| Project/Area Number |
23K08467
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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 55060:Emergency medicine-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
久保田 勝 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (00234500)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 水素ガス / ARDS / 腸内細菌叢 / 腸内細菌叢由来水素ガス / 急性呼吸促迫症候群 |
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| Outline of Research at the Start |
抗酸化作用を有する水素は腸内細菌叢で産生され、呼気として排出されることから、腸内細菌叢由来水素ガスは肺内で抗酸化作用を発揮していると考えられる。急性呼吸促迫症候群（ARDS）では病態進行に活性酸素種が関与しており、腸内細菌叢由来水素ガスは肺内で抗酸化作用からARDSの病態改善に寄与している可能性がある。ARDSモデルマウスを用いて、腸内細菌叢の水素ガス産生能として糞便から産生される水素ガス量を、肺胞内水素ガスの指標として呼気水素濃度を測定し、各種炎症性マーカーとの関連を検討する。あわせて、腸内細菌叢を解析し、ARDSにおける腸内細菌叢変化を検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌叢水素ガス産生能を減弱させたマウスを用いてARDSモデルマウスを作成。腸内細菌叢の水素ガス産生能（糞便産生水素ガス量）と肺胞内水素ガスの指標として呼気水素濃度と各種炎症性マーカーとの関連を検討し、腸内細菌叢由来水素ガスの抗炎症効果を検討することが目的である。
軽症ARDSモデルマウスにおいて腸内細菌叢由来水素ガスが肺で消費されていることが明らかとなったことから、1μgのα-GalCer静注12 時間後に5μg LPS を静注する重症ARDSモデルでの研究を中心に行った。無処置コントロールを水素産生(+)群、ペニシリン系抗菌薬投与により腸内細菌叢水素ガス産生能を減弱させたマウスを水素産生(-)群として検討した。呼気水素濃度は、両群でモデル作成後有意に減少していた（産生(+): 前6.25 ppm, 後0.43 ppm, p<0.01, 産生(-): 前1.03 ppm, 後0.25 ppm, p<0.05）。腸内細菌叢水素ガスは肺の炎症の場において消費されたものと考えられた。腸内細菌叢水素ガス産生能については、水素産生(+)群ではモデル作成後有意に増加していた（前245.35 ppm, 後394.71 ppm, p<0.01）。軽症ARDSモデルでは腸内細菌叢水素産生能に変化は認められなかったが、重症ARDSモデルでは腸内細菌叢水素産生能が増加しており、炎症自体が腸内細菌叢水素産生能を亢進させている可能性が示唆された。軽症ARDSモデルマウスでは、モデル作成後の血清IL6濃度は水素産生(+)群に比較して水素産生(-)群で有意に上昇していた（産生(+) 119.8 pg/mL, 産生(-) 205.1 pg/mL, p<0.01）。腸内細菌叢産生水素ガスは肺において抗炎症効果を発揮していると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
軽症ARDSモデルマウス、重症ARDSモデルともに腸内細菌叢産生水素ガスが肺で消費されていることが明らかとなった。また、軽症ARDSモデルマウスにおいては腸内細菌叢産生水素ガスの肺における抗炎症効果を明らかにできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、①重症ARDSにおける腸内細菌叢産生水素ガスの抗炎症効果の検討、②プレバイオティクスやプロバイオティクス投与などによる腸内細菌叢水素産生能を亢進させる方法の探索、③腸内細菌叢水素産生能亢進マウスでの抗炎症効果の検討を行う。
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