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2018 Fiscal Year Annual Research Report

マスト細胞を標的とした次世代型プロバイオティクス開発に向けた基礎研究

Research Project

Project/Area Number 16J03241
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

笠倉 和巳  東京理科大学, 基礎工学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Keywordsマスト細胞 / 腸内共生菌 / 短鎖脂肪酸 / アレルギー
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、腸内共生菌の代謝産物である短鎖脂肪酸、特に吉草酸と酪酸がマスト細胞の機能を抑制すること、またその抑制にはエイコサノイドが関与することを明らかにしてきた。
そこで、最終年度は、吉草酸により合成・分泌が誘導され、マスト細胞の機能を制御し得るエイコサノイドの同定を目指した。COX-1および-2の選択的阻害剤を用いた解析により、COX-1が吉草酸によるマスト細胞の機能抑制に寄与することが示された。また、アラキドン酸を基質としてCOXにより合成される脂質メディエーターの1つであるプロスタグランジンE2(PGE2)にマスト細胞の脱顆粒抑制作用を見出したことから、PGE2の受容体であるEP3のノックダウンによる効果を解析した。その結果、EP3をノックダウンしたマスト細胞では、吉草酸と酪酸による脱顆粒抑制効果が部分的に打ち消された。また、吉草酸、酪酸のマスト細胞の機能抑制に対する新たな作用点として、IgE受容体(FcεRI)の発現抑制があることを発見した。さらに、2年目に吉草酸でのみ実施した、全身性アナフィラキシーによる評価系で酪酸の効果を解析したところ、吉草酸よりもアナフィラキシー抑制効果が観察された。吉草酸と酪酸のマスト細胞への効果の相違点の1つとして、酪酸はIgE-FcεRI依存的脱顆粒に加えて、カルシウムイオノフォアによる脱顆粒も抑制することから、カルシウム流入以降の経路も抑制することが考えられた。
以上のことから、3年間でマスト細胞の機能を制御する短鎖脂肪酸を見出し、その作用経路と作用メカニズムの一部を明らかにすることができた。短鎖脂肪酸は腸内共生菌が食物繊維などを資化する際の副産物として産生されることから、今回見出したアレルギー抑制に関わる短鎖脂肪酸を産生する腸内共生細菌を同定し、効率的に増加させるプロバイオティクスやプロバイオティクスの開発が今後の課題である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] A transcription factor PU.1 is critical for Ccl22 gene expression in dendritic cells and macrophages.2019

    • Author(s)
      Yashiro T, Nakano S, Nomura K, Uchida Y, Kasakura K, Nishiyama C
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 1161

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37894-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Immunosuppressive effect of a non-proteinogenic amino acid from Srreptomyces through inhibiting allogeneic T cell proliferation.2019

    • Author(s)
      Yashiro T, Sakata F, Sekimoto T, Shirai T, Hasebe F, Matsuda K, Kurosawa S, Suzuki S, Nagata K, Kasakura K, Nishiyama M, Nishiyama C
    • Journal Title

      Biscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 83 Pages: 1111-1116

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1591262

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The transcription factors PU.1 and IRF4 determine cell-specific expression of RALDH2.2018

    • Author(s)
      Yashiro T, Yamaguchi M, Watanuki Y, Kasakura K, Nishiyama C
    • Journal Title

      Journal of Immunology

      Volume: 201 Pages: 3677-3682

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1800492

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 短鎖脂肪酸はマスト細胞のアレルギー性応答を抑制する2019

    • Author(s)
      三浦亮介、藤垣泉、飯塚雄輝、蔭山あづさ、笠倉和巳、八代拓也、西山千春
    • Organizer
      日本農芸化学会
  • [Presentation] 短鎖脂肪酸-GPR109A経路によるマスト細胞依存性アレルギー反応抑制におけるIL-10とPGE2の寄与2018

    • Author(s)
      飯塚雄輝、藤垣泉、三浦亮介、蔭山あづさ、笠倉和巳、長田和樹、久保允人、八代拓也、西山千春
    • Organizer
      日本インターフェロン・サイトカイン学会
  • [Presentation] 吉草酸-GPR109a経路はエイコサノイド産生を介してマスト細胞依存性アレルギー炎症を抑制する2018

    • Author(s)
      藤垣泉、笠倉和巳、久保允人、八代拓也、西山千春
    • Organizer
      日本農芸化学会(招待講演)
  • [Presentation] マスト細胞依存性アレルギーに対するポリフェノールの相乗効果2018

    • Author(s)
      岩﨑めぐみ、笠倉和巳、八代拓也、濱田琢人、由良志織、西山千春
    • Organizer
      日本食品免疫学会
  • [Presentation] 短鎖脂肪酸はマスト細胞のアレルギー性応答を抑制する2018

    • Author(s)
      三浦亮介、藤垣泉、飯塚雄輝、蔭山あづさ、笠倉和巳、八代拓也、西山千春
    • Organizer
      分子生物学会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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