並列タイトル等Novel effects and mechanisms of action of heme and soy isoflavones
タイトル（掲載誌）平成17(2005)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2005 Fiscal Year Final Research Report
一般注記食品としても広く摂取されているヘム(鉄)は我々の生命維持に必須の物質であるが、過剰の遊離ヘムはラジカル発生源で毒性が強く、ヘムオキシゲナーゼ(HO)により分解されて抗酸化物質ビリルビンを生じる。HOには、基質ヘムなどで発現が増加する誘導型HO-1と、発現量が変化しにくい構成型HO-2があり、HO-1誘導が生体防御に重要であることや、HO抑制が癌を抑制する可能性が示されている。本研究では将来的な応用も視野に入れ、ヘム鉄やイソフラボンなど食品化合物によるヘム分解系調節とその作用機序を、ヒト由来細胞を用いて解析した。低酸素はHO-1だけでなくHO-2の発現も減少させたが、これには複数の調節機構が含まれていた。siRNAによりHO-2の発現を抑制するとHO-1が誘導され、ヘム負荷条件下でのHO-2発現抑制は細胞内ヘム濃度を上昇させたことから、HO-2がヘム濃度調節とHO-1制御に重要であることが強く示唆された。イソフラボン化合物の作用としては、ゲニステインはヘムなどによるHO-1誘導を抑制したが、ダイゼインは誘導物質や細胞によってはHO-1誘導を抑制しなかった。ヘム鉄とイソフラボンは食品として併用される可能性も高いことから、食品成分としてはHO-1誘導を抑制しにくいダイゼインが好ましい場合もあると考えられる。またエストラジオールはHO-1誘導を抑制しなかったことなどから、イソフラボンによるHO-1誘導抑制は、エストロジェン受容体を介する既知の機序とは異なるものによる可能性が示唆された。学術論文や学会発表に加え、特許出願や国際食品素材/添加物会議、所属機関公開講座などでも発表・広報活動を積極的に行ってきた。本研究による成果を更に発展させて、より効率的なHO誘導法・抑制法を見出し、生体防御機能食品や抗癌薬などへの実用化へつなげたい。
Heme is widely used as a food chemical for iron supplementation. Heme is an essential molecule for us as prosthetic groups for hemoglobin and many other hemoproteins. Excess free heme is a pro-oxidant and toxic, and is degraded by heme oxygenase (HO) to iron, CO and biliverdin, which is rapidly converted to bilirubin, an antroxidant. There are two isozymes of HO, namely inducible HO-1 and constitutive 110-2. Induction of HO-1 is an important defense mechanism against oxidative stress, and some HO inhibitors have antitumor activity. In this project, I have been evalutated the effects and analyzed the mechanisms of action of food chemicals such as heme iron and soy isoflavones on heme catabolism, using various types of human cells.Prolonged hypoxia decreased the expression level of HO-2 as well as that of HO-1, and these down-regulations of HOs were caused at both transcriptional and post-transcriptional levels. Down-regulation of 110-2 by siRNA induced the HO-1 expression, and HO-2 knock-down 1 under some conditions increased the intracellular heme content, suggesting the significance of HO-2 in the maintenance of cellular heme levels and in the regulation of HO-1 expression. Genistein, a soy isoflavone, inhibited the induction of HO-1 by heme and other chemicals, while daidzein, another soy isoflavone, did not inhibited the induction of HO-1 in some cases. Together with results of our other experiments, these inhibitory effects of isoflavones on HO-1 induction were suggested to be mediated by estrogen receptor-independent mechanism.
研究課題/領域番号:16500503, 研究期間(年度):2004-2005
出典：「ヘム鉄とイソフラボンの新しい作用メカニズムの解明による保健機能食品の開発」研究成果報告書 課題番号16500503 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=30344659
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16500503/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-16500503/165005032005kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）