• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

α-Defensinの共生制御が担う腸を起点とする粘膜免疫ネットワーク

Research Project

Project/Area Number 22KJ0054
Project/Area Number (Other) 22J10521 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 49070:Immunology-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

大平 修也  北海道大学, 先端生命科学研究院, 特任助教

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsα-defensin / Paneth細胞 / 腸内細菌叢 / 粘膜免疫 / 非感染性疾患
Outline of Research at the Start

腸内細菌叢は宿主の免疫制御を介して生体恒常性の維持に寄与する。小腸上皮細胞の一系統であるPaneth細胞が分泌するα-defensinは腸内細菌叢を制御することが報告されているが、α-defensinがどの腸内細菌を選択し、どのように免疫系を制御することで健康維持に貢献するかは不明である。
本研究は、α-defensin低下モデルマウスを用いた腸内細菌叢解析、腸管粘膜免疫のマルチパラメーター解析や全身の臓器の免疫表現型および機能解析によって、α-defensinが腸内細菌叢と免疫系を介して生体恒常性を維持するメカニズムを解明する。そして、腸内環境の破綻が関与する非感染性疾患の克服に貢献する。

Outline of Annual Research Achievements

腸内細菌叢は宿主の免疫を制御することで健康に貢献することが知られている。腸内細菌叢の制御因子として、外界から取り入れられる食のほかに、宿主に由来する抗菌ペプチドなどが報告されている。小腸上皮細胞の一系統であるPaneth細胞は抗菌ペプチドα-defensinを分泌することで自然免疫を担う。さらに、α-defensinの選択的殺菌活性に関するin vitroの研究や、α-defensinの活性低下モデルおよび食などによる分泌低下モデルを使用したin vivoの研究から、α-defensinが腸内細菌叢を制御することが示されてきた。しかし、α-defensinがどのような腸内細菌を選択することで、免疫をどのように制御し、宿主の健康維持に貢献するのかは未だ全く不明である。したがって本研究は、α-defensin低下モデルマウスを用いて、α-defensinを起点とした腸内細菌叢の制御による免疫を介した生体恒常性維持メカニズムを明らかにすることを目的とした。
令和4年度はメタゲノム解析からα-defensinが腸内細菌叢を制御することを初めて明らかにした。さらに、腸管関連リンパ組織の組織学的および免疫学的解析から、α-defensinが腸管粘膜免疫を制御することを解明した。令和5年度は抗生物質投与による腸内細菌叢除去モデルを用いた免疫学的解析によって、α-defensinが腸内細菌叢を介して腸管粘膜免疫を制御することを示した。さらに、食や化学物質で誘発される疾患モデルを用いることで、α-defensinが非感染性疾患の感受性を規定することを明らかにした。
本研究により、α-defensin低下が腸内細菌叢の破綻を引き起こすことによって、腸管粘膜免疫の機能異常を介して非感染性疾患の感受性を亢進させることを明らかにし、α-defensinが腸を起点とした健康維持の基盤を担うことを示した。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Decreased Paneth cell α-defensins promote fibrosis in a choline-deficient L-amino acid-defined high-fat diet-induced mouse model of nonalcoholic steatohepatitis via disrupting intestinal microbiota2023

    • Author(s)
      Nakamura Shunta、Nakamura Kiminori、Yokoi Yuki、Shimizu Yu、Ohira Shuya、Hagiwara Mizu、Song Zihao、Gan Li、Aizawa Tomoyasu、Hashimoto Daigo、Teshima Takanori、Ouellette Andre J.、Ayabe Tokiyoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 3953-3953

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30997-y

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efficient and simple genetic engineering of enteroids using mouse isolated crypts for investigating intestinal functions2022

    • Author(s)
      Ohira Shuya、Yokoi Yuki、Ayabe Tokiyoshi、Nakamura Kiminori
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 637 Pages: 153-160

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.11.008

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Selective Paneth cell granule secretion in response to pathogenic and commensal bacteria in enteric mucosal immunity2024

    • Author(s)
      横井友樹, 大平修也, 松岡温音, 竹見祥大, 綾部時芳, 中村公則
    • Organizer
      第52回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 小腸上皮細胞機能の分子メカニズム解明に向けた高効率かつ簡便な遺伝子改変enteroidの作製法の確立2023

    • Author(s)
      松下稜, 横井友樹, 大平修也, 松岡温音, 竹見祥大, 中村公則
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 病原体と共生菌に対する選択的なPaneth細胞顆粒分泌調節による自然免疫と共生のメカニズム2023

    • Author(s)
      横井友樹、大平修也、綾部時芳、中村公則
    • Organizer
      令和4年度北大細胞生物研究集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] High-efficient genetic engineering of enteroids using mouse isolated crypts revealing the intestinal function2022

    • Author(s)
      大平修也、横井友樹、海堀唯人、清水由宇、綾部時芳、中村公則
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 腸管恒常性維持における病原菌と常在菌の選択的センシングによるPaneth細胞顆粒分泌調節2022

    • Author(s)
      横井友樹、大平修也、松岡温音、海堀唯人、篠崎竜我、綾部時芳、中村公則
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi