2018 Fiscal Year Research-status Report

Experimental assessment of preventive effects of kampo medicines against metabolic syndromes through the modification of intestinal bile acid metabolism

Research Project

Project/Area Number	18K07441
Research Institution	University of Toyama
Principal Investigator	渡辺志朗富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 准教授 (00222406)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	胆汁酸 / 16s rRNA / 腸内細菌 / 飽和脂肪酸 / TGR5 / リトコール酸
Outline of Annual Research Achievements	雌性C57BL/6マウスに9週間に渡って、普通食ならびに高脂肪食を与えた。高脂肪食与えたマウスに対して、五苓散を0.6ならびに2％となるように添加して、さらに5週間飼育した。高脂肪食与えたマウスの糞便中のほとんどの胆汁酸濃度が高くなっていたことを、液体クロマトグラフィー―質量分析計にて確認した。高脂肪食に五苓散を添加したマウスの糞便中において、複数の胆汁酸の濃度の増減を見いだした。特に、細胞表面の胆汁酸受容体であるTGR5に対する作用が強いlithocholic acid（LCA）の糞便中濃度が、五苓散の投与で有意に増加していることを見いだした。高脂肪食を与えたマウスに五苓散を投与しても、体重、血中トリグリセリド濃度、血中コレステロール濃度は変化しなかった。当初計画では、腸管における胆汁酸受容体刺激によって誘導されるGLP-1等の発現応答を解析する予定であったが、糞便中胆汁酸に対する五苓散の影響における腸内細菌の役割を明らかにするために、次年度以降に始める予定であった腸内細菌叢の16srRNA解析を前倒しして行った。その結果、様々な菌種の構成比が、五苓散の投与によって変動していることを確認した。また当初の計画にはなかったが、糞便中の遊離飽和脂肪酸の濃度が、五苓散の投与によって低下することも見出した。飽和脂肪酸は複数のGタンパク共役受容体（GPCR）のリガンドであることが知られており、五苓散効果における腸管の飽和脂肪酸依存的応答との関連も示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初計画では、腸管における胆汁酸受容体刺激によって誘導されるfibroblast growth factor15 (FGF15)やglucagon like peptide-1 (GLP-1)などのペプチドホルモン類の発現応答を解析する予定であった。しかしながら、糞便中胆汁酸に対する五苓散の影響の機構を明らかにするために、次年度以降に始める予定であった腸内細菌叢の16srRNA解析を前倒しして行った。このように初年度の研究において手付かずの部分があったものの、腸内細菌叢の解析結果が得られたために、その部分で補われていると判断している。また肝臓の脂質構成については、五苓散の影響は見出されなかったものの、その解析も完了することができた。また当初の計画にはなかったが、糞便中の遊離飽和脂肪酸の濃度が、五苓散の投与によって低下することも見出した。この結果は新規なものであり、五苓散の新しい作用機序の解明の糸口になるものと期待できる。以上の状況から、この研究計画はおおむね順調に進展していると判断した。
Strategy for Future Research Activity	腸内細菌叢の16sRNA解析によって、糞便中胆汁酸の濃度変化に寄与する腸内細菌の種類の推定ができる可能性があり、今後はそのデータ解析を行う。また初年度で行わなかった腸管組織において、胆汁酸に応答する分子の発現解析を今後行う。また初年度において新たに見出された五苓散の糞便中飽和脂肪酸濃度の低下効果に関して、新たな動物実験を遂行したい。また当初計画のように、防己黄耆湯の腸管内胆汁酸代謝、ならびに胆汁酸依存的分子発現応答に及ぼす影響の評価も開始したい。初年度で残した予算と当初計画での次年度予算を合わせることによって、これらの研究が進められると考える。
Causes of Carryover	当初の計画では五苓散による腸管における分子発現解析を行う予定であったが、それに先立って行った糞便中胆汁酸の解析から得られた結果から、腸内細菌の解析を優先すべきと考えた。当該年度で腸内細菌の解析のための受託解析費用は当初見込んでいたよりも安価であった。また腸管組織の解析を行わなかったために、その経費を使用することがなかった。これらのことより、結果的に10万円程度の経費が残った。この分と次年度分の経費を合わせて、上述のような次年度の研究を進めたい。