〔大学院博士課程（後期）奨学金贈呈者〕

アディポネクチン及びアディポネクチン受容体を介した抗糖尿病作用を有する食品の開発

廣瀬

東京大学大学院医学系研究科糖尿病・代謝内科

緒理

沙

博士課程

db マウスに経口投与し、糖・脂質代謝を改善させるか言罹患者数が約 890 万人にものぼる糖尿病は、心筋梗検討する。更に当該物質を豊富に含有する果物・植物な塞・脳卒中発症のリスクを増大させ国民の健康をおびやどの食品について、積極的摂取群と通常摂取群との２群かしている。当研究室では、アディポネクチンが糖尿病によるランダム化比較試験を開始し、実際に薬効が認めの鍵分子であることを見出し（Nature Medicine 7, 941-られるかどうかヒトで確認する。

1)946, 2001） 、その受容体を世界に先駆けて単離・同③糖尿病患者、健常人のコホート集団における植物・果物の2)定した（Nature 423, 762-769, 2003） 。さらにその受摂取頻度調査

容体欠損マウスの解析により、アディポネクチンとその①②のスクリーニングによりアディポネクチン経路を受容体がインスリン抵抗性を改善させることを明らかに活性化しうる植物（果物・野菜）抽出物について、その3)した（Nature Medicine 13, 332-339. 2007） 。

摂取量と糖尿病関連臨床指標や糖尿病発症率との相関を

本研究では、アディポネクチン受容体の特異的アゴニ検討する。植物（果物・野菜）抽出物の精製分離によりストを植物（果物・野菜）から抽出・精製し、糖尿病の有効な成分を単離しその RIA アッセイ系を確立し血中根本的治療薬・食品を開発する。既に、酵母におけるホレベルについてデータを得る。

モログのリガンドである植物ペプチド、オスモチンが、立体構造上アディポネクチンと相同性を持ち、受容体に上記スクリーニングにより、アディポネクチン発現 ･結合して AMP キナーゼを活性化すること（Molecular

分泌促進、アディポネクチン受容体の発現促進・活性化

4)Cell , 17, 171-180, 2005） を明らかにしている。本研作用のある植物（果物・野菜）抽出物を同定することが究では、植物（果物・野菜）由来の抽出物からアディポできる。②の in vivo における解析により、その中からネクチン及びアディポネクチン受容体を介した抗糖尿病

経口投与・摂取によってもアディポネクチン、アディポ作用のある物質をスクリーニングし、糖尿病の治療薬・ネクチン受容体を介した糖・脂質代謝改善作用のある植食品を開発することを目的とする。

物（果物・野菜）抽出物を同定できる。またヒトにおけ①アディポネクチン発現 ･ 分泌促進、アディポネクチン受容る投与実験により、in vitro 、マウスにおける検討によ体の発現促進・活性化作用のある植物（果物・野菜）抽出物

り得られた有効な植物（果物・野菜）抽出物が、実際にの in vitro スクリーニング系の確立

糖尿病の治療薬・食品として用いられうる可能性につい脂肪細胞・骨格筋細胞・肝細胞を用いた in vitro 培養て検討できる。更に、③の糖尿病患者、健常人のコホー細胞系を用い、スクリーニングの指標として、アディポト集団における植物・果物の摂取頻度調査においては、ネクチンとアディポネクチン受容体の発現量の変化、アこれらの有効成分が、日常の摂取レベルにおいて、生理

ディポネクチン受容体への結合能、また、アディポネク的にどの程度、糖尿病の発症に関わっているかが推定す

チン受容体の活性化作用として細胞内の下流分子の一つることができる。
当研究室はアディポネクチンの糖 ･ 脂質代謝改善作である AMP キナーゼのリン酸化を用いる。
②植物（果物・野菜）抽出物の in vivo における糖、脂質代用、その分子メカニズムの解明、アディポネクチン受容謝改善効果の検討

体の単離・同定・機能解析において世界をリードしてい①により得られた有効な候補植物（果物・野菜）抽出る。また、我々が日常摂取する植物由来の抽出物を本ス

物について、肥満・２型糖尿病モデルマウスである db/クリーニングに用いることは、糖尿病を含めた生活習慣
1

廣瀬理

沙

病の予防、治療に有用な機能を持つ食品素材の開発を可

plate におけるアッセイ系の確立に貢献した。また刺激能とする点が独創的と考えられる。

時の分化日数、刺激時間等の条件の最適化検討を行った。
また、アディポネクチン分泌促進作用においては、培地

実験方法

中のアディポネクチン量について、ウェスタンブロッ①アディポネクチン発現 ･ 分泌促進、アディポネクチン受容ティングによって評価・測定する系を用い、その一部を体の発現促進・活性化作用のある植物（果物・野菜）抽出物行った。さらにアディポネクチン受容体の活性化作用にの in vitro スクリーニング系の確立

おけるスクリーニングには、C2C12、FaO 細胞におけ脂肪細胞・骨格筋細胞・肝細胞を用いた in vitro 培養

る AMP キナーゼのリン酸化を指標に検討を行い、その細胞系を用い、スクリーニングの指標として、アディポ一部に貢献した。1 次スクリーニングにより得られた候ネクチンとアディポネクチン受容体の発現量の変化、ア補物質について、2 次、3 次スクリーニングを行い、再ディポネクチン受容体への結合能、また、アディポネク現性のある物質を絞り込み、また脂肪細胞分化を促進ス

チン受容体の活性化作用として細胞内の下流分子の一つクリーニングのレポーター細胞脂肪細胞株を既に確立である AMP キナーゼのリン酸化を用いる。

し、その一部に貢献した。
ア デ ィ ポ ネ ク チ ン 発 現・ 分 泌 促 進、 ア デ ィポ ネ ク②植物（果物・野菜）抽出物の in vivo における糖、脂質代

チ ン 受 容 体 の 発 現 促 進・ 活 性 化 作 用 の あ る 植 物（ 果謝改善効果の検討①により得られた有効な候補植物（果物・野菜）抽出物・野菜）抽出物のスクリーニング系の確立に貢献し、物について、肥満・２型糖尿病モデルマウスである db/preliminary に有用な候補を挙げることができ、この確db マウスに経口投与し、糖・脂質代謝を改善させるか立したスクリーニング系を用い、200 個近くの植物由検討する。更に当該物質を豊富に含有する果物・植物な来の抽出物についてスクリーニングの一部を行った結

どの食品について、積極的摂取群と通常摂取群との２群果、アディポネクチン発現・分泌促進する抽出物を 15によるランダム化比較試験を開始し、実際に薬効が認め個、アディポネクチン受容体の発現促進・活性化作用のられるかどうかヒトで確認する。

ある抽出物を 19 個、AMPK を活性化する抽出物を 23 個、③糖尿病患者、健常人のコホート集団における植物・果物の候補として挙げることができ、その一部に貢献した。さ

摂取頻度調査らにこれらの候補抽出物について、動物投与実験を行い、効果の検討を着手した。

①②のスクリーニングによりアディポネクチン経路を活性化しうる植物（果物・野菜）抽出物について、その②植物（果物・野菜）抽出物の in vivo における糖、脂質代摂取量と糖尿病関連臨床指標や糖尿病発症率との相関を謝改善効果の検討検討する。植物（果物・野菜）抽出物の精製分離により①により得られた有効な候補植物（果物・野菜）抽出

有効な成分を単離しその RIA アッセイ系を確立し血中物について、肥満・２型糖尿病モデルマウスである db/レベルについてデータを得る。

db マウスへの経口投与により AMP キナーゼの活性化能、糖・脂質代謝の改善作用の検討の一部を行った。更

結に当該物質を豊富に含有する果物・植物などの食品につ果①アディポネクチン発現 ･ 分泌促進、アディポネクチン受容いて、積極的摂取群と通常摂取群との２群によるランダ体の発現促進・活性化作用のある植物（果物・野菜）抽出物

ム化比較試験を開始し、実際に薬効が認められるかどうの in vitro スクリーニング系の確立かヒトで確認する計画においては、その実施に着手した。

スクリーニング用の細胞として、アディポネクチン発③糖尿病患者、健常人のコホート集団における植物・果物の現 ･ 分泌促進作用には 3T3-L1 脂肪細胞、アディポネク

摂取頻度調査

チン受容体の発現促進・活性化作用の検討には C2C12

東大病院に入院・通院する糖尿病患者あるいは兵庫県骨格筋細胞、FaO 肝細胞を用いた。また、スクリーニ

宍粟郡の住民からなるコホート集団を対象としてアディング素材には植物（野菜・果物など）由来の抽出物のポネクチン経路を活性化しうる植物の摂取頻度調査を行ライブラリーを用いた。アディポネクチン ･ アディポ

い、前者では摂取量と糖尿病関連臨床指標との相関を、ネクチン受容体 mRNA 発現量増加のスクリーニングは、後者では摂取量と糖尿病発症率との相関を検討する。まrealtime-PCR 法による mRNA の定量を指標に 96 well

た植物抽出物の精製分離により有効な成分を単離しその2アディポネクチン及びアディポネクチン受容体を介した抗糖尿病作用を有する食品の開発

RIA アッセイを確立し血中レベルについてデータを得る

今後、糖尿病を含めた生活習慣病の予防、治療に有用な計画については、その実施に着手した。

機能を持つ食品素材の開発に繋がる可能性が高いと考えられる。

考察
本研究の結果、アディポネクチン発現 ･ 分泌促進、ア謝辞ディポネクチン受容体の発現促進・活性化作用のある植本研究を進めるにあたりご指導頂きました門脇教授、物（果物・野菜）抽出物の候補を挙げられたことより、山内准教授をはじめとする東京大学大学院医学系研究科

今後、それらの効果における成分の同定及び、その成分糖尿病・代謝内科の先生方に御礼申し上げます。また、の細胞・動物レベルでの効果、さらには、ヒトでの効果三島海雲記念財団の３年間のご支援に、この場をお借りの検討が重要であると考えられる。

して厚く御礼申し上げます。

要文

約献1）Yamauchi T et.al., : Nature Medicine , 7, 941-946, 2001.

我々が日常摂取する植物由来の抽出物を本スクリーニ

2）Yamauchi T et.al., : Nature , 423, 762-769, 2003.

ングに用い、実際、アディポネクチン発現 ･ 分泌促進、

3）Yamauchi T et.al., : Nature Medicine , 13, 332-339, 2007.

アディポネクチン受容体の発現促進・活性化作用のある

4）Narasimhan LM et.al., : Mol. Cell 17, 171-180, 2005.

植物（果物・野菜）抽出物の候補を挙げられたことより、3