Analysis of the effects of dysbiosis due to high fructose diet on liver inflammation, carcinogenesis, and cancer progression

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K09432
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 田ノ上 史郎 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (70611820)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: フルクトース / Dysbiosis / 発癌 / 脂肪肝

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではフルクトースや脂質過剰摂取による腸内細菌叢構成の異常(Dysbiosis)が脂肪肝、肝発癌に与える影響や腸管バリア機能に与える影響の検討を行った。C57/BL6N マウスに①普通食、②高フルクトース食、③高脂肪食、④コリン欠乏(CDAA)食を摂取させ脂肪肝を誘導した。作成した脂肪肝モデルマウスに、肝発癌誘導物質であるdiethylnitrosamine(DEN)(50μg/Lの濃度)を3~6か月自由引水させ、肝発癌を誘導し、GST-P染色などを用いた病理組織学的評価を行った。尚、GlutathioneStransferaseplacental type （GST-P）陽性肝細胞は肝細胞癌の前癌病変と考えられている.　また解剖時に門脈採血を行い、門脈血中Lipopolysaccharide(LPS)濃度の定量を行った。脂肪肝モデルマウスにFITC-Dextran を経口摂取させ、それを血液レベルで測定し腸管透過性の評価を行った。また経時的に血清や肝組織中サイトカインレベルをELISA やreal-time PCR 法で検討を行った。FITC-Dextran assayでは３か月目で既にフクルトース群で腸管透過性亢進し、門脈血中のLPS濃度は高い傾向を認めた。また肝組織中mRNA発現では、炎症性サイトカインであるIL-1βやIL-6がフルルクトース群で発現亢進していた一方で線維化マーカーであるαSMAやCOL1A1はフルクトース群よりも高脂肪食群で発現が亢進していた。肝腫瘍形成については３ヶ月目、６ヶ月目においてでも各群で明らかな差を認めなかった。以上よりフルクトース過剰摂取により腸管バリア機能の低下をきたし腸管透過性が亢進し腸管粘膜経由で門脈血中へ腸内細菌のLPSが流入し、肝組織へ炎症や線維化を惹起しているものと考えられた。