Multi-modal imaging and visualization of digestion-absorption behavior of nutritional components in the gastrointestinal tract

• Project/Area Number: 23K26852
• Project/Area Number (Other): 23H02159 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 谷 史人 京都大学, 農学研究科, 教授 (70212040)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池川 雅哉 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60381943) ; 松宮 健太郎 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60553013)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2024: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2023: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 消化管 / 栄養素 / イメージング質量分析 / 消化吸収 / 可視化

Outline of Research at the Start

食塊が消化管内でどのように移動し、多数の栄養素がどのように相互作用しながら消化吸収されていくのか、その過程については不明である。申請者らは、マウスに給餌する食物繊維を微細化するだけで、脂肪蓄積が軽減し腸内細菌叢が劇的に変化する現象を見出した。各々の食品成分がもつ機能、生み出す形状や物性が、栄養素の分布や吸収過程にどのような影響を及ぼすのかに着目し、本課題では、質量分析イメージングと透明化による顕微鏡的可視化手法を駆使して、腸管内における栄養素の時空間的な分布変化をマルチモーダルイメージング解析する。また、微量の有害物質などの腸上皮細胞の透過性を可視化できる擬似腸管膜を開発する。