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Role of the gut microbiota in early brain injury after subarachnoid hemorrhage

Research Project

Project/Area Number 20K17863
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55060:Emergency medicine-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kawabata Shuhei  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (20764062)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsくも膜下出血 / 早期脳損傷 / 腸内細菌 / 急性脳損傷 / early brain injury / SAH
Outline of Research at the Start

重症くも膜下出血(SAH)は予後不良であり、その主因は急性脳損傷(EBI)によるとされる。EBIの病態は解明されつつあるが、治療法は確立されていないため、SAHの治療成績の向上には、重症化を防ぐ必要がある。さて、脳梗塞やてんかんなど多くの脳疾患で腸内細菌叢の変化が予後改善に寄与したとの研究報告が近年相次いでいる。これらとSAHは酸化ストレス、炎症・免疫反応など多くの病態生理を共にしているため、SAHの研究に応用できる可能性がある。このような背景のもと、腸内細菌叢がSAHによる脳損傷の病態に関与し、腸内細菌叢を修飾することで、SAHの予後が改善するという仮説を検証することを本研究の目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Early brain injury (EBI), which occurs promptly following subarachnoid hemorrhage (SAH), is crucial for the prognosis of SAH. Here, we evaluated whether prior gut microbiome (GM) alteration could prevent EBI following SAH. EBI was significantly averted by the GM alteration using antibiotics. The altered GM significantly prevented the inflammatory cells infiltration.These protective effects against EBI disappeared when the GM was recolonized with normal flora into the altered GM. Our findings demonstrated that the GM affects EBI following SAH by inflammatory cells regulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

EBIはSAHの予後に大きな影響を与えているものの、有効な治療法が未だ確立していない。本研究では、腸内細菌叢が炎症細胞を制御することでSAH後のEBIに影響を与えることを明らかにした。今後、EBIを予防するために腸内細菌叢を調整することが新たな治療戦略となる可能性が示唆され、SAHの予後を改善させる上で意義のある研究と考える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Association of Gut Microbiome with Early Brain Injury After Subarachnoid Hemorrhage: an Experimental Study2022

    • Author(s)
      Kawabata Shuhei、Takagaki Masatoshi、Nakamura Hajime、Nishida Takeo、Terada Eisaku、Kadono Yoshinori、Izutsu Nobuyuki、Takenaka Tomofumi、Matsui Yuichi、Yamada Shuhei、Fukuda Tatsumaru、Nakagawa Ryota、Kishima Haruhiko
    • Journal Title

      Translational Stroke Research

      Volume: - Issue: 1 Pages: 87-100

    • DOI

      10.1007/s12975-022-01112-6

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Abstract WP236: The Gut Microbiome Is Associated With Early Brain Injury After Experimental Subarachnoid Hemorrhage Via Regulation Of Neutrophils2022

    • Author(s)
      Kawabata Shuhei、Takagaki Masatoshi、Nakamura Hajime、Nishida Takeo、Izutsu Nobuyuki、Takenaka Tomofumi、Matsui Yuichi、Yamada Shuhei、Terada Eisaku、Nakagawa Ryota、Kishima Haruhiko
    • Journal Title

      Stroke

      Volume: 53 Issue: Suppl_1

    • DOI

      10.1161/str.53.suppl_1.wp236

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 腸内細菌叢は好中球を制御することでくも膜下出血後の早期脳損傷に影響する2022

    • Author(s)
      川端修平、高垣匡寿、中村元、西田武生、井筒伸之、竹中朋文、 松井雄一、山田修平、寺田栄作、福田竜丸、中川僚太、貴島晴彦
    • Organizer
      第47回日本脳卒中学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The Gut Microbiome Is Associated With Early Brain Injury After Experimental Subarachnoid Hemorrhage Via Regulation Of Neutrophils2022

    • Author(s)
      Shuhei Kawabata , Masatoshi Takagaki , Hajime Nakamura , Takeo Nishida , Nobuyuki Izutsu , Tomofumi Takenaka , Yuichi Matsui , Shuhei Yamada , Eisaku Terada , Ryota Nakagawa and Haruhiko Kishima
    • Organizer
      International Stroke Conference 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ラットくも膜下出血も出るを用いた腸内細菌叢と早期脳損傷の関連性の検討2021

    • Author(s)
      川端修平、高垣匡寿、中村元、西田武生、井筒伸之、竹中朋文、 松井雄一、山田修平、寺田栄作、中川僚太、貴島晴彦
    • Organizer
      第64回日本脳循環代謝学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ラットくも膜下出血も出るを用いた腸内細菌叢と早期脳損傷の関連性の検討2021

    • Author(s)
      川端修平、高垣匡寿、中村元、西田武生、井筒伸之、竹中朋文、 松井雄一、山田修平、寺田栄作、中川僚太、貴島晴彦
    • Organizer
      第80回日本脳神経外科学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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