2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of polyphenol paradox
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17H00818
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
芦田 均 神戸大学, 農学研究科, 教授 (90201889)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 明 兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (10271412)
山下 陽子 神戸大学, 農学研究科, 特命助教 (10543796)
榊原 啓之 宮崎大学, 農学部, 教授 (20403701)
越阪部 奈緒美 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30554852)
石井 剛志 神戸学院大学, 栄養学部, 准教授 (50448700)
赤川 貢 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70405356)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ポリフェノール / 体内動態 / 生体調節機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）生体リズムを考慮した体内動態解析：ビルベリー抽出物をラットに経口投与したところ、投与時刻によってポリフェノールの吸収量が異なること、およびカカオ抽出物の摂取時間により耐糖能がことなることを見出した。また、黒大豆抽出物の体内動態解明のための分析手法を確立し、本試験を始めて解析を進めている。
２）体内標的分子基盤の解明：ポリフェノール付加タンパク質の蛍光イメージング法を開発、ポリフェノール標的タンパク質の高選択的アフィニティー精製法の確立、epigallocatechin gallate（EGCg）結合タンパク質のみを選択的に吸着・脱着し解析する方法の確立に成功した。
３）組織間クロストークを考慮した機能性解明：ナノモル濃度域で代謝亢進作用を有する化合物として、プロシアニンジン4量体であるcinamtannin A2が3量体より1000倍高い作用を示すことを明らかにした。
４）ナノモル濃度域の新たな機能性解明：代謝系への作用については、筋肉細胞へのグルコース取り込み促進と脂肪細胞の分化抑制に有効な化合物の探索を終えた。また、グルコース取り込み促進効果で有効性を示したEGCg、quercetin、isorhamnetin、ならびにkaempferolについてナノモル濃度域での作用機構解明を進めている。脂肪細胞のベージュ化と薬物代謝酵素発現の評価系の構築準備を始めた。これに先立ち、薬物代謝系ではluteolinがナノモル濃度域で薬物代謝第２相酵素の発現を誘導することを見出した。ストレス応答系への作用については、ヒト大腸がん細胞において、プレニル化カルコンである4-hydroxyderricinとxanthoangenolがHSP70タンパク質を誘導することとquercetin処理により分泌された細胞外小胞にquercetinとそのメチル化体を見出した。
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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
１）生体リズムを考慮した体内動態解析：より実食品に近い抽出物レベルと化合部レベルでの体内動態解析の基盤技術の確立に成功し、本試験を進めており、順調に推移していると判断できる。
２）体内標的分子基盤の解明：当初計画とおり、<1>標的タンパク質の蛍光イメージング法の開発、<2>ポリフェノール付加タンパク質の高選択的アフィニティー精製法の構築と<3>新規標識ケミカルプローブの開発について、それぞれ成功を収めたことから順調に進展していると判断した。
３）組織間クロストークを考慮した機能性解明：「ポリフェノールは吸収されずとも交感神経刺激を介して機能性を惹起し得る」との観点からの研究を実施し、計画通り難吸収性ポリフェノールがナノモル濃度域で機能性を発現する機構を解明できたことから順調に進展していると判断した。
４）ナノモル濃度域の新たな機能性解明：ナノモル濃度域で代謝系への有効性を発揮するポリフェノールの探索と作用機構解明技術の基盤構築を予定通り進めて、有効性を示した化合物の作用機構解明を行っている。また、動物実験での検証も進めている。ストレス応答系へ作用するポリフェノールの探索についても有効性を示す化合物を見出し、順調に成果を挙げている。以上のことからおおむね順調に進展していると判断した。
総合評価として、上記１）から４）の全ての項目において、当初計画とおりに研究が進んでいることから、全体としてもおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）生体リズムを考慮した体内動態解析：黒大豆抽出物の体内動態を明確にすると共に、投与時間の違いと体内動態の関係を調べる。また、動脈硬化モデルマウスに黒大豆抽出物を長期間摂取させた時の体内動態解析を行う。さらに、カカオ抽出物の摂取と時計遺伝子の発現の関係を解明する。
２）体内標的分子基盤の解明：これらの解析技術を基盤として、epigallocatechin gallate（EGCg）の標的分子の解明と他のポリフェノールの標的分子の探索、および網羅的なプロテオミクス解析を実施し、ポリフェノールの標的分子の二次元マップの作成を試みる。
３）組織間クロストークを考慮した機能性解明：ナノモル濃度域でプロシアニンジン4量体であるcinamtannin A2が3量体より1000倍高い代謝亢進作用を示したので、今年度は、循環系に対する作用について比較検討を行う。また、cinamtannin A2が消化管知覚神経で認識されることとその刺激が中枢でストレス応答反応を誘導することを検証する。
４）ナノモル濃度域の新たな機能性解明：ナノモル濃度域で有効性を示すEGCgやquercetinの筋肉細胞での作用機構解明と動物実験での検証を終える。また、脂肪細胞のベージュ化と薬物代謝酵素発現の評価系を構築し、有効成分の探索を行う。ストレス応答系への作用については、昨年有効性を見いだしたプレニル化カルコンについて、HSP誘導能の解析によりストレス耐性や抗炎症機能への影響を検討することと、quercetin処理により分泌された細胞外小胞に存在することが判ったポリフェノールの安定性や機能性を解析する。
上記１）から４）についての研究推進方針は、当初計画に沿ったものであり、できるだけ前倒しに進めることで当初計画以上の成果を挙げる努力をする。
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