| Project/Area Number |
21K05455
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大島 健司 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (90391888)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 乳タンパク質 / 乳児栄養 / 腸内細菌 / 離乳 / 食物アレルギー / 分子栄養学 / 小児代謝・栄養 |
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| Outline of Research at the Start |
胎児期から離乳期にかけての栄養状態は、成人後の免疫系や代謝系にまで影響を与える。 その原因として、極端な栄養による初期発生時のストレス応答に加え、乳幼児期で確立する 栄養環境への長期的な適応が影響すると考えられている。乳幼児期で低栄養を経験した後に 高カロリー食を続けるなど栄養環境の適応がミスマッチすると、代謝疾患などの非感染性疾患のリスクとなることが明らかとされているため、この調節が正しく行われることで生涯の疾患リスクを減らすことが期待出来る。本研究では、腸内環境に応じた乳児期から離乳期にかけての生理機能調節に関連した、乳成分や腸内細菌に対する腸管組織の応答を解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳児期から離乳期にかけての腸内細菌叢バランスや栄養状態は、免疫系や代謝系の制御機構に影響し、共生微生物に対する過剰な免疫応答の抑制や、飢餓的な栄養環境への適応といった長期的な個体の免疫・代謝制御に関与することが知られている。乳幼児期の栄養不足または過剰摂取は、代謝疾患などの非感染性疾患のリスクとなることが明らかとされており、乳幼児栄養による適応調節が正しく行われることで生涯の疾患リスクを減らすことが期待出来る。乳児栄養による栄養補給に加え、母乳に含まれる乳タンパク質は様々な生理機能を持ち、腸管組織や免疫系の発達・成熟に重要であることが多くの研究により報告されている。そのため世界保健機関などにより、ヒトでは離乳を開始する生後6ヶ月までは、母乳による乳児哺育が推奨されている。しかしながら、未だ母乳成分が生体に及ぼす作用は完全には明らかとなっていないため、母乳栄養の代わりとなる人工乳の利用について、将来的な非感染性疾患のリスク評価と対策を完全に行うことができていない。また栄養源が母乳から通常食に切り替わる離乳期では、腸内細菌が消化管内で急激に増殖・定着し、菌体成分や代謝産物が宿主の免疫系や代謝系へと影響する。本研究では、乳児期から離乳期にかけての腸内環境に応じた生理機能調節について、母乳成分が乳児腸上皮細胞に作用する機構と、離乳期の食物で形成される腸内細菌叢による長期的な代謝制御や免疫制御について焦点を当てて解析を行う。
2023年度は、離乳期の腸内細菌叢形成の撹乱が、長期的な腸内細菌叢形成に影響をおよぼす可能性とその機序について重点的に解析を行った。また母乳成分である機能性乳タンパク質ラクトフェリン(LF)の消化管における作用機序の解析を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年度は、離乳期の腸内細菌叢形成の撹乱が、長期的な腸内細菌叢形成に影響をおよぼす可能性とその機序について重点的に解析を行った。離乳期は、母乳から通常食へと切り替わる時期であり、これにより乳幼児が初めて出会う腸内細菌が消化管内で急激に増殖・定着し、免疫系の活性化が誘導される。近年、腸内細菌により誘導される離乳期に限定的な長期免疫調節機構が存在することが明らかになりつつある。これまでに、離乳期の腸内細菌叢形成を撹乱するため、離乳前後の2週間抗生物質を投与し、長期間の腸内細菌叢形成に影響を与えるか解析したところ、8週齢で数種類の腸内細菌の定着量に影響が見られた。長期的な菌叢の制御に関連する宿主側因子として、腸管管腔へ分泌されるIgAに着目し、可変領域配列のバリエーション（IgAレパートリー）を解析した。その結果、離乳期抗生物質処理によりIgAレパートリーが影響されることを明らかとした。
また、母乳中の機能性タンパク質であるLFの消化管における生理機能の解析を行なった。LFは食餌性脂肪の吸収と代謝に影響することが報告されているが、経口摂取したLFが消化管での脂肪吸収にどのような作用を持つか明らかとなっていない。これまでに、マウスおよび培養細胞を用いた解析で、LFは腸管組織から血中への脂質吸収を抑制することを示唆する結果を得ている。LFの生理活性を明らかにするため、成獣マウスで脂質吸収抑制について再現性を確認し、胃内でのLF消化によりこの活性が失われることを明らかにした。
以上から、研究課題はおおむね計画通りに進展したが、論文化の作業が完了していないため、次年度に予算を繰越すこことした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は、これまでに得られた実験結果の論文投稿準備を行い、発表のための追加実験を実施する。
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