柴田 重信 (シバタ シゲノブ)

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所属

理工学術院 先進理工学部

職名

教授

ホームページ

http://faculty.web.waseda.ac.jp/shibatas/index.html

プロフィール

九州大学、薬学部、薬学研究科
時間生物学、時間栄養学、時間運動学

兼担 【 表示 / 非表示

  • 附属機関・学校   グローバルエデュケーションセンター

  • 商学学術院   商学部

  • 理工学術院   大学院先進理工学研究科

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

  • 2019年
    -
    2021年

    時間栄養学研究所   プロジェクト研究所所長

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1956年

    九州大学   薬学系研究科   薬学  

  •  
    -
    1951年

    九州大学   薬学部   薬学  

学位 【 表示 / 非表示

  • 九州大学   薬学博士

  • 薬学博士

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    Society for Research on Biological Rhythms

  •  
     
     

    日本神経科学会

  •  
     
     

    Society research on biological Rhythms

  •  
     
     

    日本神経精神薬理学会

  •  
     
     

    日本薬学会

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 家政学、生活科学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 健康科学

  • 時間生物学

  • 時間運動学

  • 時間栄養学

論文 【 表示 / 非表示

  • 1日におけるタンパク質の摂取配分は骨格筋の肥大に影響する

    青山 晋也, 廣岡 里菜, 高橋 健吾, 田原 優, 篠原 一之, 柴田 重信

    日本生理学雑誌   82 ( 2 ) 34 - 34  2020年05月  [査読有り]

  • Effects of Timing of Acute and Consecutive Catechin Ingestion on Postprandial Glucose Metabolism in Mice and Humans.

    Masaki Takahashi, Mamiho Ozaki, Miku Tsubosaka, Hyeon-Ki Kim, Hiroyuki Sasaki, Yuji Matsui, Masanobu Hibi, Noriko Osaki, Masashi Miyashita, Shigenobu Shibata

    Nutrients   12 ( 2 )  2020年02月  [査読有り]  [国際誌]

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    We examined the effects of the timing of acute and consecutive epigallocatechin gallate (EGCG) and catechin-rich green tea ingestion on postprandial glucose in mice and human adults. In mouse experiments, we compared the effects of EGCG administration early (morning) and late (evening) in the active period on postprandial glucose. In human experiments, participants were randomly assigned to the morning-placebo (MP, n = 10), morning-green tea (MGT, n = 10), evening-placebo (EP, n = 9), and evening-green tea (EGT, n = 9) groups, and consumed either catechin-rich green tea or a placebo beverage for 1 week. At baseline and after 1 week, participants consumed their designated beverages with breakfast (MP and MGT) or supper (EP and EGT). Venous blood samples were collected in the fasted state and 30, 60, 120, and 180 min after each meal. Consecutive administration of EGCG in the evening, but not in the morning, reduced postprandial glucose at 30 (p = 0.006) and 60 (p = 0.037) min in the evening trials in mice. In humans, ingestion of catechin-rich green tea in the evening decreased postprandial glucose (three-factor analysis of variance, p < 0.05). Thus, catechin intake in the evening more effectively suppressed elevation of postprandial glucose.

    DOI PubMed

  • Circadian rhythm and its association with birth and infant outcomes: research protocol of a prospective cohort study.

    Satvinder Kaur, Ai Ni Teoh, Nurul Husna Mohd Shukri, Siti Raihanah Shafie, Normina Ahmad Bustami, Masaki Takahashi, Pei Jean Lim, Shigenobu Shibata

    BMC pregnancy and childbirth   20 ( 1 ) 96 - 96  2020年02月  [査読有り]  [国際誌]

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    BACKGROUND: Circadian rhythm plays an important role as our internal body's clock that synchronizes behavior and physiology according to the external 24-h light-dark cycle. Past studies have associated disrupted circadian rhythm with higher risk of miscarriages, preterm birth and low birth weights. This paper described the protocol of a prospective cohort study which aims to determine the circadian rhythm in pregnant women, identify its association with maternal factors during pregnancy, gestational weight gain, birth and infant outcomes. METHODS: Ten government maternal and child health clinics in Kuala Lumpur, Malaysia will be randomly selected. Sample size of 438 first-trimester pregnant women will be followed-up until the birth of their infant. Salivary melatonin and cortisol concentration among subsample will be determined using enzyme-linked immunosorbent assay. Data on sleep quality, psychological distress and morningness/eveningness chronotype of pregnant women will be collected using validated questionnaires. Pedometer will be used to measure 5-day physical activity data. Total gestational weight gain will be determined at the end of pregnancy. Utilization of 3-day food record is to capture meal timing and nutrient intake. All measurements will be done in 2nd and 3rd trimester. Birth outcomes will be collected through clinic records and Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Neonatal questionnaire. Infants will be followed-up at 6 and 12 months old to obtain anthropometric measurements. DISCUSSION: There is a growing recognition of the role of maternal circadian rhythm, which entrains fetal circadian rhythms that may subsequently have long-term health consequences. The present study will identify the effect of circadian rhythm on pregnancy outcomes and infant growth in the first year of life.

    DOI PubMed

  • The circadian clock is disrupted in mice with adenine-induced tubulointerstitial nephropathy.

    Hiroaki Motohashi, Yu Tahara, Daniel S Whittaker, Huei-Bin Wang, Takahiro Yamaji, Hiromichi Wakui, Atsushi Haraguchi, Mayu Yamazaki, Hiroki Miyakawa, Koki Hama, Hiroyuki Sasaki, Tomoko Sakai, Rina Hirooka, Kengo Takahashi, Miku Takizawa, Saneyuki Makino, Shinya Aoyama, Christopher S Colwell, Shigenobu Shibata

    Kidney international    2020年01月  [査読有り]  [国際誌]

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    Chronic Kidney Disease (CKD) is increasing in incidence and has become a worldwide health problem. Sleep disorders are prevalent in patients with CKD raising the possibility that these patients have a disorganized circadian timing system. Here, we examined the effect of adenine-induced tubulointerstitial nephropathy on the circadian system in mice. Compared to controls, adenine-treated mice showed serum biochemistry evidence of CKD as well as increased kidney expression of inflammation and fibrosis markers. Mice with CKD exhibited fragmented sleep behavior and locomotor activity, with lower degrees of cage activity compared to mice without CKD. On a molecular level, mice with CKD exhibited low amplitude rhythms in their central circadian clock as measured by bioluminescence in slices of the suprachiasmatic nucleus of PERIOD 2::LUCIFERASE mice. Whole animal imaging indicated that adenine treated mice also exhibited dampened oscillations in intact kidney, liver, and submandibular gland. Consistently, dampened circadian oscillations were observed in several circadian clock genes and clock-controlled genes in the kidney of the mice with CKD. Finally, mice with a genetically disrupted circadian clock (Clock mutants) were treated with adenine and compared to wild type control mice. The treatment evoked worse kidney damage as indicated by higher deposition of gelatinases (matrix metalloproteinase-2 and 9) and adenine metabolites in the kidney. Adenine also caused non-dipping hypertension and lower heart rate. Thus, our data indicate that central and peripheral circadian clocks are disrupted in the adenine-treated mice, and suggest that the disruption of the circadian clock accelerates CKD progression.

    DOI PubMed

  • Time-of-Day-Dependent Physiological Responses to Meal and Exercise.

    Shinya Aoyama, Shigenobu Shibata

    Frontiers in nutrition   7   18 - 18  2020年  [査読有り]  [国際誌]

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    The mammalian circadian clock drives the temporal coordination in cellular homeostasis and it leads the day-night fluctuation of physiological functions, such as sleep/wake cycle, hormonal secretion, and body temperature. The mammalian circadian clock system in the body is classified hierarchically into two classes, the central clock in the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus and the peripheral clocks in peripheral tissues such as the intestine and liver, as well as other brain areas outside the SCN. The circadian rhythm of various tissue-specific functions is mainly controlled by each peripheral clock and partially by the central clock as well. The digestive, absorptive, and metabolic capacities of nutrients also show the day-night variations in several peripheral tissues such as small intestine and liver. It is therefore indicated that the bioavailability or metabolic capacity of nutrients depends on the time of day. In fact, the postprandial response of blood triacylglycerol to a specific diet and glucose tolerance exhibit clear time-of-day effects. Meal frequency and distribution within a day are highly related to metabolic functions, and optimal time-restricted feeding has the potential to prevent several metabolic dysfunctions. In this review, we summarize the time-of-day-dependent postprandial response of macronutrients to each meal and the involvement of circadian clock system in the time-of-day effect. Furthermore, the chronic beneficial and adverse effects of meal time and eating pattern on metabolism and its related diseases are discussed. Finally, we discuss the timing-dependent effects of exercise on the day-night variation of exercise performance and therapeutic potential of time-controlled-exercise for promoting general health.

    DOI PubMed

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • イラストで徹底理解するシグナル伝達キーワード事典「サーカディアンシグナリング」

    堀川和政, 柴田重信

    羊土社  2012年08月 ISBN: 9784758120333

  • 時間生物学「概日リズムと代謝」

    柴田重信

    化学同人  2012年03月 ISBN: 9784759815023

  • 体内時計の科学と産業応用 第11章「食品の体内時計に対する効果」

    平尾彰子, 柴田重信

    CMC出版  2011年05月 ISBN: 9784781303406

  • 体内時計の科学と産業応用 第12章「体内時計が栄養・食物摂取に及ぼす効果」

    柴田重信

    CMC出版  2011年05月 ISBN: 9784781303406

  • 実践行動薬理学 pp27-35「概日リズム評価法」

    田原 優, 柴田重信

    金芳堂  2010年03月 ISBN: 9784765314107

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Misc 【 表示 / 非表示

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 安藤百福学術大賞

    2016年  

共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 時間栄養学を視点とした機能性食品成分の探索

    基盤研究(A)

  • 時間栄養学を視点とした機能性食品成分の探索と応用研究

    基盤研究(S)

  • 週間リズムの視点の運動科学・栄養科学による肥満予防

    挑戦的萌芽研究

  • 向精神薬の作用機構における中枢伝達物質の役割に関する研究

    一般研究(B)

  • 痴呆に関する薬理学的研究

    一般研究(B)

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • NMDA受容体と時刻認知学習

    総合研究大学院大学研究会発表原稿集、 生体の時間秩序発現機構  

  • 生体の時計機構とその異常に関する研究

    ヒューマンサイエンス基礎研究事業、 官民共同プロジェクト研究報告  

  • Fear conditioning behavior in GFAP mutant mice.

    Japan Journal of Pharmacology  

  • Drinking administration of melatonin normalizes an impairment of re-entrainment to new light-dark cycle in senescence accelerated mouse.

    Japan Journal of Pharmacology  

  • Occurrence of sensitization to methamphetamine-induced disorganization of locomotor activity rhythm in rats.

    Japan Journal of Pharmacology  

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 脳ドパミン神経を制御する腸内細菌の仕組解明

    2020年  

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    マウスに普通食と高脂肪食を選択的に与えると、マウスは好んで高脂肪食を食べるようになる。いわゆる依存的な食欲の亢進である。高脂肪食に対する依存状態が観察されたマウスの線条体や側坐核のドパミン神経を調べると、ドパミン量が有意に低下することが分かった。一方、申請者は高脂肪食を与えたマウスの腸内細菌は多様性の低下など、dysbiosis (腸内菌共生バランス失調)が起こること事を見出した。次に、このように腸内細菌の不調が、脳のドパミン量の低下に関連するのではないかと考え、dysbiosisを改善させるべく、水溶性食物繊維を同時に与えた。イヌリンを高脂肪食に添加することで、ドパミンの低下が改善された。

  • 社会的時差ボケマウスモデルの作成とヒトへの応用研究

    2017年  

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    ヒトの場合、平日は起床が早いが休日は起床が遅く、睡眠負債を解消しようとしている。これに合わせて、マウスでは2日間(ヒトの土日)は明暗周期の位相を3あるいは6時間遅くし、次の5日間(ヒトの月曜から金曜)は明暗環境を元の位相に戻した。その結果、活動リズムの位相は2日間の明暗後退で大きく後退し、次の位相前進刺激に対しては反応が弱く、十分に元の位置に戻すことはできなかった。また、中枢の視交叉上核の時計はより速やかに位相が戻る傾向が見られたが、末梢時計の時計遺伝子発現リズムの位相は遅れ、乖離状態が見られた。今回の研究により、ヒトに見られる特徴を有した社会的時差ボケモデルマウスが完成した。

  • 週間リズムの視点の運動科学・栄養科学研究

    2014年  

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    体内時計の研究成果の出口として、日内リズムと食・栄養の関係がわかり、メタボリックシンドロームの予防に「時間栄養学」の研究が進んできた。そこで、マウスを用いて週間リズムに焦点を当てた研究を展開した。先進国では、weekday(平日) とweekend(週末)の過ごし方が異なり、平日は短睡眠になり、週末は長睡眠となり、社会的時差ボケ状態になっている。マウスを用いて週間リズムが、生体のエネルギー代謝に、どのように影響を及ぼすかについて調べた結果、平日と週末が6時間異なるモデルでは、夜型化が進み、体内時計が遅れ、かつ肥満になった。現在3時間異なるモデルの作成を行ったり、これを改善する食パターンを提案する予定である。

  • 週間リズムの視点での運動科学・栄養科学

    2013年  

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    食事・栄養と体内時計の関係を調べる学問を時間栄養学と称している。ところで、ヒトは1週間を単位として生活している。つまり、平日と週末という考え方、5日と2日の組み合わせによる行動とも捉えられる。このようリズムを週間リズムと呼ぶことにする。最近研究では平日と週末で睡眠時間の差が大きいほど、つまり、週末に寝だめする傾向の人は肥満症状を呈しやすいこと、また大学生を対象とした研究では成績が振るわないことがわかってきた。このように週間リズムの不調は社会的な時差ボケ状態になることが予想される。今回、マウスでこのようなモデルを作成した。高脂肪食を与える実験を行った。5日高脂肪食+2日普通食、2日高脂肪食+5日普通食、7日高脂肪食、7日普通食とした。その結果、5日高脂肪+2日普通食群では摂食パターンや体重変化に顕著な影響が見られた。5日の高脂肪食時には体重が増加し、次の2日の普通食日には摂食低下と体重減少が認められ、次の月曜日にリバンドの摂食増大が見られた。したがって、体重変化は7日高脂肪食群と差が見られなかった。次に自発的な輪回し運動において、7日運動なし、5日運動+2日なし、2日運動+5日なし、および7日なしの4群を作製した。高脂肪食による肥満に対して運動の抑制効果は弱かった。次に、先に認められた、5日高脂肪食+2日普通食のグループで、5日の高脂肪食時にのみ、輪回し運動を組み合わせる実験を行った。すなわち、運動の高肥満効果が期待できることと、運動が摂食抑制を引き起こす可能性が考えられた。高脂肪食と運動の組み合わせは、リバンド性の体重増加を顕著に抑制したが、摂食そのものリバンドは抑制できなかった。以上、食事性の週間リズム形成はマウスの系でも可能であること、また、週間リズムにはリバンド性の影響が強く出ることがわかった。運動はリバンド性の食欲は抑制できなかったが、体重増加は抑制できたので、ヒトの食生活改善に部分的役立つ知見であると考えられた。

  • 食欲と脂肪蓄積の時間栄養学的アプローチ研究

    2013年  

     概要を見る

    脂肪代謝の時間栄養学的研究ということで、まず、脂肪の血中動態を指標に、時間栄養学的な研究を、次に特定の脂肪酸を含有する脂肪が体内時計の位相に形成に影響する可能性について調べた。脂質としては、DHA,EPAの含量が高い魚油、脂肪の吸収が速やかで燃焼効果が高いとされている中鎖脂肪酸の脂質、およびラードをそれぞれ0.1ml経口投与した。投与時刻のタイミングは、マウスにとっての朝、昼、夕、夜中とした。また投与後、0.5,  1, 1.5, および3時間後に血中の脂肪量を測定した。その結果、中鎖脂肪酸の中性脂肪(TG)は投与後いずれの時間でも血中濃度は低いままであった。また、投与タイミングでも、中鎖脂肪酸のTGはいずれの時刻でも血中濃度が大きく変動することはなかった。一方で、ラードの投与群は、1時間後をピークとするカーブが得られた。時間軸に対する中濃度下面積(AUC)を求めると、投与タイミングで大きく異なっていた。夜中から朝にかけてのラードの投与はAUCを大きくはしなかった。一方、昼、夕方投与は、AUCの値が大きくなることがわかった。この違いは、体内時計影響を強く受けていることに起因すると考えられる。夜中や朝は、マウスの摂食活動は低いところであるので、摂食した脂肪はエネルギーとして優先的に使われ、そのために血中のTGは低かったものと考えられる。一方、昼や夕方はマウスの摂食行動は盛んな時期なので、追加で投与した脂肪は使われないために血中に多く残った可能性が考えられる。また、魚油のAUC変化はラードと類似していることがわかった。以上のことをヒトの食生活あてはめて考察すると、朝食時の脂質は代謝される可能性があり、肥満になりにくいが、夕食時の脂質は代謝されにくく、脂肪蓄積回され、肥満を助長する可能性が示唆された。次にDHAとEPAを多く含む魚油の体内時計促進効果について調べた。その結果、大豆油に比較して魚油は体内時計のリセット効果が強いことがわかった。また、この作用にはGLP-1の分泌促進が関わっている可能性が示唆された。

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海外研究活動 【 表示 / 非表示

  • 体内時計の研究 時間栄養学と時間運動学の研究の研究動向調査

    2015年06月
    -
    2015年08月

    フランス   ニース大学

 

現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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