Elucidation of the molecular immunoregulation of the colonic inflammation, and the application of intestinal commensal bacteria and food functional molecules for host immunoregulation

• Project/Area Number: 15K07443
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Food science
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: Hosono Akira 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (70328706)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 恭子 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (70366574)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 腸内共生菌 / 大腸 / 小腸 / リンパ組織 / T細胞 / 炎症制御

Outline of Final Research Achievements

The large intestine has an intestinal environment different from that of the small intestine and shows the development of their immune system. However, in order to maintain a symbiotic system with foreign bodies such as intestinal bacteria, it is unknown what type of molecular mechanism regulates the immune system and maintenance of host homeostasis. We analyzed the immunoregulatory function of the colon immune system with huge numbers of the commensal bacteria.
In this study, we focused on T cell phenotype related to inflammation control of gut-associated lymphoid tissue induced by the presence of intestinal symbiotic bacteria, and as a result of comparison between conventional (CV) and germ-free (GF) mice. In the large intestine, regulatory T cells were induced in CV mice compared with GF mice. It was suggested that commensal bacteria could contribute to immune regulation in the large intestine.

Research Products

• [Journal Article] Commensal microbiota-induced microRNA modulates intestinal epithelial permeability through the small GTPase ARF4. (2018)
  • Author(s): Nakata K, Sugi Y, Narabayashi H, Kobayakawa T, Nakanishi Y, Tsuda M, Hosono A, Kaminogawa S, Hanazawa S, Takahashi K.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 292 Issue: 37 Pages: 15426-15433
  • DOI: 10.1074/jbc.m117.788596
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Immunomodulation by food: impact on gut immunity and immune cell function (2018)
  • Author(s): Hachimura Satoshi、Totsuka Mamoru、Hosono Akira
  • Journal Title: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Volume: 82 Issue: 4 Pages: 584-599
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1433017
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dietary fructo-oligosaccharides attenuate early activation of CD4+ T cells which produce both Th1 and Th2 cytokines in the intestinal lymphoid tissues of a murine food allergy model. (2017)
  • Author(s): Tsuda M, Arakawa H, Ishii N, Ubukata C, Michimori M, Noda M, Takahashi K, Kaminogawa S, Hosono A.
  • Journal Title: Int Arch Allergy Immunol Volume: 174 Issue: 3-4 Pages: 121-132
  • DOI: 10.1159/000481984
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Critical role of intestinal interleukin-4 modulating regulatory T Cells for desensitization, tolerance, and inflammation of food allergy. (2017)
  • Author(s): Nakajima-Adachi, H., Shibahara, K., Fujimura, Y., Takeyama, J., Hiraide, E., Kikuchi, A., Murakami, H., Hosono, A., Nochi, T., Wakatsuki, Y., Shimojo, N., Kaminogawa, S., Sato, R., Kiyono, H. and Hachimura, S.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 12 Issue: 2 Pages: e0172795-e0172795
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0172795
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Post-transcriptional regulation of Toll-interacting protein in the intestinal epithelium (2016)
  • Author(s): Y. Sugi, K. Takahashi, K. Kurihara, K. Nakata, H. Narabayashi, Y. Hamamoto, M. Suzuki, M. Tsuda, S. Hanazawa, A. Hosono, S. Kaminogawa
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 11 Issue: 10 Pages: e0164858-e0164858
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0164858
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] α-Defensin 5 gene expression is regulated by gut microbial metabolites. (2016)
  • Author(s): Sugi Y, Takahashi K, Kurihara K, Nakano K, Kobayakawa T, Nakata K, Tsuda M, Hanazawa S, Hosono A, Kaminogawa S.
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem. Volume: 81 Issue: 2 Pages: 242-248
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1246175
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] プロバイオティクス，プレバイオティクスの作用─無菌動物とノトバイオートを用いて─ (2016)
  • Author(s): 細野朗
  • Journal Title: Biophilia電子版 Volume: 18 Pages: 45-49
  • Open Access
• [Journal Article] Continuous intake of resistant maltodextrin enhanced intestinal immune response through changes in the intestinal environment in mice (2016)
  • Author(s): Miyazato S, Kishimoto Y, Takahashi K, Kaminogawa S, Hosono A
  • Journal Title: Bioscience of Microbiota, Food and Health Volume: 35 Issue: 1 Pages: 1-7
  • DOI: 10.12938/bmfh.2015-009
  • NAID: 130005123740
  • ISSN: 2186-3342
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 盲腸リンパ節のT細胞の分化の誘導と維持には恒常的な腸内細菌叢が必要である． (2018)
  • Author(s): 小島菜月, 津田真人, 石濱史也, 細野朗
  • Organizer: 第51回日本無菌生物ノートバイオロジー学会総会
• [Presentation] 高脂肪食食餌条件がT細胞を介した食品アレルギー反応へ与える影響． (2018)
  • Author(s): 本田真澄，津田真人，高橋恭子，足立(中嶋)はるよ，八村敏志，細野 朗
  • Organizer: 日本農芸化学会2018年度大会
• [Presentation] 食品アレルギー誘導時に観察される肺組織における活性化CD4+ T細胞と顆粒球の増加． (2018)
  • Author(s): 高橋輝，津田真人，細野朗
  • Organizer: 日本農芸化学会2018年度大会
• [Presentation] 腸管上皮透過性を亢進させる低分子量GTPアーゼARF4の発現分布と役割． (2018)
  • Author(s): 中田一彰，村松芳樹，杉由高，楢林ひかり，中西祐輔，津田真人，細野朗，上野川修一，花澤重正，高橋恭子
  • Organizer: 日本農芸化学会2018年度大会
• [Presentation] 低分子量GTPアーゼを介した腸管上皮透過性の調節機構． (2017)
  • Author(s): 中田一彰，高橋恭子，杉由高，小早川哲朗，楢林ひかり，松尾大介，牛島直哉，津田真人，細野朗，上野川修一，花澤重正．
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] 小腸パイエル板細胞によるIgA産生応答における腸内細菌及びレチノイン酸による修飾作用． (2017)
  • Author(s): 石井涼太，石井俊祐，津田真人，高橋恭子，八村敏志，細野朗，上野川修一．
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] 大腸リンパ節特徴的に存在する自然リンパ球の解析． (2017)
  • Author(s): 畑井俊哉，上滝隆太郎，津田真人，高橋恭子，細野朗，八村敏志．
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] 食品アレルギー条件下における肺組織の免疫応答の解析． (2017)
  • Author(s): 髙橋輝，津田真人，細野朗．
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] 結腸リンパ節におけるT細胞分化の特徴． (2017)
  • Author(s): 石濱史也，津田真人，小熊俊生，村木悠平，於鉄崢，八村敏志，高橋宜聖，高橋恭子，上野川修一，細野朗．
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] T cell differentiation of gut-associated lymphoid tissue, which modified by commensal bacteria, is different between in the small intestine and in the large intestine. (2017)
  • Author(s): Ishihara F, Tsuda M, Hosono A.
  • Organizer: The joint Congress of the 19th International Symposium on Gnotobiology, the 50th Congress of Japanese Association of Germfree Life and Gnotobiology and the 39th Congress of SOMED
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The development of acquired immune cells from gut-associated lymphoid tissues in the large intestine by intestinal microbiota. (2017)
  • Author(s): Tsuda M, Hosono A.
  • Organizer: The joint Congress of the 19th International Symposium on Gnotobiology, the 50th Congress of Japanese Association of Germfree Life and Gnotobiology and the 39th Congress of SOMED
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] フラクトオリゴ糖による食物アレルギー誘導抑制作用と腸管免疫系のCD4+ T細胞応答に与える影響． (2017)
  • Author(s): 津田真人, 高橋恭子, 上野川修一, 細野朗
  • Organizer: 日本食品免疫学会第13回学術大会（JAFI 2017）
• [Presentation] 盲腸リンパ節のT細胞フェノタイプおよび胚中心B細胞の発現は結腸リンパ節とは異なる特徴をもつ． (2017)
  • Author(s): 石濱史也, 津田真人, 八村敏志, 高橋宜聖, 高橋恭子, 上野川修一, 細野朗
  • Organizer: 日本食品免疫学会第13回学術大会（JAFI 2017）
• [Presentation] インフルエンザに対するB細胞応答の腸内細菌による制御． (2017)
  • Author(s): 寺内篤史, 安達悠, 津田真人，細野朗, 八村敏志, 高橋宜聖
  • Organizer: 日本食品免疫学会第13回学術大会（JAFI 2017）
• [Presentation] 腸管上皮における低分子量GTPアーゼARF4の発現と機能． (2017)
  • Author(s): 中田一彰, 杉由高, 楢林ひかり, 津田真人, 細野朗, 上野川修一, 高橋恭子
  • Organizer: 日本食品免疫学会第13回学術大会（JAFI 2017）
• [Presentation] miR-21-5p regulates intestinal epithelial permeability through ADP- ribosylation factor 4 (ARF4). (2017)
  • Author(s): Nakata K, Tsuda M, Hosono A, Nakanishi Y, Takahashi K.
  • Organizer: 第46回日本免疫学会学術集会
• [Presentation] Intestinal microbiota-dependent miRNA affects epithelial permeability. (2016)
  • Author(s): Nakata, K., Tsuda, M., Hosono, A., Takahashi, K.
  • Organizer: 第45回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県宜野湾市）
  • Year and Date: 2016-12-05
• [Presentation] 大腸リンパ組織における制御性T細胞の特性と腸内細菌による影響． (2016)
  • Author(s): 石濱史也, 津田真人, 八村敏志, 高橋宜聖, 高橋恭子, 上野川修一, 細野朗．
  • Organizer: 日本食品免疫学会第12回学術大会（JAFI 2016）
  • Place of Presentation: 東京大学伊藤謝恩ホール（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-10-09
• [Presentation] フラクトオリゴ糖の摂取は食品アレルギーにおける腸管免疫系のT細胞応答を抑制する． (2016)
  • Author(s): 津田真人，高橋恭子，上野川修一，細野朗．
  • Organizer: 日本食品免疫学会第12回学術大会（JAFI 2016）
  • Place of Presentation: 東京大学伊藤謝恩ホール（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-10-09
• [Presentation] 腸管関連リンパ組織 (GALT) における自然リンパ球 (ILC) 応答性の組織特異性解析：大腸・小腸免疫系の比較． (2016)
  • Author(s): 畑井俊哉, 上滝隆太郎, 於鉄崢, 津田真人, 高橋恭子, 細野朗, 八村敏志．
  • Organizer: 日本食品免疫学会第12回学術大会（JAFI 2016）
  • Place of Presentation: 東京大学伊藤謝恩ホール（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-10-09
• [Presentation] 食品アレルギー条件下における気管支関連リンパ組織のT細胞応答の特徴． (2016)
  • Author(s): 高橋輝, 津田真人, 細野朗．
  • Organizer: 日本食品免疫学会第12回学術大会（JAFI 2016）
  • Place of Presentation: 東京大学伊藤謝恩ホール（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-10-09
• [Presentation] 腸管上皮細胞におけるmiR-21-5pの機能解析． (2016)
  • Author(s): 中田一彰，高橋恭子，津田真人，細野朗，上野川修一．
  • Organizer: 日本食品免疫学会第12回学術大会（JAFI 2016）
  • Place of Presentation: 東京大学伊藤謝恩ホール（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-10-09
• [Presentation] 腸管免疫系細胞におけるインターロイキン-5産生に与える腸内共生菌の影響． (2016)
  • Author(s): 畑井俊哉、上滝隆太郎、於鉄崢、高橋恭子、八村敏志、細野朗
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] 大腸リンパ組織における制御性T細胞フェノタイプ特性の解析． (2016)
  • Author(s): 村木悠平、小熊俊生、津田真人、於鉄崢、沓掛優香、八村敏志、高橋宣聖、高橋恭子、上野川修一、細野朗
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] パイエル板樹状細胞はT細胞のIL-21遺伝子発現を誘導する. (2016)
  • Author(s): 上滝隆太郎、糸賀翔大、石井俊祐、輪島隼一、芝原恭子、高橋恭子、上野川修一、細野朗、八村敏志
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] 腸内細菌により誘導されるmiR-21-5pは腸管上皮機能を調節する． (2016)
  • Author(s): 中田一彰、高橋恭子、杉由高、小早川哲朗、楢林ひかり、花澤重正、津田真人、細野朗、上野川修一
  • Organizer: 日本農芸化学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] 無菌マウスと通常マウスの大腸および小腸の腸管関連リンパ組織の形態とT細胞フェノタイプの比較． (2016)
  • Author(s): 細野朗，津田真人
  • Organizer: 第49回無菌生物ノートバイオロジー学会総会
  • Place of Presentation: 仙台ガーデンパレス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-01-29
• [Presentation] Regulation of α-defensin 5 gene expression in intestinal epithelial cells. (2015)
  • Author(s): TAKAHASHI Kyoko, HOSONO Akira
  • Organizer: 第44回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2015-11-18
• [Presentation] 腸内細菌により腸管上皮細胞において誘導されるmiRNAの同定． (2015)
  • Author(s): 中田一彰，高橋恭子，杉由高，細野朗，津田真人，上野川修一
  • Organizer: 日本食品免疫学会第11回学術大会（JAFI 2015）
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都・文京区）
  • Year and Date: 2015-10-15
• [Presentation] 腸内細菌とその代謝産物が腸管関連リンパ組織のIgA産生応答を修飾する． (2015)
  • Author(s): 沓掛優香，中田一彰，津田真人，高橋恭子，上野川修一，細野朗
  • Organizer: 日本食品免疫学会第11回学術大会（JAFI 2015）
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都・文京区）
  • Year and Date: 2015-10-15
• [Presentation] 腸管関連リンパ組織における自然リンパ球の解析． (2015)
  • Author(s): 上滝隆太郎，畑井俊哉，高橋宜聖，橋口昌章，辻典子，山田潔，戸塚護，上野川修一，細野朗，八村敏志
  • Organizer: 日本食品免疫学会第11回学術大会（JAFI 2015）
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都・文京区）
  • Year and Date: 2015-10-15
• [Book] 落合邦康監修：腸内細菌・口腔細菌と全身疾患 (2015)
  • Author(s): 津田真人・細野朗
  • Total Pages: 259
  • Publisher: シーエムシー出版（東京）