母親の食生活が子のPaneth細胞による腸内環境制御に与える影響の解明
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20J11528
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
杉本 理菜 北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | Paneth細胞 / 腸内細菌 / α-defensin / 自然免疫 / DOHaD / 高脂肪食 |
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| Outline of Research at the Start |
妊娠期の母親の高脂肪食摂取が子の腸内細菌叢の破綻に関与し、将来の疾患リスクが高まることが報告されている。一方、小腸陰窩基底部のPaneth細胞は抗菌ペプチドα-defensinを分泌し、腸内細菌叢を制御する。このことより、母親の高脂肪食摂取は子のPaneth細胞の発達やα-defensin分泌に悪影響を与え、腸内細菌叢の破綻を引き起こすと考えられる。本研究は、高脂肪食を摂取した母親由来の子のPaneth細胞の発達およびα-defensin分泌量を解析し、母親の食生活が子のPaneth細胞による腸内細菌叢制御に与える影響を解明する。そして、腸内細菌叢の破綻が関与する疾患の克服に貢献していく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
妊娠期に高脂肪食を摂取した母親から生まれた子は腸内細菌叢の組成変化や多様性の減少であるdysbiosisを引き起こし、疾患リスクが上昇することが報告されている。腸内細菌叢は宿主と相互作用しており、中でも小腸陰窩基底部のPaneth細胞は選択的殺菌活性を有するα-defensinを分泌することで腸内細菌叢を制御している。本研究は、母親の高脂肪食摂取が子のPaneth細胞の発達や腸内環境制御機能にどのように影響を与え、生体恒常性に関与するかについて、機序を解明することを目的とした。
母親マウスに高脂肪食（脂肪分60 kcal%）もしくは通常食（脂肪分10 kcal%）を自由摂食させ、通常食摂取の父親マウスと交配し子マウスを作出した。前年度までに、通常食摂取の母親由来の子と比較して高脂肪食摂取の母親由来の子において、α-defensinを含む細胞質顆粒が未熟なPaneth細胞の割合が多いことを明らかにした。令和3年度は、前年度までに明らかにしたPaneth細胞の顆粒の発達不全がα-defensin分泌量にどのように関与するか解明するために、α-defensin量をsandwich ELISA法で測定すると高脂肪食摂取の母親由来の子で有意に低下していた。さらに、腸内細菌叢の全体像を明らかにするため16S rRNAメタゲノム解析を行うと通常食摂取の母親由来の子と比較して高脂肪食摂取の母親由来の子はβ多様性が異なり、α多様性が有意に低下するdysbiosisが起きていることが明らかになった。
本研究により、母親の高脂肪食摂取によって子のPaneth細胞の顆粒の発達異常およびそれに伴うα-defensinの分泌量低下が引き起こされ、子の腸内細菌叢の多様性が減少することを明らかにし、Paneth細胞の発達が腸内細菌叢の成熟機序の一つであることを示した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
