糖尿病におけるストレス応答性UCP2発現低下による活性酸素産生亢進と対策法の確立

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22500767
• Research Institution: Kyoto Prefectural University
• Principal Investigator: 南山 幸子 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00362989)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市川 寛 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60336732) ; 竹村 茂一 大阪市立大学, 医学研究科, 講師 (00322363)
• Keywords: 生活習慣病 / 抗酸化物質 / ミトコンドリア機能

Research Abstract

糖尿病は酸化ストレス亢進による様々な臓器のミトコンドリア機能障害が起こっている。このため、糖尿病病態のいくつかの組織では生成した活性酸素(ROS)を負に制御する機能を持ち、ミトコンドリア内膜に存在する脱共役タンパク2(UCP2)が強発現しているが、炎症や手術などの二次的ストレスがかかってもストレス応答性のUCP2の発現が起こらないためにさらなるミトコンドリア機能不全になることを見出している。そこで、食品成分や事制限によるUCP2発現の正常化(誘導法)を検討し、糖尿病を基礎疾患に持つ人のストレス応答性のUCP2発現誘導制御により、糖尿病およびその合併症リスクファクターを予防する解決法を提示できる。22年度は自然発症糖尿病ラット(OLETFラット)における心血管系酸化ストレスとUCP2の関連および食事制限による効果を検討した。
OLETFラットの29週齢および42週齢、29-42週齢の間70%の摂食制限を加えた群(制限群)を解析に用いた.対照はLETOラットとした。42週齢時の体重はOLETF群691g,制限群553g,LETO群537gと制限群ではほぼ対照群と同程度であった.ミトコンドリア由来活性酸素の生成は加齢とともに増加し、いずれの週齢の心血管においてもOLETF群ではLETO群より著明に増強していた.
OLETF群はLETO群に比し心および大動脈中のUCP2が多く発現していた.制限群においては活性酸素生成およびUCP2量ともにOLETFとLETOの中間であった.大動脈のeNOS発現はOLETF群でLETO群の2倍であったが、pVASPは1/4であり明らかにNO/cGMPシグナルの機能不全が見られた.制限群はこれを正常化した.心組織内還元型チオール量に有意な差はなかった.脂質過酸化修飾タンパク(HNE:66kDa,42kDa)およびニトロチロシンはOLETF群で有意に高く、制限群で減少した.以上の知見より、糖尿病病態時の食事制限はUCP2の過剰発現を正常化することが判明し、さらなるストレスがかかってもミトコンドリアからの酸化ストレスを負に制御するための適応機構が作動するのではないかと考えられた.

Research Products

• [Journal Article] Generation of reactive oxygen species in sperms of rats as an earlier marker for evaluating the toxicity of endocrine-disrupting chemicals. (2010)
  • Author(s): Minamiyama Y, Ichikawa H, Takemura S, Kusunoki H, Naito Y, Yoshikawa T.
  • Journal Title: Free Radic Res. Volume: 44 Pages: 1398-1406
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coadministration of carvedilol attenuates nitrate tolerance by preventing cytochrome p450 depletion. (2010)
  • Author(s): Nakahira A, Minamiyama Y, Takemura S, Hirai H, Sasaki Y, Okada S, Funae Y, Suehiro S
  • Journal Title: Circ J. Volume: 74 Pages: 1711-1717
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Generation of reactive oxygen species from the sperm mitochondria of rats is an excellent marker for the biological toxicity of endocrine-disrupting chemicals (2010)
  • Author(s): Yukiko Minamiyama, Hiroshi, Ichikawa, Shigekazu Takemura, Yuji Naito, Toshikazu Yoshikawa.
  • Organizer: 第10回アジアミトコンドリア学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 20101216-20101218
• [Presentation] Effects of aging on sperm function and oxidative stress (2010)
  • Author(s): Yukiko Minamiyama, Hiroshi Ichikawa, Shigekazu Takemura, Takahiro Kawagishi, Ayako Wakahara, Chikako Minami, Madolca Yasui, Ryuhei Yamamoto, Yuji Naito, Toshikazu Yoshikawa
  • Organizer: 第17回国際フリーラジカル学会
  • Place of Presentation: Caribe Royale All Suites Hotel & Convention Center(Orland)
  • Year and Date: 20101117-20101121
• [Presentation] 2型糖尿病併存時の肝切除後肝再生不全と機能障害の解析 (2010)
  • Author(s): 南山幸子, 竹村茂一, 市川寛, 吉川敏一
  • Organizer: 第14回日本肝臓学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20101013-20101014
• [Presentation] 加齢による精子機能と酸化ストレス (2010)
  • Author(s): 南山幸子, 川岸崇裕, 市川寛, 竹村茂一, 若原綾子, 南千花子, 安井まどか, 内藤裕二, 吉川敏一
  • Organizer: 第63回日本酸化ストレス学会
  • Place of Presentation: 神奈川県民ホール
  • Year and Date: 20100624-20100625
• [Presentation] Calorie restriction improves endothelial nitric oxide synthase overexpression and production of mitochondrial reactive oxygen species of cardiovasculatures in type II diabetic rats (2010)
  • Author(s): Yukiko Minamiyama, Shigekazu Takemura, Hiroshi Ichikawa, Shintaro Kodai, Hiroji Shinkawa, Yuji Naito, Shigeru Okada, Toshikazu Yoshikawa.
  • Organizer: 第6回国際NO学会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 20100614-20100618
• [Presentation] ヒト好塩基球の高親和性IgE受容体刺激によるアレルギー反応におよぼす穀物発酵食品の効果 (2010)
  • Author(s): 南山幸子, 竹村茂一, 市川寛, 若原綾子, 安井まどか, 川岸崇裕, 内藤裕二, 吉川敏一
  • Organizer: 第10回日本抗加齢学会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 20100611-20100613
• [Book] Functional Food(イチョウ葉エキス,9:220-225) (2010)
  • Author(s): 南山幸子, 吉川敏一
  • Total Pages: 288
  • Publisher: フジメディカル出版
• [Remarks]
  • URL: www.senryaku-kyoto.jp/contents/search/