インスリン抵抗性改善を目的とした食品成分の探索

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26350131
• 研究機関: 神奈川工科大学
• 研究代表者: 清瀬 千佳子 神奈川工科大学, 応用バイオ科学部, 教授 (50272745)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: インスリン抵抗性改善 / 食品成分 / ビタミン / 培養細胞 / 動物実験

研究実績の概要

日本において最も罹患者が多い「糖尿病」を食品成分で改善できるかどうかについて検討を行っている。特に糖尿病発症の主要な機序である「インスリン抵抗性」の改善に着目し、その点について改善しうる食品成分を見出す事を本研究の目的とした。初年度である平成26年度においては、食品成分のスクリーニングを行うためにインスリン抵抗性を惹起した培養細胞を新規に確立し、その細胞を用いてインスリン抵抗性を改善できる可能性のある食品成分を見つけ出す事とした。インスリン抵抗性は肥大した脂肪細胞から分泌された遊離脂肪酸（特に飽和脂肪酸）が骨格筋の細胞膜にある脂肪酸輸送担体(CD36)によって取り込まれるとインスリンによるシグナル伝達系でのIR-SやAktのリン酸化が抑制され、最終的にGLUT4のトランスロケーションを阻害する事で惹起するという仮説がある。そこで、このメカニズムを培養細胞系で作り出す事にした。使用する細胞はマウス骨格筋細胞であるC2C12細胞とし、遊離脂肪酸を添加することで「インスリン抵抗性」を惹起させる事にした。遊離脂肪酸としてパルミチン酸を用いる事にした。C2C12細胞を培養し、コンフルエントになった状態で実験を行った。パルミチン酸の添加濃度と培養時間についてそれぞれ検討し、IRSのリン酸化及びAKtのリン酸化がインスリンのみを添加したポジティブコントロールより有意に低下する条件を見出すことにした。その結果、パルミチン酸を1mM、培養時間を24時間行う事でインスリン抵抗性を惹起できることが明らかとなった。そこで、このインスリン抵抗性惹起細胞を用いて食品成分をスクリーニングすることにした。まず最初にビタミンＥ同族体６種類について検討した所、delta-tocopherolがAktのリン酸化を有意に改善することが明らかとなった。

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

研究計画に記載した内容として、平成26年度はインスリン抵抗性惹起細胞の確立とその培養細胞を用いての改善効果が期待できる食品成分のスクリーニングが目的だったが、インスリン抵抗性惹起細胞の確立ができた事とまずはビタミンＥ同族体でのスクリーニングを行った結果、delta-tocopherolにインスリン抵抗性改善効果が見られた事を明らかにできたことはおおむね予定通りに進んでいると思われる。ただ、研究計画に記載した野菜スプラウト抽出物やフラボノイド物質（標品）類に関してはまだ検討が終わっていない事からその点については今後検討したいと考えている。

今後の研究の推進方策

インスリン抵抗性惹起細胞を用いてビタミンＥ同族体の１つであるdelta-tocopherolに改善効果が見られたことから、in vivoでの検討に移りたいと考えている。早期に2型糖尿病を誘発するKKマウスに高炭水化物・高脂肪食を摂取すると同時にdelta-tocopherolを摂取させる事でインスリン抵抗性が改善できるかどうかについて検討したい。また、培養細胞を用いて、野菜スプラウト抽出物での検討も引き続き行いたいと考えている。