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アロニア果汁による脂肪蓄積抑制機構の解明と関与成分の同定

山根拓也

第91回　日本生化学会大会　2018年9月24日～26日

要約

アロニアには様々な健康効果があり、ポリフェノールを多く含むことが知られています。私たちは、①アロニアに含まれる成分がジペプチジルペプチダーゼIV（DPP IV）やα-グルコシダーゼの活性を小腸で阻害すること、②アロニア果汁摂取による2型糖尿病・肥満モデルKKAyマウスの高血糖改善と脂肪重量の減少、③高脂肪食摂取マウスにアロニア果汁を摂取させると肝臓でarrestin domain-containing 3 (Arrdc3) mRNAの発現が減少すること、などを見出しています。しかし、その分子機構および作用成分は不明です。本研究では、アロニア作用成分の同定と作用機構の解明を目的として、アロニア果汁および逆相クロマトグラフィーで分画した果汁成分を3T3-L1細胞に作用させ、その脂肪蓄積と遺伝子発現に与える影響を調べました。逆相カラムから10、20、30、40、50%メタノールで溶出した各分画を濃縮乾固後、再溶解して用いました。アロニア果汁は、3T3-L1細胞の脂肪蓄積を抑制しました。脂肪細胞への分化が進むにつれてArrdc3 mRNA発現は増加したが、アロニア果汁添加によりその発現増加が抑制されました。一方、Lpl mRNA発現はアロニア果汁添加により分化2日目から増加しました。分画1および3が3T3-L1細胞への脂肪蓄積を抑制しました。Arrdc3はβ- adrenergic receptorに結合してそのリサイクリングを阻害すること、Arrdc3の発現抑制でperoxisome proliferator-activated receptorsの発現が上昇しそれらの下流遺伝子の発現も増加すること、が報告されています。アロニア果汁に含まれる複数の物質がArrdc3発現調節を介した熱産生および脂肪分解に関与することにより、脂肪蓄積を抑制するのではないかと考えられました。

アロニア摂取により肥満が改善されることが報告されています（図1）。

図1　アロニア摂取による肥満改善効果

アロニア果汁の添加によって3T3-L1細胞における脂肪蓄積が抑制されました。また脂肪細胞への分化が進むにつれてArrdc3 mRNA発現は増加しましたが、アロニア果汁添加によりその発現増加は抑制されました（図2）。

図2　アロニア果汁添加による脂肪蓄積抑制効果

次に逆相カラムから10、20、30、40、50%メタノールで溶出した各分画を濃縮乾固後、再溶解して用いました。3T3-L1細胞に添加しました。分画1および3が3T3-L1細胞への脂肪蓄積を抑制しました（図3）。

　図3 アロニア果汁画分による脂肪蓄積抑制効果

図４　Arrdc3発現抑制効果

図5　Arrdc3発現抑制効果

以上の結果から、分画1と3に脂肪蓄積を抑制する物質が存在すると考えられました。今後、質量分析により分画1および3に含まれている物質について同定を行なう必要があります。