2018 Fiscal Year Research-status Report
腸管内栄養状況を変える腸内細菌の生存戦略と糖尿病発症との関連性の解明
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17K08288
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
松本 靖彦 帝京大学, 付置研究所, 講師 (60508141)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | カイコ / 食後高血糖 / 糖尿病 / 乳酸菌 / 腸内細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ショ糖の過剰な摂取は、一過的な食後高血糖を引き起こす。この食後高血糖は、肥満や糖尿病などの生活習慣病の原因となる。我々は、カイコのショ糖摂取後の血糖値の上昇を抑制する活性の有無を指標に、食後高血糖を抑制する腸内細菌株の同定に成功している。しかし、この腸内細菌が宿主の食後高血糖を抑制する分子機構は不明である。本研究の目的は、腸管内栄養状況を変える腸内細菌の生存戦略の解明とその腸内細菌の糖尿病発症への影響を明らかにすることである。
平成29年度において我々は、腸内細菌YM0831株がグルコースの摂取による血糖値の上昇を抑制すること、カイコの腸管グルコース輸送実験系を用いて腸内細菌YM0831株がそのグルコース輸送を阻害することを見出した。さらに、腸内細菌YM0831株がヒト腸管培養細胞であるCaco-2細胞におけるグルコース取り込み活性を阻害することも明らかにした。また、トランスポゾンによる遺伝子変異株ライブラリーを作成し、Caco-2細胞のグルコース取り込みに対する阻害活性が低下した腸内細菌YM0831株由来の変異株を得ることに成功した。
平成30年度において我々は、Caco-2細胞のグルコース取り込みに対する阻害活性が低下した腸内細菌YM0831株由来の変異株において、腸内細菌のマンノースの代謝に関わる遺伝子を複数有するオペロンのプロモーター領域にトランスポゾンが挿入されていることを見出した。またRT-PCR法により、腸内細菌YM0831株由来の変異株において、そのオペロンに含まれる遺伝子群の発現が低下していることを見出した。
以上の結果から、腸内細菌YM0831株がマンノースの代謝経路を介して宿主腸管内のグルコースの取り込みを抑制することにより、宿主の血糖値の上昇を抑制することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度の研究計画で予定していたCaco-2細胞のグルコース取り込みに対する阻害活性が低下した腸内細菌YM0831株由来の変異株のトランスポゾンの挿入部位の同定に成功し、マンノース代謝に関わる遺伝子群の発現が低下していることを見出せた。すなわち、平成30年度の研究計画をおおむね達成することができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度では、Caco-2細胞のグルコース取り込みに対する阻害活性が低下した腸内細菌YM0831株由来の変異株における哺乳動物における効果を検証する。また、腸内細菌YM0831株からCaco-2細胞のグルコース取り込みに対する阻害活性分子の精製を行う。この阻害分子の精製においては、野生株とCaco-2細胞のグルコース取り込みに対する阻害活性が低下した腸内細菌YM0831株由来の変異株の両方を用いて、この変異株で量が低下している活性分子の精製を目指す。
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| Causes of Carryover |
平成30年度の研究計画において大きな出費が予想されていた哺乳動物を用いた試験を行わなかった。また、平成31年度は、活性物質の精製と構造決定を目指すが、その時の質量分析やNMR解析の委託資金を勘案して、繰り越すことにした。
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