腸内細菌叢制御による敗血症の代謝プロファイル再建戦略
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21H03033
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55060:Emergency medicine-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 隆史 熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 教授 (20381171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 征郎 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20082282)
垣花 泰之 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (20264426)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | 敗血症 / 腸内細菌 / メタボローム / 腸内細菌叢 |
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| Outline of Research at the Start |
我々は本申請に先立つ代謝産物の網羅的な解析において、敗血症によって増加する代謝産物以外に、減少する代謝産物が数多く存在し、そのなかでも特に、腸内細菌によるナイアシン類の産生が顕著に減少することを見出した。さらに、腸内細菌を制御しうる希少糖を用いてナイアシン類産生を改善させると、敗血症モデルマウスの生存率を有意に改善できることを見出した。本研究では、敗血症－腸内細菌叢の攪乱－ナイアシン産生障害を基軸とした敗血症の新規病態生理を実証するとともに、それをもとにした新規治療戦略の構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、敗血症－腸内細菌叢の攪乱－ナイアシン産生障害を基軸とした敗血症の新規病態生理を実証するとともに、それをもとにした新規治療戦略の構築を目指す。2023年度は、(1) これまでの研究成果を活用した敗血症マウスモデルに対する新規治療介入、(2) ニコチン酸アミドを補充することの効果の検討を進めた。
(1) 敗血症モデルマウスに対する新規治療介入
2022年度までの研究で、敗血症モデルマウスの血清中で増加/減少している代謝産物を網羅的に解析し、腸内細菌叢によるトリプトファン代謝産物が有意に減少していることを明らかにした。また、トリプトファンからのニコチンアミド生合成に必要な酵素の遺伝子群が、敗血症モデルマウスの腸内細菌叢において低下していることを明らかにした。これとは別に、我々はニコチンアミド生合成に関与する腸内細菌叢を増やす効果のあるプレバイオティクスを見出していたため、敗血症モデルマウスに摂取させることで、代謝プロファイルや生存率が改善しうるのかを検討した。その結果、腸内や血液中でのニコチンアミド生合成の改善を認めることはできなかったが、肝臓においてニコチンアミドの増加を認め、生存率の改善を認めた。
(2) ニコチン酸アミドを補充することの効果の検討
敗血症モデルマウスに、ニコチンアミド生合成に関与する腸内細菌叢を増やす効果のあるプレバイオティクスを摂取させることで生存率が改善したため、ニコチン酸アミドを薬剤として投与することでも、生存率を改善させることができるかどうかを検討したが、残念ながらそのような効果は認められなかった。培養血管内皮細胞に敗血症患者血清を添加した際の変化、およびニコチン酸アミドを補充することの効果についても in vitro で検討する予定だったが、2023年度にそこまで完了させることはできなかった。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(20 results)
