2021 Fiscal Year Annual Research Report
吸収と代謝に着目したスフィンゴ脂質の皮膚バリア機能向上作用メカニズムの解明
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20H02931
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
菅原 達也 京都大学, 農学研究科, 教授 (70378818)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 晃規 京都大学, 農学研究科, 助教 (10537765)
真鍋 祐樹 京都大学, 農学研究科, 助教 (20730104)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スフィンゴ脂質 / 消化吸収 / 皮膚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な生物由来のスフィンゴ脂質が「食品セラミド素材」として用いられており、とくに皮膚への効果が期待されている。しかしながら、その詳細なメカニズムは不明である。本研究では、大きな矛盾と疑問を抱えている「スフィンゴ脂質の経口摂取による皮膚バリア機能向上作用」のメカニズムの解明を目指す。とくに、経口摂取されたスフィンゴ脂質の体内動態と代謝変換に注目して、経口的に摂取されたスフィンゴ脂質分子が、生体内でどのように代謝変換されるのか詳細に調べ、生じる代謝物の体内動態と生物活性を解明することを目標とするものである。
これまでの検討から、スフィンゴイド塩基の吸収の選択性にP-糖タンパク質が寄与することが示されている。その詳細な機構は不明であるが、特異的な結合分子の関与によってスフィンゴシンが選択的に吸収されることが推測されている。そこで、スフィンゴ脂質の吸収選択性の解明のために、スフィンゴイド塩基に結合能を有する分子の探索と機能解析を進めた。小腸上皮様に分化するCaco-2細胞を用い、磁性ナノビーズを用いたプルダウンアッセイを応用して、スフィンゴシンと結合する候補分子を見出した。
スフィンゴ脂質の代謝物や体内動態を調べるために、安定同位体ラベル化物を用いて、Caco-2細胞への取り込みを評価した。マウスに経口摂取させたときの体内分布について検討を進めた。ラベル化されたペンタデカン酸（C15:0）やリン酸エタノールアミンも検出され、一部が非標識の成分によって構成されるセラミドとグルコシルセラミドも確認された。
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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
磁性ナノビーズを用いたプルダウンアッセイを応用することで、３種類のスフィンゴイド塩基（スフィンゴシン、フィトスフィンゴシン、４,８－スフィンガジエニン）と結合する候補分子を複数見出すことができた。安定同位体ラベル化スフィンゴ脂質を用いることで、消化管上皮細胞におけるスフィンゴ脂質の代謝変換を示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
MALDI-MSやウエスタンブロット法を駆使することで、得られたスフィンゴイド塩基結合タンパク質の同定を目指す。また、分子ドッキングシュミレーションにより結合部位の確認を試みる。とくにP-たんぱく質との関連について検討を進める。
安定同位体ラベル化スフィンゴ脂質をマウスに経口投与し、培養細胞系で得られた知見とのすり合わせを行うことで、スフィンゴ脂質の吸収様式と代謝変換の理解へとつなげ、皮膚バリア機能改善効果のメカニズム解明へとつなげることを目指す。
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