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Exosomes derived from intestinal bacteria in bronchial asthma induced by environmental chemicals and their prevention methods

Research Project

Project/Area Number 23K27834
Project/Area Number (Other) 23H03144 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

中村 裕之  金沢大学, 医学系, 教授 (30231476)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻口 博聖  金沢大学, 医学系, 特任助教 (00723090)
弘田 量二  松本大学, 大学院 健康科学研究科, 教授 (20448385)
華山 力成  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (40403191)
岡本 成史  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50311759)
原 章規  金沢大学, 医学系, 准教授 (70507045)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords気管支喘息症 / 多環芳香族炭化水素類 / 腸内細菌叢 / エクソソーム / miRNA / m1RNA / 気管支喘息
Outline of Research at the Start

近年の気管支喘息症の増加の原因として、多環芳香族炭化水素(PAH)などの新しい大気汚染物質を起因とする炎症の関与が大きい気管支喘息症の存在が強く疑われてきてはいるが、不明である。本研究では腸内細菌由来のエクソソームおよびそのマイクロRNA(miRNA)の役割を解明するため、気管支喘息症モデルマウスを用いたPAHの投与実験を行う。さらにはShikaStudyを通して得られた血漿からのエクソソームのmiRNA発現プロファイルを解析し、腸内細菌由来のエクソソームのmiRNA発現プロファイルと比較解析することによって、化学物質起因性の気管支喘息症を予防するための新しいバイオマーカーを開発する。

Outline of Annual Research Achievements

近年の気管支喘息症の増加の原因として、多環芳香族炭化水素(PAH)などの新しい大気汚染物質を起因とする炎症の関与が大きい気管支喘息症の存在が強く疑われてきてはいるが、不明である。これまで我々は好酸球からのエクソソームのmiRNAが環境中化学物質由来の気管支喘息の発症に中心的な役割を果たすことを示してきた。さらには、その機序として腸内細菌叢の変化も指摘されているところである。本研究では、腸内細菌由来のエクソソームが、その化学物質由来の気管支喘息症の主な病態であると考え、気管支喘息症患者における腸内細菌由来のエクソソームのmiRNA発現プロファイルを環境中化学物質の曝露との関係を詳細に解析することによって化学物質由来の気管支喘息症の病態の解明を試みる。石川県志賀町の住民を対象としたShika Studyにおいて、2023年から2024年度に実施した健診の際にリクルートした気管支喘息症の患者61人(全員、非喫煙者)を対象に、咳日誌によって多環芳香族炭化水素(PAH)によって咳症状が悪化する群30人と、悪化しない群31人に分けることができた。この際、用いた混合効果モデル分析では、毎日のPAHの濃度と個人の毎日の咳の頻度から、年齢、BMIなどの修飾因子を補正した上でこれらの関係性によって分類したものである、そのうち、アトピー性喘息合併型はそれぞれ15人(50%)と11人(35.5%)、IgE高値を示すアレルギー型はそれぞれ12人(40%)と17人(54.8%)であった。今後は、これらの分類も踏まえて腸内細菌由来のエクソソームのmiRNA発現プロファイルを比較し、その役割を解明し、さらには予防法に応用するものである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

北陸地域での想定外の地震の影響により、志賀町において開催予定の住民健診は、延期したものの2023年度、2024年度の数回に分け、実施でき、健診の際にリクルートした気管支喘息症の患者61人(全員、非喫煙者)を対象に、咳日誌によって多環芳香族炭化水素(PAH)によって咳症状が悪化する群30人と、悪化しない群31人に分けることができ、その2群について、腸内細菌の相違を明らかにすることができたため、腸内細菌の由来のエクソソームのmiRNA発現プロファイルの比較に資することができたため、研究計画通りに研究が進んでいるため、「おおむね順調に進展している。」とした。

Strategy for Future Research Activity

化学物資起因性の気管支喘息の病態として腸内細菌由来のエクソソームのmiRNA発現プロファイルを多環芳香族炭化水素(PAH)によって咳症状が悪化する群と、悪化しない群および、アトピー性喘息合併型とIgE高値を示すアレルギー型について比較解析し、腸内細菌由来エクソソームとそのmiRNAの役割を解明する。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2025 2024

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 11 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Hepatokine leukocyte cell-derived chemotaxin 2 as a biomarker of insulin resistance, liver enzymes, and metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease in the general population2025

    • Author(s)
      Suzuki K, Tsujiguchi H, Hara A, Takeshita Y, Goto H, Nakano Y, Yamamoto R, Takayama H, Tajima A, Yamashita T, Honda M, Nakamura H, Takamura T
    • Journal Title

      J Diabetes Investig

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: 298-298

    • DOI

      10.1111/jdi.14351

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    • Author(s)
      Hayashi K, Nakamura M, Tsujiguchi H, Hara A, Suzuki K, Miyagi S, Takazawa C, Zhao J, Camara J, Marama T, Asai A, Katano K, Kasahara T, Sato K, Ogawa A, Fukushima S, Shibata A, Suzuki F, Shimizu Y, Kambayashi Y, Kannon T, Takeshita Y, Tsuboi H, Tajima A, Konoshita T, Takamura T, Nakamura H
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 17 Issue: 5 Pages: 755-755

    • DOI

      10.3390/nu17050755

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    • Author(s)
      Akinori Hara, Takehiro Sato, Sara Kress, Keita Suzuki, Kim-Oanh Pham, Atsushi Tajima, Tamara Schikowski, Hiroyuki Nakamura
    • Journal Title

      International journal of environmental health research in press

      Volume: 35(2) Issue: 2 Pages: 310-318

    • DOI

      10.1080/09603123.2024.2352597

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  • [Journal Article] Oral frailty and systemic health including lifestyle-related diseases: a narrative review2024

    • Author(s)
      Fumihiko Suzuki, Kentaro Hojo, Hiromasa Tsujiguchi, Akinori Hara, Hiroyuki Nakamura
    • Journal Title

      Preventive Medicine Research

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: 20-29

    • DOI

      10.60219/pmr.2.2_20

    • ISSN
      2758-7916
    • Year and Date
      2024-09-02
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    • Author(s)
      武藤 剛, 橋本 晴男, 弘田 量二, 辻口 博聖, 原 章規, 中村 裕之
    • Journal Title

      Occupational Health Journal

      Volume: 47 Issue: 6 Pages: 73-75

    • DOI

      10.34354/ohpfjrnl.47.6_73

    • ISSN
      0388-337X, 2758-349X
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  • [Journal Article] Serum TNFα and IL-17A levels may predict increased depressive symptoms: findings from the Shika Study cohort project in Japan2024

    • Author(s)
      Tsuboi Hirohito、Sakakibara Hiroyuki、Minamida-Urata Yuuki、Tsujiguchi Hiromasa、Hara Akinori、Suzuki Keita、Miyagi Sakae、Nakamura Masaharu、Takazawa Chie、Kannon Takayuki、Zhao Jiaye、Shimizu Yukari、Shibata Aki、Ogawa Aya、Suzuki Fumihiko、Kambayashi Yasuhiro、Konoshita Tadashi、Tajima Atsushi、Nakamura Hiroyuki
    • Journal Title

      BioPsychoSocial Medicine

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 20-20

    • DOI

      10.1186/s13030-024-00317-5

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    • Author(s)
      Goto Hisanori、Yamamoto Yasuhiko、Tsujiguchi Hiromasa、Sato Takehiro、Yamamoto Reina、Takeshita Yumie、Nakano Yujiro、Kannon Takayuki、Hosomichi Kazuyoshi、Suzuki Keita、Nakamura Masaharu、Kambayashi Yasuhiro、Karashima Shigehiro
    • Journal Title

      Journal of the Endocrine Society

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 198-198

    • DOI

      10.1210/jendso/bvae198

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    • Author(s)
      後藤 久典, 山本 靖彦, 木村 久美, 大島 由, Nontaphat Leerach, 辻口 博聖, 竹下 有美枝, 中野 雄二郎, 田嶋 敦, 中村 裕之, 篁 俊成
    • Journal Title

      糖尿病

      Volume: 67(Suppl.1)

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    • Author(s)
      Miyajima Yuna、Karashima Shigehiro、Mizoguchi Ren、Kawakami Masaki、Ogura Kohei、Ogai Kazuhiro、Koshida Aoi、Ikagawa Yasuo、Ami Yuta、Zhu Qiunan、Tsujiguchi Hiromasa、Hara Akinori、Kurihara Shin、Arakawa Hiroshi、Nakamura Hiroyuki、Tamai Ikumi、Nambo Hidetaka、Okamoto Shigefumi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 9901-9901

    • DOI

      10.1038/s41598-024-60427-6

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    • Author(s)
      後藤 久典, 山本 靖彦, 辻口 博聖, 竹下 有美枝, 中野 雄二郎, 中村 裕之, 篁 俊成
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      日本内分泌学会雑誌

      Volume: 100(1) Pages: 306-306

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    • Author(s)
      K. Hirayasu, S. S. Khor, Y. Kawai, M. Shimada, Y. Omae, G. Hasegawa, Y. Hashikawa, H. Tanimoto, J. Ohashi, K. Hosomichi, A. Tajima, H. Nakamura, M. Nakamura, K. Tokunaga, R. Hanayama, M. Nagasaki
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 15 Pages: 1398935-1398935

    • DOI

      10.3389/fimmu.2024.1398935

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    • Author(s)
      Natsuko Ishida, Hiroyuki Nakamura(11人中9番目)
    • Journal Title

      BMC oral health

      Volume: 24(1) Issue: 1 Pages: 881-881

    • DOI

      10.1186/s12903-024-04667-y

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  • [Journal Article] Relationship between coronary artery disease with dyslipidaemia and trace mineral intake: a cross-sectional analysis of the Shika study2024

    • Author(s)
      Kimura K, Suzuki F, Tsujiguchi H, Hara A, Miyagi S, Kannon T, Suzuki K, Shimizu Y, Nguyen TTT, Katano K, Asai A, Kasahara T, Nakamura M, Takazawa C, Hayashi K, Hamagishi T, Shibata A, Sato T, Nomura A, Konoshita T, Kambayashi Y, Tsuboi H, Tajima A, Kobayashi T, Nakamura H
    • Journal Title

      J Nutr Sci

      Volume: 13

    • DOI

      10.1017/jns.2024.26

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    • Author(s)
      Chigusa Suma, Hiromasa Tsujiguchi, Akinori Hara, Yasuhiro Kambayashi, Fumihiko Suzuki, Koichi Hayashi, Takashi Konoshita, Hirohito Tsuboi, Atsushi Tajima, Toshinari Takamura, Hiroyuki Nakamura
    • Organizer
      第35回日本疫学会学術総会
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      Mei Ishizaki, Hiromasa Tsujiguchi, Sakae Miyagi, Emi Morita, Daisuke Hori, Akinori Hara, Yasuhiro Kambayashi, Fumihiko Suzuki, Koichi Hayashi, Tadashi Konoshita, Hirohito Tsuboi, Atsushi Tajima, Toshinari Takamura, Tsoshiharu Ikaga, Masashi Yanagisawa, Hiroyuki Nakamura, SLEPT Study Group
    • Organizer
      American Public Health Association Annual Meeting
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      Takuto Makimura, Tsujiguchi.H., Hara.A., Kambayashi.Y., Suzuki.F., Hayashi.K., Takamura.T., Konoshita.T., Tsuboi.H., Tajima.A., Nakamura.H.
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      橋本晴男, 武藤剛, 辻口博聖, 弘田量二, 原章規, 中村裕之
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      辻口博聖, 武藤剛, 弘田量二, 橋本晴男, 原章規, 中村裕之
    • Organizer
      第83回日本公衆衛生学会
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Published: 2023-04-18   Modified: 2025-12-26  

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