大豆イソフラボン由来S-エクオールのアジア人型2型糖尿病予防作用に関する研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H02900
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 乾 博 大阪府立大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (20193568)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 直樹 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 講師 (00529141) ; 甲斐 建次 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 講師 (40508404)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: エクオール / 大豆イソフラボン / 2型糖尿病 / 膵β細胞 / プロテインキナーゼA

Outline of Annual Research Achievements

膵β細胞の減少や細胞あたりのインスリン分泌量の低下は、血中に放出されるインスリン量を減少させるため、2型糖尿病の発症や進行の一因となる。膵β細胞におけるcAMP/protein kinase A (PKA)シグナルを活性化は、細胞の増殖やインスリン分泌量を増加させるため、2型糖尿病の予防に貢献する可能性がある。我々は、大豆イソフラボンであるダイゼインの腸内細菌代謝物であるS-エクオールが、cAMP/PKAシグナルを活性化して、細胞増殖やインスリン分泌を亢進させる機能を持つことを見出している。本研究では、S-エクオールがPKAシグナル活性化機構について検討している。
膵β細胞株であるINS-1細胞において、S-エクオールによるcAMP応答配列（CRE）を介した転写に対するアデニル酸シクラーゼ阻害剤の影響について検討した。その結果、S-エクオールによるCRE活性促進は、細胞膜に局在するアデニル酸シクラーゼ阻害剤である2′,5′-dideoxyadenosineによって抑制されたが、細胞質局在型の阻害剤（KH7）の影響は受けなかった。INS-1細胞の細胞膜画分において、S-エクオールはcAMPの産生を誘導した。細胞膜局在型のアデニル酸シクラーゼは、三量体型Gタンパク質のGαsサブユニットにより活性化される。そこで、活性化したGαsの不活化を阻害するコレラ毒素の影響についてCREを介した転写により評価した。その結果、コレラ毒素は、アデニル酸シクラーゼの活性化剤であるフォルスコリンと相加的に作用したが、S-エクオールとは相乗的な作用を発揮した。これまでの結果から、S-エクオールは細胞膜に局在する因子に相互作用して細胞膜型アデニル酸シクラーゼ活性化を介してPKAシグナルを活性化すると考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

膵β細胞におけるS-エクオールのPKA活性化機構について新たな知見を得ることができているため。

Strategy for Future Research Activity

標的となる因子を同定するために、考案した幾つかの方法を検討する。

Research Products

• [Journal Article] 膵β細胞のインスリン分泌能におよぼすポリフェノール類の作用 (2015)
  • Author(s): 堀内寛子、原田直樹、山地亮一
  • Journal Title: ビタミン Volume: 89 Pages: 341-347
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory effects of Eucalyptus and Banaba leaf extracts on nonalcoholic steatohepatitis induced by a high-fructose/high-glucose diet in rats (2015)
  • Author(s): Yoshihisa Takahashi, Keiichiro Sugimoto, Yurie Soejima, Arisa Kumagai, Tatsuki Koeda, Aiko Shojo, Kazuya Nakagawa, Naoki Harada, Ryoichi Yamaji, Hiroshi Inui, Toshikazu Yamanouchi, and Toshio Fukusato.
  • Journal Title: Biomed. Res. Int. Volume: 2015 Pages: 296207
  • DOI: 10.1155/2015/296207.
• [Presentation] 膵β細胞においてS-エクオールは細胞膜でcAMPを産生してprotein kinase Aシグナルを活性化する (2016)
  • Author(s): 堀内寛子、原田直樹、乾博、山地亮一
  • Organizer: 2016年度 日本農芸化学会大会
  • Place of Presentation: 北海道（札幌コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2016-03-27 – 2016-03-30
• [Presentation] Effects of S-equol and related compounds on the proliferation of INS-1 pancreatic β-cells (2015)
  • Author(s): Hiroko Horiuchi, Atsuko Usami, Naoki Harada, Shinichi Ikushiro, Toshiyuki Sakaki, Yoshihisa Nakano, Hiroshi Inui, Ryoichi Yamaji
  • Organizer: The 6th International Congress on Food Factors(IcoFF2015)
  • Place of Presentation: Coex、Seoul (Korea)
  • Year and Date: 2015-11-22 – 2015-11-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] S-Equolとその関連化合物が膵β細胞の増殖に及ぼす作用について (2015)
  • Author(s): 宇佐美敦子、堀内寛子、原田直樹、生城真一、榊利之、中野長久、乾博、山地亮一
  • Organizer: 第54回 日本栄養食糧学会 近畿支部大会
  • Place of Presentation: 神戸（神戸大学）
  • Year and Date: 2015-10-10
• [Presentation] S-エクオールによる膵β細胞の維持・増加作用とそのメカニズムの解明 (2015)
  • Author(s): 堀内寛子、原田直樹、中野長久、乾博、山地亮一
  • Organizer: 第490回 日本農芸化学会関西支部例会
  • Place of Presentation: 大阪（大阪府立大学）
  • Year and Date: 2015-07-04
• [Presentation] 膵β細胞におけるS-エクオールのcAMP/protein kinase Aシグナル活性化機構について (2015)
  • Author(s): 原田直樹、堀内寛子、中野長久、乾博、山地亮一
  • Organizer: 日本ビタミン学会第67回大会
  • Place of Presentation: 奈良（奈良県新公会堂）
  • Year and Date: 2015-06-05 – 2015-06-06
• [Presentation] S-Equol increases the production of cyclic AMP at the plasma membrane of INS-1 pancreatic beta-cells (2015)
  • Author(s): Hiroko Horiuchi, Naoki Harada, Yoshihisa Nakano, Hiroshi Inui, Ryoichi Yamaji
  • Organizer: 12th Asian Congress of Nutrition
  • Place of Presentation: 横浜（パシフィコ横浜）
  • Year and Date: 2015-05-14 – 2015-05-18
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 食品代謝栄養学-大阪府立大学
  • URL: http://www.biosci.osakafu-u.ac.jp/NC/