| Project/Area Number |
23K18410
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
柳澤 利枝 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主幹研究員 (70391167)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 武博 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主任研究員 (60425494)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 喘息 / 高齢者 / 腸内細菌叢 / 化学物質 |
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| Outline of Research at the Start |
喘息は高齢者に多い呼吸器疾患の一つである。近年、腸内細菌叢の変化が呼吸器疾患をはじめとする様々な疾患の発症・進展に関与することが報告されている。一方、近年増加している疾患の発症や進展は、環境中の化学物質が影響している可能性が指摘されている。本研究では、加齢に伴い喘息様の病態を発症する老化促進モデルマウス(SAMP8)を用い、環境化学物質曝露が高齢者喘息の病態に与える影響を評価するとともに、糞便移植(FMT)による病態改善効果も含め、肺・腸内細菌叢との関連性についても検討する。これにより、高齢者を対象とした健康リスク評価の必要性を示すとともに、化学物質の削減による疾患発症予防・改善に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、マウスの肺組織、および気管支肺胞洗浄液(BALF)中の細菌由来DNAの抽出方法を検討し、得られたDNAについて16S rRNA領域(V4)の細菌叢解析を実施した。肺組織由来のDNAでは、Taxonomy解析の結果、Proteobacteria門の存在比が高かった点は既報と一致していたが、OTU数が極めて少なかったことから、さらなる検討が必要である。BALFについては、複数のキットを用いてDNA抽出を試みたが、ほぼ回収できなかった。次に、糞便移植(FMT)の手法を確立するため、抗生物質投与による腸内細菌の除去効果、及びFMTによる細菌の定着の確認を行った。老化促進モデルマウス(SAMP8)を4群に分け、1) 無処置群(NT)、2) 溶媒投与群(Vehicle)、3) 抗生物質処置群(ABX)、4) ABX処置後糞便移植する群(ABX+FMT)を設定した。4週齢のSAMP8(ABX、ABX+FMT群)に対して、ABX混合溶液(Ampicillin 1 g/L、Neomycin 1 g/L、Metronidazole 1 g/L、Vancomycin 0.5 g/L)を7日間飲水にて自由摂取させた(NT、Vehicle群は滅菌水)。FMTは、7週齢のSAMR1(正常老化マウス)より採取した糞便を10％Glycerol含PBS(-)に懸濁し、フィルターでろ過したろ液を遠心して得られた上清を、ABX処置の3日後より5日間連続で強制経口投与した(200μL/animal)。ABX処置前後、及び移植1週間後の糞便からDNAを抽出し、細菌叢解析を実施した。その結果、ABX群ではDNA量、OTU数の顕著な減少を認めた。ABX+FMT群ではDNAの収量が増加し、ABX群との間には多様性や細菌構成に大きな違いが認められ、ABXによる効果、FMT後の腸内細菌の定着が観察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
肺組織、及びBALFからのDNA抽出やPCR条件に関しては、既報を参考に検討を進めたが、予想外に難航したため時間を要した。加えて、FMTの実験条件の設定にも多少時間を要したこと、他の研究課題との兼ね合いで開始時期が後ろにずれ込んだため、当初の計画よりやや遅れが生じた。肺組織からのDNA抽出に関しては、引き続き検討を行いつつ、化学物質曝露実験を開始する。FMTに関しては条件が確立できたため、本条件で実施することとする。
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| Strategy for Future Research Activity |
対象物質は有機フッ素化合物から選択し、化学物質曝露実験を開始する。曝露用量は、推定一日摂取量、および耐容一日摂取量を参考に設定し、経時的な肺・呼吸機能変化を測定することにより化学物質曝露の影響を検討する。影響が検出された場合は、FMTによる改善効果を検証する。
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