安定同位体自然存在度分析を用いた代謝モニタリング法の開発

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呼気に含まれる代謝有機分子の濃度分析は、血糖や血中脂質などの代謝状態を簡便かつ非侵襲的にモニタリングする方法を提供する可能性から、健康科学・医科学分野において注目されている。しかし、代謝有機分子の濃度変化と代謝状態変化の間には明確な関連性は見出されておらず、呼気を用いた非侵襲代謝モニタリング法の開発は行き詰った状態にある。そこで本研究では、従来地球化学分野で利用されてきた、環境中の有機分子の起源物質や反応経路の変化をモニタリングすることができる安定同位体自然存在度分析を呼気中の有機分子に適用することで、新しい切り口で非侵襲的代謝モニタリング法を開発することを目的とした。具体的には、これまでに地球化学分野で開発利用してきた有機分子の安定同位体自然存在度分析を、呼気アセトン・イソプレンに適用し、濃度分析では得られない代謝前駆体の変化情報を取得することで本研究目的を達成する。現在、呼気アセトン・イソプレンの濃度分析を用いた代謝モニタリング法の開発が進められているが未だ成功していない。本研究では、呼気アセトン・イソプレンの安定同位体自然存在度分析を実現し、血糖および血中脂質の変化等をモニタリングする方法を開発する。開発できればメタボリックシンドロームや糖尿病、脂質代謝異常症等の予防、診断、予後観察にも利用でき、健康科学・医科学分野における有用性を示すことができる。本年度は、マイクロ固相抽出法とガスクロマトグラフィー・同位体質量分析法を組み合わせた方法を使用して、バイアル瓶に捕集した呼気100ccに含まれるアセトン・イソプレンの安定同位体自然存在度分析法を確立した。また予察的に１名の被験者に対してアセトンの安定同位体自然存在度変化と血糖値変化を比較することに成功した。両者の関係について現在解析を進めている。