ヒト腸内細菌移植マウスを用いた肥満合併重症喘息の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08155
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 福永 興壱 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60327517)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 難治性喘息 / 肥満 / 腸内細菌

Outline of Annual Research Achievements

近年喘息は様々なフェノタイプが存在する疾患として考えられるようになった。その中でも肥満を伴う喘息はコントロールが困難なフェノタイプのひとつとされている。今回申請者は肥満合併喘息患者の腸内細菌叢が喘息病態に与える影響について着目し、肥満喘息患者の腸内細菌を無菌マウスに移植しその喘息反応の違いを検討することを立案した。
そこでまずは野生型マウスに高脂肪食を摂取させ肥満マウスを作成し、この肥満マウスを用いて自然免疫を誘導するIL-33を点鼻し好酸球性気道炎症を惹起させ炎症の程度を評価した。
その結果、通常食摂取をしたマウスと比較して高脂肪食摂取肥満マウスは好酸球性炎症が抑制され、当初予想された結果と逆の結果を示した。そこで高脂肪食を提供している会社で販売している低脂肪食を用いて同じ実験を行ったところ、同様に好酸球性炎症は抑制された。
当初の計画では野生型肥満マウスで炎症が悪化した場合、その便を無菌マウスに移植して、IL-33点鼻によって誘導される好酸球性気道炎症の変化を確認し、肥満マウスの腸内細菌の関与を明らかにして行く予定であった。しかし今回の結果は高脂肪食と低脂肪食にかかわらずIL-33誘導性気道炎症が抑制されたことから、両者に共通する脂肪成分を除いた食物成分の何らかが気道炎症に抑制している可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

肥満が喘息に与える影響と食物さらには腸内細菌との関連を明らかにするために、今年度は高脂肪食摂取による肥満マウスを作成し自然免疫による喘息マウスモデルを用いて検討を行う予定であった。しかし結果として高脂肪食摂取は通常食摂取マウスと比較し好酸球性炎症が抑制されると言った予想と逆の結果が得られた。このため食事成分の関与を明らかにするために低脂肪食摂取マウスを用いて同様の研究を行うなど結果の解釈のための追加実験が増え研究の進捗がやや遅れてしまった。

Strategy for Future Research Activity

今回肥満が喘息に与える影響を検討するために、まずは高脂肪食摂取による肥満マウスを作成し、自然免疫による喘息マウスモデルを用いて検討を行った。しかし、結果として通常食摂取マウスでは好酸球性炎症が惹起されていたが、高脂肪食摂取マウスでは抑制され、さらに低脂肪食摂取モデルでも同様に炎症が抑制される結果が得られた。このことから自然免疫マウスモデルにおける炎症抑制は脂肪成分ではなく、他の因子が関与していることが示唆された。本研究の当初の課題は肥満喘息に対するついては食物腸内細菌の関与についての解明であったが、今回の研究結果からある特定の食物成分が腸内細菌を介し自然免疫抑制に影響を与える可能性について解明することをまずは検討したいと考えている。