Challenges for a Paradigm Shift in the Prevention of Colitis via Gut Microbiota through the Combination of Dietary Fiber and Exercise
| Project/Area Number |
23K16833
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Kawasaki University of Medical Welfare |
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Principal Investigator |
青木 孝文 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (30782239)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 腸炎 / 腸内細菌 / 食物繊維 / 運動 |
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| Outline of Research at the Start |
25年で10倍以上患者数が増加した炎症性腸疾患は、腸管免疫の異常に加え、腸内細菌叢の悪化が示唆され始めた。
ゆえに、腸内細菌叢をターゲットにした予防により、腸管免疫異常を払拭できるかという「問い」が生じる。
一方、菌への直接的介入だけでは、この異常を取り除けていない。
本研究では、「菌への直接的なアプローチである発酵性食物繊維摂取に加え、運動による宿主代謝変化を介した菌への間接的なアプローチを併用する」ことで、腸炎の克服に挑む。
腸炎誘導試薬に耐えうる腸内細菌叢の獲得が、腸管免疫の恒常性維持に貢献することを明らかにし、食事と運動の併用による腸内細菌叢を介した腸炎予防策のパラダイムシフトへ挑戦する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
炎症性腸疾患は、腸管免疫の異常に加え、腸内細菌叢の悪化が発症や重症化に関与することが示され始めた。一方で、菌への直接的介入だけでは、この異常を取り除けていない。本研究課題では、菌への直接的なアプローチである発酵性食物繊維摂取に加え、運動による宿主代謝変化を介した間接的な菌へのアプローチを併用することで、腸炎を予防できることを期待し取り組んでいる。具体的には、食物繊維の発酵性の違いあるいは活動性の違いがマウスの実験的な腸炎誘導に及ぼす単独での影響に加え、発酵性食物繊維と運動の併用による影響を、腸管、全身、腸内細菌の点から検討を行う予定である。
現在までに予備的検討として、無繊維食摂取マウスに対する腸炎誘導試薬DSSによる腸炎の全身的な影響を誘導する投与プロトコールを検証した。結果として、1.5～2％のDSS含有水の5日間の投与と5日間の休薬を1サイクルとする腸炎誘導サイクルを3回繰り返すことで、腸炎の発生と腸管バリア機能の低下による腸内細菌内毒素の輸送体である血漿LBPの増加、これらに伴う血漿TNF-αの増加から全身炎症の惹起、腸外組織である腓腹筋の筋線維横断面積の低下が示され、腸炎に伴う全身的な影響を捉えることができた。さらに、腸内細菌への影響としては、代表的な代謝産物である短鎖脂肪酸が、盲腸内容物においてDSS濃度依存的な低下が示された。以上のことから、無繊維食摂取マウスでの実験的な腸炎モデルの作成と、腸炎の悪化に伴う全身状態の悪化に腸内環境も影響することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症が実験者内で蔓延することや、そのことによる実験中止を避けるために、感染蔓延時期での実験開始を避け、実験時期を遅らせたことにより、計画通りに実験を進めることができていない。さらに、腸炎に伴う全身的な影響を誘導するプロトコールの設定のために予備的検討を行ったが、当初予定したプロトコールで全身への十分な影響が得られず、予備実験を繰り返し実施したため遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
予備的検討にて得られたDSS投与プロトコールに則り、実験Ⅰとして食物繊維の発酵性の違いが腸炎誘導に及ぼす影響について6月から実験を実施予定としている。実験Ⅱとして活動性の違いが腸炎誘導に及ぼす影響については、後期に実験を実施する予定とし、実験Ⅰのデータ解析と、実験Ⅱの予備実験とを同時進行で行う。遅くとも翌年１月から実験を開始することで今年度中に実験が終了できることとなる。以上の遂行により、当初予定していた計画にほぼ追従することが可能である。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
