2019 Fiscal Year Annual Research Report
Luminal chemical sensing for the metabolites of intestinal microbiome: the physiological and pathophysiological study
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17K08570
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
唐木 晋一郎 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (00363903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
保田 倫子 椙山女学園大学, 生活科学部, 講師 (00707036)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 腸マイクロバイオーム / 腸ケミカルセンシング / プロバイオティクス / 短鎖脂肪酸 / 腸管神経・内分泌・免疫系 / 腸上皮膜輸送 / Ussing chamber / 短絡電流法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、腸管上皮が腸内細菌叢（腸マイクロバイオーム）代謝産物をいかに受容し、生理応答を惹起するか、また、この受容機構に対する働きかけを介して、過敏性腸症候群や、経腸栄養の際にしばしば問題となる下痢の発症を予防・治療するための基礎的知見を得るために研究を行った。
初年度（平成29年度）は、様々なタイプのポリフェノールの腸上皮機能に対する影響のスクリーニングを行った。その結果、玉ねぎの皮などに含まれるフラボノール quercetin が、腸管の管腔側から顕著な分泌作用を有することを、ヒト摘出腸管、ヒト結腸由来培養細胞株Caco-2、マウス腸管において見出した。
次年度（平成30年度）は、乳酸菌発酵産物を配合した飼料によって2週間飼育したラット腸管を摘出し、腸マイクロバイオーム解析および盲腸内容物中の有機酸濃度測定を行うと共に、腸管各部位の腸上皮バリア機能を測定した。その結果、乳酸菌発酵産物配合食によって飼育したラットの盲腸ではビフィズス菌が増加し、短鎖脂肪酸量・濃度が上昇するとともに、上皮バリア機能の電気生理学的解析により、管腔内刺激による過敏性の解消を示す結果を得た。このことから、乳酸菌発酵産物は腸マイクロバイオーム代謝産物である短鎖脂肪酸を介して経腸栄養時の下痢の発症を防止することが示唆された。
最終年度（平成31（令和元）年度）は、腸上皮膜のバリア機能に影響を与える短鎖脂肪酸の各受容体（FFA2およびFFA3）の役割を、それぞれのKO動物を用いて解析した。その結果、短鎖脂肪酸が惹起する経上皮アニオン分泌（水分泌）は、大腸においてはFFA3を介するが、回腸での作用は大腸とは異なり、一部がFFA2を介しているが、現時点では不明な感受機構の存在が示唆された。
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