腸内細菌が産生する新規機能性脂質の標的細胞同定と腸疾患における役割解明

• Project/Area Number: 18K15132
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49030:Experimental pathology-related
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 蒲池 史卓 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (00747800)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 肥満 / 脂肪酸 / 腸内細菌 / 免疫 / 免疫系 / 腸疾患

Outline of Annual Research Achievements

肥満は、慢性炎症の原因や発癌のリスクファクターであり、脂質の過剰摂取が肥満の原因の一つである。多価不飽和脂肪酸のリノール酸は、ヒトが持つ酵素によりプロスタグランジンなどの脂質メディエーターに変換され、炎症反応を誘導する可能性がある。一方、腸内細菌もリノール酸を代謝し、代謝過程で生じる中間代謝産物の中には炎症性疾患を抑える作用を持つものがあることが示唆されている。しかし、その詳細な作用機序、特に炎症反応を引き起こす免疫細胞に対する腸内細菌代謝脂質の作用は十分には解明されていない。そこで本研究では、免疫系に対するリノール酸代謝物の効果と、代謝物が生成される場である腸に着目した。まず、リノール酸を過剰摂取した場合にどのリノール酸代謝物が多く生成されるのか明らかにするため、低リノール酸－高脂肪食摂取マウスと高リノール酸－高脂肪食摂取マウスの大腸におけるリノール酸代謝脂質量を測定した。その結果、高リノール酸－高脂肪食摂取マウスの大腸には、予備試験で免疫細胞のサイトカイン産生を抑制したリノール酸代謝脂質 (HYA、KetoA、KetoC等) が多く存在することがわかった。そこで、単独で強い抑制作用を持ち、高リノール酸食摂取後に組織中で増加したKetoAとKetoCに着目し、免疫細胞のサイトカイン産生に対する効果を改めて検討した。その結果、各代謝物は単独でも免疫細胞によるサイトカイン産生を抑制したが、併用することでより強い抑制効果を示すことがわかった。したがって、生体内で複数のリノール酸代謝物が生成された場合、協調して働き、より強い作用を発揮すると考えられる。今後、炎症性腸疾患や大腸癌の病態形成に対するリノール酸腸内細菌代謝物の効果が明らかにされ、生体内における詳細な役割が解明されることを期待したい。

Research Products

• [Presentation] Regular exercise suppresses obesity-associated HCC development (2019)
  • Author(s): Naoki Takada, Miho Kumagai, Tatsuya Ando, Fumitaka Kamachi and Naoko Ohtani
  • Organizer: 9th FAOPS Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 腸肝軸を介した腸内細菌代謝物による肥満関連肝 がんの進展機構 (2018)
  • Author(s): 羅智文、蒲池史卓、大谷直子
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会
• [Presentation] 肝星細胞が産生するIL-33の肝がん微小環境における活性化機構と役割 (2018)
  • Author(s): 蒲池史卓、中村大、山﨑翔太、中島将博、渡辺喜洋、新井達也、羅智文、吉本真、安藤達也、原田陽介、久保允人、田口速男、中江進、原英二、大谷直子
  • Organizer: 第83回日本インターフェロン・サイトカイン学会
• [Presentation] 肥満関連肝がんの微小環境におけるIL-33の活性化機構と役割 (2018)
  • Author(s): 蒲池史卓、大谷直子
  • Organizer: 第6回がんと代謝研究会
  • Invited