2016 Fiscal Year Research-status Report
硫酸化ムチン付着性乳酸菌による腸内細菌叢改善と慢性炎症抑制効果
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15K07709
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
向井 孝夫 北里大学, 獣医学部, 教授 (20229917)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 乳酸菌 / 腸内細菌 / 腸管バリア / プロバイオティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、CA投与による腸管透過性亢進モデルマウスの確立と硫酸化ムチン結合性を有するLactobacillus 投与がCA添加食給餌マウスに及ぼす影響を検証することとした。
C57BL/6Jマウスを標準食+生理食塩水区(N区)、CA添加食+生理食塩水区(CA区)、CA添加食+生理食塩水区(CA区)、Lactobacillus(CAL区)に分け4週間飼育した。4週目のCA区の増体量と血漿トリグリセリド濃度はN区に対して有意に低下したが血漿グルコース濃度に差は見られなかった。腸管透過性試験はFITC-デキストランを用いて行った。飼育3週目でN区と比較しCA区での有意な透過性の亢進が見られた。以上から、CA投与は、脂質代謝に影響を及ぼすことおよび腸管バリア機能を低下させることが明らかとなった。また乳酸菌投与によって、CA投与による腸管透過性の亢進を抑制する傾向が示された。腸管バリア関連遺伝子の発現量を解析した結果、腸管透過性の向上に寄与すると考えられる大腸Muc-2発現量がN区と比較しCAL区で有意に増加したが、他の関連遺伝子の発現量に大きな差はなかった。また、腸管透過性亢進による炎症関連遺伝子の発現量に顕著な差は見られなかったが、乳酸菌投与により肝臓や脾臓において複数の炎症マーカーの発現量の増加傾向あるいは有意な増加が見られた。
次世代シークエンサーによる飼育4週目の腸内細菌叢を解析した結果、3区で異なる細菌叢が形成されていた。属レベルで解析すると、粘液増大に関与するAkkermansiaがCA区で検出限界以下であったが、CAL区で0.7%まで回復した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年まで、硫酸化ムチン付着性を有するビフィズス菌と乳酸菌が、高脂肪食誘導性マウスにおいて、腸管バリア機能低下に関与している腸内細菌の増加あるいは低下を抑制することが寄与していることを強く示唆するものであった。そこで本年度は、コール酸を投与することで腸管バリア機能低下マウスを作製することを試みた結果、経口投与した高分子デキストランが血中並行しあことから目的を達成したものと判断した。一方で、作製されたマウスでは顕著な炎症の誘導が起こらなかった。この理由として、飼育期間が影響している可能性が考えられた。この点が目標をよりやや遅れていると判断した理由である。
一方で、供試菌株によって、腸内細菌叢の構成が変化することが明らかにできたこと、特に腸内細菌叢の中で機能性を有することが期待されている菌種の増加を誘導した点は、予想以上の結果であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は、コール酸投与期間をを延長すことやコール酸の投与を中止した後の飼育期間の延長により腸管バリア機能や炎症誘導に及ぼす影響を評価する。また、供試菌株として以前検討していた硫酸化ムチンへ付着するビフィズス菌の効果についても検討する。
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| Causes of Carryover |
動物実験の結果の一部が予想外の結果となったため、当初予定していた実験項目を取りやめたことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度のけっかにおいて、高脂肪食を給餌あるいはコール酸をマウスへ投与する期間など飼育条件を複数パターン計画する。具体的には、高脂肪食およびコール酸を3か月給餌あるいは投与する群、その後、1か月、3か月普通食に切り替える群を準備し、腸管バリア機能の低下、炎症の誘導能および腸内細菌叢を評価する。その後、ビフィズス菌や乳酸菌の影響を評価する。実験は年度内に終了すると思われる。このように、必要となる動物の数が増加すること、当初予定していた飼育期間より長期になるため、動物購入費用や飼育費用に充てることとする。
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