2018 Fiscal Year Research-status Report
粘膜バリア障害誘導による有鞭毛菌を主体とした潰瘍性大腸炎発症メカニズムの解明
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18K06019
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
山中 仁木 信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 准教授 (30533921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増山 律子 立命館大学, 食マネジメント学部, 教授 (60297596)
大沢 一貴 長崎大学, 先導生命科学研究支援センター, 教授 (90244756)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ヘリコバクター属菌 / 大腸粘膜 / 腸内細菌叢 / 粘膜バリア / ゲノム配列 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々がマウスから分離培養したHelicobacter japonicus Mu-ngs1株は、免疫不全系統であるSCIDマウスで大腸粘膜の強い炎症を誘導し、免疫正常のBALB/cでも感染初期で大腸、特に盲腸粘膜において各種サイトカイン発現が亢進し炎症を誘導することが分かった。しかし、BALB/cマウスではその後感染長期になると特異抗体の産生が有意に高まりサイトカイン発現は収束するが菌の感染は持続していた。
まず、Mu-ngs1株の持続感染メカニズムについて検討し、盲腸粘膜において粘液成分MUC2および有鞭毛細菌に抗菌効果を示すと考えられている抗菌ペプチドLYPD8の発現がそれぞれ低下しており、H. japonicusは感染後盲腸において生息し易い環境を作り出していることが考えられた。また、その他の抗菌ペプチドでは、βdefensin14およびReg3γの発現はMu-ngs1株感染後に高まっており、同菌感染による炎症誘導は腸内細菌相の変調による可能性が考えられた。そこで現在、胃内投与により感染マウスを作出しており、感染後初期および長期における腸内細菌叢の変化について解析を実施する予定である。
また、現在共同研究により全ゲノム配列の解析を進めており、MUC2やLYPD8の発現を制御する細菌成分について明らかにするため、その情報を基に候補因子を絞り込み腸上皮系培養細胞あるいは大腸オルガノイドにより検証する予定である。腸上皮系培養細胞では抗菌ペプチド発現が反映されないことが考えられ、現在生体反応に限りなく近い大腸オルガノイド作成法について準備検討段階にある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本科研費採択直前の2017年12月に現所属に異動することとなり、現所属における研究環境の整備に手間取りやむを得ず本研究遂行に遅れが生じている。現在は、感染マウス飼育、菌の培養および細胞培養やオルガノイド作成のための環境の整備はほぼ完了している。
また、Mu-ngs1株は胃内投与による経口感染により感染マウスを作出するが、マウスへの実験感染は容易に成立しないことも遅れている理由の一つである。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度では、現在経口投与によるH. japonicus Mu-ngs1感染マウスを作出しており、腸内細菌叢の変化について非感染マウスと比較解析し、炎症誘導メカニズムの1つの可能性である細菌叢の変調の有無について明らかにする。
次に、2018年度より共同研究により実施しているMu-ngs1株の全ゲノム配列について解析を進め、この情報を基にMUC2や抗菌ペプチド発現に影響する因子について候補を絞り込む予定である。
更に、限りなく生体における反応を反映するin vitroモデルになる大腸オルガノイドについて、当研究室における作成法を確立し、上記の影響因子について検証に応用できるようにする。
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| Causes of Carryover |
本科研費採択直前の2017年12月に現所属に異動することとなり、現所属における研究環境の整備に手間取り遂行にやや遅れが生じた。また、本研究で用いるH. japonicus Mu-ngs1株のマウスへの経口感染が容易に成立しないことも遅れている理由の一つで、これらのことから昨年度の予算執行にも遅れが生じた。
今年度に予定している感染および非感染マウスにおける腸内細菌叢の比較解析に今年度繰越金を充てる。
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