ブロッコリースプラウト抽出物による炎症制御及びエネルギー代謝調節機構の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K00813
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 長田 直人 金沢大学, 医学系, 助教 (70456408)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 肥満 / エネルギー代謝 / 食品機能性因子

Outline of Annual Research Achievements

これまでに、ブロッコリースプラウト抽出物が高脂肪食により肥満させたマウスおいて以下の効果を示すことを見出した。
1.脂肪細胞のミトコンドリアに存在し、エネルギーを熱に換えて放散させる分子である脱共役タンパク質１（Uncoupling protein-1, Ucp-1）を増加させ、エネルギー消費の増加と脂肪の燃焼をもたらす脂肪の褐色化という現象を促進する。
2.スルフォラファンは、内毒素（LPS、エンドトキシン）を過剰産生するデスルフォビブリオ科の腸内細菌の増殖を抑制しており、血液中の内毒素（LPS）を低下させ、代謝性エンドトキシン血症を改善する。
3.遺伝的にNrf2を欠損したマウスにおいては、上記１、および２の効果は認められなかったことから、ブロッコリースプラウト抽出物による肥満抑制の標的分子としてNrf2が重要であることが明らかとなった。
4.さらに、ブロッコリースプラウト抽出物は特に肝臓において炎症誘導性M1マクロファージの蓄積を抑制し、脂肪肝、慢性炎症、インスリン抵抗性の誘導を抑制することを明らかにした。
以上から、既に知られていた解毒・抗酸化作用に加えて、ブロッコリースプラウト抽出物には、①脂肪細胞の褐色化促進によりエネルギー消費を増大させ、肥満を抑制する作用、②高脂肪食による肥満型腸内細菌叢を改善し、代謝性エンドトキシン血症を抑える作用という２つの新たな作用を明らかにし、それらが、炎症やインスリン抵抗性を改善させるという生活習慣病の予防につながる波及効果があることを明らかにした。今後は、臨床的に、ブロッコリースプラウト抽出物の肥満予防効果、炎症やインスリン抵抗性に対する有効性と安全性を評価することで、エネルギー消費を増加させ、腸内環境を改善する機能性食品としての役割が期待される。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ほぼ当初の計画通りに研究を実施している。これまで得られた研究成果については、国内外の複数の学会で発表し、投稿した論文は受理済みである。

Strategy for Future Research Activity

これまでにブロッコリースプラウト抽出物による肥満予防効果をモデルマウスにおいて示すことができた。今後は、ブロッコリースプラウト抽出物の治療応用を念頭に置き、既に肥満となったマウス（高脂肪食誘導性、及びob/obマウス等の遺伝子変異型肥満モデル）において、ブロッコリースプラウトがエネルギー代謝、腸内細菌叢、インスリン感受性にどのような影響を与えるかを明らかにしていきたい。

Research Products

• [Journal Article] Glucoraphanin ameliorates obesity and insulin resistance through adipose tissue browning and reduction of metabolic endotoxemia in mice (2017)
  • Author(s): Naoto Nagata, Liang Xu, Susumu Kohno, Yusuke Ushida, Yudai Aoki, Ryohei Umeda, Nobuo Fuke, Fen Zhuge, Yinhua Ni, Mayumi Nagashimada, Chiaki Takahashi, Hiroyuki Suganuma, Shuichi Kaneko, Tsuguhito Ota
  • Journal Title: Diabetes Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.2337/db16-0662
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] スルフォラファンによる転写因子Nrf2活性化を介した肥満及びNAFLD抑制機構の検討 (2016)
  • Author(s): 長田直人,牛田 悠介, 菅沼 大行, Xu Liang, Zhuge Fen, 金子 周一, 太田 嗣人
  • Organizer: 第28回分子糖尿病学シンポジウム
  • Place of Presentation: タワー１１１、富山県富山市
  • Year and Date: 2016-12-03
• [Presentation] Glucoraphanin-mediated Nrf2 activation reduces obesity and insulin resistance by increasing energy expenditure and limiting endotoxemia-related chronic inflammation (2016)
  • Author(s): Ota T, Ushida Y, Aoki Y, Xu L, Zhuge F, Suganuma H, Kaneko S, Nagata N
  • Organizer: EASD2016
  • Place of Presentation: ミュンヘン、ドイツ
  • Year and Date: 2016-09-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] スルフォラファンによる転写因子Nrf2活性化を介した肥満及びNAFLD抑制機構の検討 (2016)
  • Author(s): 長田直人,牛田 悠介, 菅沼 大行, Xu Liang, Zhuge Fen, 金子 周一, 太田 嗣人
  • Organizer: 第3回肝臓と糖尿病・代謝研究会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂邦楽ホール、石川県金沢市
  • Year and Date: 2016-07-16
• [Presentation] Nrf2 Activation by Glucoraphanin Relieves Obesity and Insulin Resistance through Increased Energy Expenditure and Alternative Activation of Macrophages (2016)
  • Author(s): NAOTO NAGATA, YUSUKE USHIDA, YUDAI AOKI, LIANG XU, FEN ZHUGE, HIROYUKI SUGANUMA, SHUICHI KANEKO, TSUGUHITO OTA
  • Organizer: 第76回アメリカ糖尿病学会
  • Place of Presentation: ニューオリンズ、アメリカ合衆国
  • Year and Date: 2016-06-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] スルフォラファンによる転写因子Nrf2活性化を介した肥満及び代謝異常抑制機構の解析 (2016)
  • Author(s): 長田 直人 ,牛田 悠介 ,菅沼 大行 ,Xu Liang ,Zhuge Fen ,太田 嗣人
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、京都府京都市
  • Year and Date: 2016-05-21
• [Remarks] ブロッコリースプラウトに含まれる成分が肥満を抑制！
  • URL: http://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/43969