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腸内細菌由来ステロイドホルモンによる塩感受性代謝制御ネットワークの解明

Research Project

Project/Area Number 21K10392
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

唐島 成宙  金沢大学, GS教育系, 准教授 (30801584)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 南保 英孝  金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (30322118)
大坂 一生  富山県立大学, 工学部, 准教授 (90550244)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsステロイド / 腸内細菌 / 高血圧 / アルドステロン
Outline of Research at the Start

高血圧症は、心血管病による死亡の重大な危険因子である。高血圧は、塩分の影響を受けやすい食塩感受性高血圧とそうでない抵抗性高血圧に分類されるが、その機序は明らかになっていない。申請者は腸内細菌叢が複数の代謝経路を介して、塩分感受性制御ネットワークを形成する可能性を示した。今回、マルチオミクス、人工知能解析技術を用いて、①疫学研究、②動物実験、③培養細胞実験を行い、腸内細菌叢―ステロイド・代謝ネットワークを介した食塩感受性高血圧の発症機序の解明することが目的である。これにより、食塩感受性の個体差を考慮した血圧管理の精密医療や新たな心血管病の予防につながり健康寿命の延伸に貢献することが期待される。

Outline of Annual Research Achievements

レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)は内分泌系の調節機構であり、高血圧、腎疾患、心血管疾患など様々な疾患と関連している。腸内細菌叢(GM)は、主に動物モデルにおいて、様々な疾患と関連している。しかし、我々の知る限り、ヒトにおけるRAASとGMの関係を調べた研究はない。本研究では、全身のRAASとGM属との関連、およびそれらの因果関係を評価することを目的とした。研究対象者は、志賀町の40歳以上の一般住民377人である。血漿レニン活性(PRA)、血漿アルドステロン濃度(PAC)、アルドステロン-レニン比(ARR)、GM組成を16S rRNA法を用いて解析した。参加者はPRA、PAC、ARRの値によって高群と低群に分けられた。U検定、共分散の一元配置分析、および効果量の線形判別分析を用いて2群間で重要な細菌属を同定し、ランダムフォレストを用いた2値分類モデリングを用いて特徴の重要度を算出した。その結果、Blautia、Bacteroides、Akkermansia、BifidobacteriumがRAASパラメータと関連していた。線形非ガウス非周期モデルを用いた因果推論解析により、SBPを介したPACに対するBlautiaの因果効果が明らかになった。これらの結果は、ヒトにおける全身性RAASとGMとの関連を強化するものであり、GMを標的とした介入は、高血圧や腎疾患の新たな予防法や治療法を提供する可能性がある。
今後は、ステロイドメタボロミクスやショットガンシーケンスによる腸内細菌叢の網羅的な測定結果を人工知能解析によってより詳細に検討する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2023年度は、塩感受性ネットワークの一つであるレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)は内分泌系の調節機構と腸内細菌との関与をHypertension Researchに報告することができた。今後、ステロイドミクス解析やべつの塩感受性ネットワークの網羅的な解析によってよりネットワーク同士の深い関与を検討する予定である。

Strategy for Future Research Activity

すでに、いくつかの塩感受性ネットワークの関与を認めており解析を進めている。2024年度内に論文投稿予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Impact of gut microbiome on the renin-aldosterone system: Shika-machi Super Preventive Health Examination results2023

    • Author(s)
      Mizoguchi Ren、Karashima Shigehiro、Miyajima Yuna、Ogura Kohei、Kometani Mitsuhiro、Aono Daisuke、Konishi Seigo、Demura Masashi、Tsujiguchi Hiromasa、Hara Akinori、Nakamura Hiroyuki、Yoneda Takashi、Okamoto Shigefumi、Satou Kenji
    • Journal Title

      Hypertension Research

      Volume: 46 Issue: 10 Pages: 2280-2292

    • DOI

      10.1038/s41440-023-01334-7

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rapidity and Precision of Steroid Hormone Measurement2022

    • Author(s)
      Karashima Shigehiro、Osaka Issey
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 956-956

    • DOI

      10.3390/jcm11040956

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impact of gut microbiome on dyslipidemia in japanese adults: Assessment of the Shika-machi super preventive health examination results for causal inference2022

    • Author(s)
      Miyajima Yuna、Karashima Shigehiro、Ogai Kazuhiro、Taniguchi Kouki、Ogura Kohei、Kawakami Masaki、Nambo Hidetaka、Kometani Mitsuhiro、Aono Daisuke、Demura Masashi、Yoneda Takashi、Tsujiguchi Hiromasa、Hara Akinori、Nakamura Hiroyuki、Okamoto Shigefumi
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 12 Pages: 908997-908997

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.908997

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 因果推定モデルを用いたレニン‐アンジオテンシン‐アルドステロン系と腸内細菌の関連2023

    • Author(s)
      溝口蓮、唐島成宙、小西正剛、 青野大輔、米谷充弘、米田隆、佐藤賢二
    • Organizer
      第45回日本高血圧学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 低食塩高血圧患者における腸内細菌叢由来Lアルギニン合成経路の影響2022

    • Author(s)
      唐島成宙、青野大輔、小西正剛、米谷充弘、古川健治、米田隆
    • Organizer
      第10回臨床高血圧フォーラム(札幌)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 日本人女性における腸内細菌叢による脂質異常症への影響2022

    • Author(s)
      唐島成宙、宮島由奈、大貝和裕、谷口昂生、川上将輝、小西正剛、青野大輔、米谷充弘、米田隆、南保英孝、岡本成史
    • Organizer
      第95回日本内分泌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Impact of Gut Microbiome on Dyslipidemia in female : Shika Study Results2022

    • Author(s)
      宮島 由奈,唐島 成宙, 大貝 和裕, 谷口 昂生, 川上 将輝, 南保 英孝, 長瀬 賢史, 辻口 博聖, 中村 裕之, 岡本 成史
    • Organizer
      第95回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 日本人成人における腸内細菌叢と脂質異常症の関連の検討2022

    • Author(s)
      宮島 由奈,唐島 成宙, 大貝 和裕, 小倉 康平, 南保 英孝, 米田 隆, 辻口 博聖, 中村 裕之, 原 章規, 岡本 成史
    • Organizer
      第59回日本細菌学会中部支部総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Investigation of the relationship between gut microbiota and dyslipidemia in Japanese adults2022

    • Author(s)
      Miyajima Y,Karashima S, Ogai K, Ogura K, Inoue H, Nambo H, Yoneda T, Tsujiguchi H, Nakamura H, Hara A, Okamoto S
    • Organizer
      IHMC 9th CONGRESS 2022 KOBE
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 腸内細菌叢の構成と塩分摂取量が高血圧有病率に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      唐島成宙、武田仁勇
    • Organizer
      第140回日本循環器学会北陸地方会 Jan 24, 2021 (Web)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 液体クロマトグラフィー/イオンモビリティ-質量分析による低分子量生体分子の一斉分析法の開発2021

    • Author(s)
      山川舞、唐島成宙、大坂一生
    • Organizer
      日本分析化学会第70年会 Sep 22-24, 2021 (Web)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ステロイドのノンターゲットイオンモビリティー質量分析2021

    • Author(s)
      山川舞、唐島成宙、大坂一生
    • Organizer
      第69回質量分析総合討論会 May 19-21, 2021 (Web)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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