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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanism to exert multi-functions of molecular hydrogen for health-care and the prevention of diseases

Research Project

Project/Area Number 26282198
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

太田 成男  日本医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00125832)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords生活習慣病 / ミトコンドリア / 酸化ストレス / 水素
Outline of Annual Research Achievements

水素の生体への抗酸化作用とその他の様々な作用は、多くの研究によって確立されている。さらに、水素には当初想定していた短時間の抗酸化作用だけでなく、長時間にわたり抗酸化作用を維持し、炎症抑制作用、抗アレルギー作用があり、さらにエネルギー代謝促進作用があることが判明した。これらの作用は、健康増進と疾病の予防に寄与することが予想される。そこで、本研究では、水素が多機能を発揮する分子メカニズムを解明することを目的とした。
精製されたPAPC(1-パルミトイル-2-アラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジルコリン)をフリーラジカル連鎖反応によって化学的に酸化するときに、水素を存在させると、酸化PAPCによる培養細胞への細胞内情報伝達を担うカルシウムの流入が低下した。さらに、網羅的遺伝子発現解析によって、水素存在下で酸化されたPAPCは様々な遺伝子発現を変化させることを明らかにした。さらに、培養細胞でフリーラジカル連鎖反応を人為的に生じさせる時に、水素が存在するときに、カルシウムの流入の低下が認められた。カルシウムの流入の低下によりNFATと呼ばれる転写因子の活性を低下させ、様々な遺伝子発現を制御しうることを明らかにした。
また、別の経路としては、水素がフリーラジカル連鎖反応に介入して、ヒドロキシノネナールを減少させ、いくつかの情報伝達因子のリン酸化を経て、転写因子活性化因子PGC-1αを増加させ、脂質代謝系酵素を増加させる系があることを明らかにした。
このように水素が間接的に遺伝子発現を制御するメカニズムを明らかにした。水素は、不活性であるが故に、酸化ストレスがないときは効果を発揮しないが、フリーラジカル連鎖反応が亢進しているときのみに、効果を発揮することが示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 9 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Blue light-induced oxidative stress in live skin2017

    • Author(s)
      Nakashima Y, Wolf AM, Ohta S.
    • Journal Title

      Free Radic Biol Med

      Volume: 108 Pages: 300-310

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2017.03.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Hydrogenized Water on Intracellular Biomarkers for Antioxidants, Glucose Uptake, Insulin Signaling and SIRT 1 and Telomerase Activity2016

    • Author(s)
      Settineri R, Ji J, Luo C, Ellithorpe RR, Mattos GFd, Rosenblatt S, LaValle J, Jinenez A, Ohta S, Nicolson GL
    • Journal Title

      American J Food Nutr.

      Volume: 4 Pages: 161-168

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The histone 3 lysine 9 methyltransferase inhibitor chaetocin improves prognosis in a rat model of high salt diet-induced heart failure.2016

    • Author(s)
      Ono T, Kamimura N, Matsuhashi T, Nagai T, Nishiyama T, Endo J, Hishiki T, Nakanishi T, Shimizu N, Tanaka H, Ohta S, Suematsu M, Ieda M, Sano M, Fukuda K, Kaneda R.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 80 Pages: -

    • DOI

      10.1038/srep39752

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Feasibility and Safety of Hydrogen Gas Inhalation for Post-Cardiac Arrest Syndrome - First-in-Human Pilot Study.2016

    • Author(s)
      Tamura T, Hayashida K, Sano M, Suzuki M, Shibusawa T, Yoshizawa J, Kobayashi Y, Suzuki T, Ohta S, Morisaki H, Fukuda K, Hori S.
    • Journal Title

      Circ J.

      Volume: 80 Pages: 1870-1873

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-16-0127.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acute immobilization stress following contextual fear conditioning reduces fear memory: timing is essential.2016

    • Author(s)
      Uwaya A, Lee H, Park J, Muto J, Nakajima S, Ohta S, Mikami T.
    • Journal Title

      Behav Brain Funct.

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s12993-016-0092-1.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 分子水素の可能性2017

    • Author(s)
      太田 成男
    • Organizer
      第33回スパズム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-16
    • Invited
  • [Presentation] ミトコンドリアからみた認知症予防2017

    • Author(s)
      太田 成男
    • Organizer
      睡眠・認知症予防シンポジウム3
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知)
    • Year and Date
      2017-02-05 – 2017-02-05
    • Invited
  • [Presentation] Introduction of Japanese Society of Hydrogen and current situation of hydrogen in Japan.2016

    • Author(s)
      Shigeo Ohta
    • Organizer
      2016 KOREA International Symposium on Hydrogen
    • Place of Presentation
      Seoul(KOREA)
    • Year and Date
      2016-11-25 – 2016-11-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The molecular mechanism by which H2 regulates gene expression.What is the primary target of H2?2016

    • Author(s)
      Shigeo Ohta
    • Organizer
      3rd Symposium of Chinese Hydrogen Biomedical Association
    • Place of Presentation
      Taian City(China)
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 分子状水素による酸化ストレス軽減と遺伝子発現制御2016

    • Author(s)
      太田 成男
    • Organizer
      日本臨床検査自動化学会第48回大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-24
    • Invited
  • [Presentation] 細胞死を抑制する分子状水素2016

    • Author(s)
      太田 成男
    • Organizer
      第25回日本Cell Death学会学術集会
    • Place of Presentation
      きゅりあん(東京)
    • Year and Date
      2016-09-09 – 2016-09-10
    • Invited
  • [Presentation] 水素医学の創始、展開、応用とメカニズム2016

    • Author(s)
      太田 成男
    • Organizer
      NPO法人国際医科学研究会第12回フォーラム
    • Place of Presentation
      フクラシア品川(東京)
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-19
    • Invited
  • [Presentation] 水素研究のup-to-date2016

    • Author(s)
      太田 成男
    • Organizer
      第16回日本抗加齢医学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-06-10 – 2016-06-12
    • Invited
  • [Presentation] 分子状水素による遺伝子発現制御2016

    • Author(s)
      太田 成男
    • Organizer
      日本分子状水素医学生物学会設立記念大会(第6回年会)
    • Place of Presentation
      ワークピア横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-05-28 – 2016-05-29
    • Invited
  • [Book] ここまでわかった 水素水最新Q&A: 続・水素水とサビない身体2017

    • Author(s)
      太田 成男
    • Total Pages
      187
    • Publisher
      小学館
  • [Book] 老化制御と疾患-エイジング研究の進歩-2016

    • Author(s)
      太田 成男
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      日本臨床
  • [Remarks] 日本医科大学先端医学研究所細胞生物学部門

    • URL

      https://www.nms.ac.jp/ig/saiboseibutsu/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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