヒトの糖尿病やCKDの治療食でも、末梢の体内時計は十分に同調させることが可能であることが分かった。
夜食症のモデルマウスでは、うつ病の症状が出やすいことを見つけ、この作用には脳の5-HT2b受容体のリズム性の発現がかかわっていることを見出した。そこで、夜食症のヒトは体内時計がずれている可能性を調べた。4時間おきに4-5本の髭の毛母細胞からmRNAを抽出し、Per3、Rev-erbα、Rev-erbβ遺伝子発現リズムを評価した。その結果、睡眠後退者の髭の時計遺伝子発現は有意に後退したが、正常者や夜食症は後退せず、位相は個人差が大きかった。
次に、日勤務者、1日の徹夜者、8時間おきのシフトワーク者に分類し、時計遺伝子発現リズムに変化があるか否かについて調べた。その結果、一過性の徹夜勤務では遺伝子発現にはほとんど影響を及ぼさず、シフトワーク者はリズムの位相が大きく乱れ、また、遺伝子発現の絶対量が低かった。つまりシフトワークは体内時計に負荷がかかることが明らかになった。
イヌリンや菊芋などの水溶性食物繊維を豊富に有する食材は、血糖値の増加を抑制し、腸内細菌の多様性をもたらすことが知られている。そこで、粉末菊芋5gを朝食時に摂取するか、夕食時に摂取するかを夫々15名の被験者に介入試験した。その結果、朝の摂取は、24時間の血糖値の上昇を抑止し、さらに昼食・夕食の血糖値の上昇を抑制した(セカンドミール効果)。また、便秘指数も朝摂取が改善させ、腸内細菌に対する作用も朝摂取で顕著であった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 11件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] UCLA(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      UCLA
  • [国際共同研究] 南洋工科大学(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      南洋工科大学
  • [雑誌論文] Phase resetting of circadian peripheral clocks using human and rodent diets in mouse models of type 2 diabetes and chronic kidney disease.2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Iwami S, Tamura K, Ikeda Y, Kamagata M, Sasaki H, Haraguchi A, Miyamatsu M, Hanashi S, Takato Y, Shibata S.
    • 雑誌名

      Chronobiology International

      巻: 未定 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1080/07420528.2019.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation among clock gene expression rhythms, sleep quality, and meal conditions in delayed sleep-wake phase disorder and night eating syndrome.2019

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi A, Komada Y, Inoue Y, Shibata S.
    • 雑誌名

      Choronobiology International

      巻: 未定 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1080/07420528.2019.1585366.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of night shift work on the expression of clock genes in beard hair follicle cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Hattammaru M, Tahara Y, Kikuchi T, Okajima K, Konishi K, Nakajima S, Sato K, Otsuka K, Sakura H, Shibata S, Nakaoka T.
    • 雑誌名

      Sleep Medicine

      巻: 未定 ページ: S1389-9457

    • DOI

      10.1016/j.sleep.2019.01.005.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systemic oscillator-driven and nutrient-responsive hormonal regulation of daily expression rhythms for gluconeogenic enzyme genes in the mouse liver.2019

    • 著者名/発表者名
      Taira A, Arita E, Matsumoto E, Oohira A, Iwase K, Hiwasa T, Yokote K, Shibata S, Takiguchi M.
    • 雑誌名

      Chronobiology International

      巻: 36(5). ページ: 591-615.

    • DOI

      10.1080/07420528.2019.1570246.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A low-protein diet eliminates the circadian rhythm of serum insulin and hepatic lipid metabolism in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Yokota SI, Nakamura K, Ando M, Haraguchi A, Omori K, Shibata S.
    • 雑誌名

      Journal nutrition Biochemistry

      巻: 63 ページ: 177-185.

    • DOI

      10.1016/j.jnutbio.2018.10.004.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Social jetlag and menstrual symptoms among female university students.2019

    • 著者名/発表者名
      Komada Y, Ikeda Y, Sato M, Kami A, Masuda C, Shibata S.
    • 雑誌名

      Choronobiology International

      巻: 36(2). ページ: 258-264.

    • DOI

      10.1080/07420528.2018.1533561

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Day-Night Oscillation of Atrogin1 and Timing-Dependent Preventive Effect of Weight-Bearing on Muscle Atrophy.2018

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Kojima S, Sasaki K, Ishikawa R, Tanaka M, Shimoda T, Hattori Y, Aoki N, Takahashi K, Hirooka R, Takizawa M, Haraguchi A, Shibata S.
    • 雑誌名

      Ebiomedicine

      巻: 37 ページ: 499-508.

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2018.10.057

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circadian-based Treatment Strategy Effective in the BACHD Mouse Model of Huntington's Disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Whittaker DS, Loh DH, Wang HB, Tahara Y, Kuljis D, Cutler T, Ghiani CA, Shibata S, Block GD, Colwell CS.
    • 雑誌名

      Journal Biologucal Rhythms

      巻: 33(5). ページ: 535-554.

    • DOI

      10.1177/0748730418790401.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chronotype and social jetlag influence human circadian clock gene expression.2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi M, Tahara Y, Tsubosaka M, Fukazawa M, Ozaki M, Iwakami T, Nakaoka T, Shibata S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8(1): ページ: 10152.

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28616-2.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fukuda T, Haraguchi A, Takahashi M, Nakaoka T, Fukazawa M, Okubo J, Ozaki M, Kanatome A, Ohya R, Miura Y, Obara K, Shibata S.2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuda T, Haraguchi A, Takahashi M, Nakaoka T, Fukazawa M, Okubo J, Ozaki M, Kanatome A, Ohya R, Miura Y, Obara K, Shibata S.
    • 雑誌名

      Chronobiology International

      巻: 35(10). ページ: 1445-1455.

    • DOI

      10.1080/07420528.2018.1490315.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circadian clock component PERIOD2 regulates diurnal expression of Na+/H+ exchanger regulatory factor-1 and its scaffolding function.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsurudome Y, Koyanagi S, Kanemitsu T, Katamune C, Oda M, Kanado Y, Kato M, Morita A, Tahara Y, Matsunaga N, Shibata S, Ohdo S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8(1) ページ: 9072

    • DOI

      10.1038/s41598-018-27280-w.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 「時間栄養学を活用した栄養指導~体内時計と食生活~」2019

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      鳥取県 平成30年度栄養指導推進研修会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「時間栄養学の視点からの内分泌学・代謝学」2019

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      第41回小児成長研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「時間軸のリズム現象で健康科学を捉える」2019

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      平成30年度 発酵と代謝研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「体内時計と生活習慣病(糖尿病)」2018

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      岩手栄養改善学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「高齢者の生活リズムと健康―時間栄養・運動学からの提言―」2018

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      第6回日本介護予防・健康づくり学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「いつ食べよう?体内時計と相談だ!」2018

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      第7回信州の食を育む県民大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「時間栄養学~マウスから人の健康まで~」2018

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      第25回日本時間生物学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「時間栄養学」2018

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      一般社団法人日本臨床栄養学会 2018年度 認定臨床栄養医研修会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「Protein rich breakfast is important for peripheral clock and muscle function」2018

    • 著者名/発表者名
      Shigenobu Shibata
    • 学会等名
      ASIAN FORUM ON CHRONOBIOLOGY
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「体内時計の視点から時間について考える」2018

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      第36回日本生理心理学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 「食事の時間栄養学」2018

    • 著者名/発表者名
      柴田重信
    • 学会等名
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 招待講演
  • [備考] 柴田研究室

    • URL

      https://www.waseda-shibatas.com/

  • [産業財産権] 概日リズム変調及びそれに起因する症状の予防又は改善用の内服剤並びに飲食品組成物2018

    • 発明者名
      柴田重信、草野崇一
    • 権利者名
      柴田重信、草野崇一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018- 153937

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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