2019 Fiscal Year Research-status Report
腸内細菌代謝産物による消化管ホルモン分泌調節メカニズムの解明
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17K08529
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北口 哲也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60432374)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シグナル伝達 / 消化管ホルモン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度、これまで生細胞イメージングを用いたスクリーニング解析を行っていない腸内細菌代謝産物を小腸内分泌L細胞株GLUTag細胞およびSTC-1細胞に投与し、細胞内カルシウム濃度変化への影響を測定した。その結果、酪酸、L-グルタミンといった物質を含む合計5種類の腸内細菌代謝産物の投与によって細胞内カルシウム濃度上昇が観察された。これらの中で、特にGLP-1分泌を増強したL-グルタミンについて、その作用機序について解析を行った。
GLP-1分泌には、細胞内Ca2+濃度（[Ca2+]i）とcAMP濃度（[cAMP]i）上昇が重要である。そこでまず、マウス小腸内分泌L細胞由来GLUTag細胞株内（以下、L細胞）での、L-グルタミンによる[Ca2+]iと[cAMP]i上昇機構について解析した。細胞外Na+濃度を低下させ、L細胞のナトリウム依存性グルコース輸送体の機能を阻害したところ、L-グルタミン投与による[Ca2+]i上昇は観察されなかった。一方、味覚受容体の一種であるtaste receptor type 1 member 3（TAS1R3）の阻害は、L-グルタミンによる[cAMP]i上昇を抑制したが、[Ca2+]i上昇は抑制しなかった。CRISPR/Cas9を用いて、TAS1R3と、それとヘテロ二量体を形成するTAS1R1の変異L細胞を樹立した。TAS1R1変異L細胞は、L-グルタミンによる[cAMP]i上昇を示した。一方、一部のTAS1R3変異L細胞では、[cAMP]i上昇やGLP-1分泌を示さなかった。これらの結果から、TAS1R3が、既知の経路とは異なる形で、L-グルタミンによる[cAMP]i上昇とGLP-1分泌に重要な役割を担っていることを示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルスの影響で、試薬類の購入ができなくなっただけでなく、実験動物の購入および学内への入構も制限されたため、実験自体を進めることができなくなったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス個体から急性単離培養した小腸または、マウス個体の消化管へ直接腸内細菌代謝産物を注入し、GLP-1分泌へ与える影響を検証する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響で試薬類や実験動物の購入ができなくなり、また学内への入構が制限されたため、実験がストップしたため。状況が終息した後、早急にELISAによるスクリーニングを行う。
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