2015 Fiscal Year Annual Research Report
食事性亜硝酸によるエピゲノム修飾に対する作用と生理的役割解明
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15H02898
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
玉置 俊晃 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (80179879)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井本 逸勢 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (30258610)
石澤 有紀 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (40610192)
池田 康将 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 准教授 (60432754)
土屋 浩一郎 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (70301314)
木平 孝高 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (90377276)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 亜硝酸 / 硝酸 / AMPK / ケルセチン / エピゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトの培養細胞を用いた系で、亜硝酸を中心とした食品性機能因子の刺激による染色体から１塩基レベルまでのゲノム・エピゲノム解析技術基盤の準備と整備を進めた。また、得た結果の情報解析パイプラインの整備も進めて、以下の成果を得た。1)次世代シーケンサーによる網羅的変異探索、マイクロアレイによる網羅的SNP検索、質量分析・リアルタイムPCRによる変異・SNP検索システムの整備をおこった。2) ゲノムワイドなDNAメチル化異常や遺伝子発現変化の網羅的解析から、ヒト疾患のバイオマーカーやがん遺伝子・がん抑制遺伝子の探索を行った。3) ヒト血管内皮細胞をquercetinのグルクロン酸抱合体であるquercetin-3-O-β-D-glucuronide (Q3GA)で長期刺激後、マイクロアレイ解析および、ヒトビーズチップを用いたDNAメチル化解析を行った。その結果、血液凝固やフラボノイドの代謝に関わるいくつかの遺伝子でQ3GAによる発現の変化が見られた。
食餌性亜硝酸による生理的役割解明研究では以下のような結果を得た。1) Wistarラットを4群（通常食群、高脂肪食群、高脂肪食に亜硝酸Naを100mg/Lまたは1000mg/Lで飲水に混ぜて投与した群）に分け、投与1週目に経口糖負荷試験OGTTを、投与2週目に血中トリグリセライド値および空腹時インスリン値を測定した。OGTT、HOMA-IR、そして血中TGは亜硝酸塩の投与で有意な改善が見られ、一方、血中インスリン値は変化が無かった。2) 我々は、亜硝酸塩がAMPKを直接活性化することを見出してきた。亜硝酸による血糖降下作用はグルカゴン分泌の抑制によるものではないかと仮説を立て、培養膵α 細胞（αTC 細胞）に亜硝酸塩を添加すると、グルカゴン分泌が低下する現象を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
野菜摂取で体内に取り込まれる食事制亜硝酸による糖代謝に関する作用を検討した。その結果、実験動物では、亜硝酸投与によりOGTT、HOMA-IR、そして血中TGは亜硝酸塩の投与で有意な改善を認め、さらに、培養膵α 細胞（αTC 細胞）では、亜硝酸塩によりグルカゴン分泌が低下する現象を見出した。これまでに報告されていない新知見であり、食餌性亜硝酸による生理的役割解明に大きく前進した。
ヒト培養細胞を用いて食餌性亜硝酸によるエピゲノム修飾を解明する研究では、染色体から１塩基レベルまでのゲノム・エピゲノム解析技術基盤と情報解析パイプラインの整備を進めてきた。培養細胞から得たDNAのエピゲノム修飾を解析する方法は簡単ではないが、実験を繰り返して着実に成果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
肥満糖尿病患者に対する亜硝酸の生理的作用をさらに検討する。特に､膵臓からのグルカゴン分泌刺激作用の再確認とそのメカニズムについて検討を加える。ヒト培養細胞を使用して信頼のあるエピゲノム修飾変化を解析する技術には､未だ多くの改善が必要であるので、ゲノム・エピゲノム解析技術基盤と情報解析パイプラインの整備をさらに進める。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Angiotensin II alters the expression of duodenal iron transporters, hepatic hepcidin, and body iron distribution in mice.2015
Author(s)
Tajima S, Ikeda Y, Enomoto H, Imao M, Horinouchi Y, Izawa-Ishizawa Y, Kihira Y, Miyamoto L, Ishizawa K, Tsuchiya K, Tamaki T.
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Journal Title
Eur J Nutr.
Volume: 54
Pages: 709-719
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Limonenediol Ameliorates Lipid Profiles by Upregulation of Sirt1 Activity and Expression in Cultured Cells and High Fat Diet-Fed Mice.2015
Author(s)
Licht Miyamoto, Haruna Aihara, Wenting Xu, Jin Meina, Yosuke Tomida, Tomomi Yamaoka, Naonobu Tanaka, Yasumasa Ikeda, Akira Shigenaga, Akira Otaka, Toshiaki Tamaki, Yoshiki Kashiwada, Koichiro Tsuchiya.
Organizer
75th Scientific Sessions American Diabetes Association
Place of Presentation
Boston, USA
Year and Date
2015-06-05 – 2015-06-09
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