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2018 Fiscal Year Research-status Report

Functional analysis of oral dysbiosis associated with inflammatory bowel disease

Research Project

Project/Area Number 18K09558
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

桑田 啓貴  昭和大学, 歯学部, 教授 (60380523)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsディスバイオーシス / 粘膜免疫 / 自然免疫 / レンサ球菌
Outline of Annual Research Achievements

OVA経口投与によるマウスの腸炎アレルギーモデルを用いて、腸内環境における細菌叢の乱れ(ディスバイオーシス)を定量的に観測した。その結果、炎症憎悪時に特定菌群が増加することを見出した。また、これらの特定菌群は腸内環境において、アレルギー増悪と関連することが想定されたため、invitroにおける免疫細胞からの炎症誘導能について検討したところ、IL-33などのTh2増強誘導能を有するサイトカイン誘導を引き起こすことが示された。
これらの特定菌群を抗菌薬を投与し、体内の細菌叢を可及的に除去したマウスに投与し、腸管における炎症応答を検討したところ、粘膜固有層における好酸球の増加およびT細胞における細胞内サイトカイン産生能のFACS解析などにより、Th2増強が確認できたことから、腸内細菌叢においてこれらの菌群の増加が腸管免疫応答を変化させたとの結論を得た。
上記の結果を基に、口腔内においても同様にディスバイオーシスが誘導されているのではないかとの想定の基に、マウス唾液における細菌叢の変化を解析したところ、腸管においてアレルギーを発症しているマウス群において、やはり特定菌群の増加が認められ、口腔においても同様にディスバイオーシスが誘導されているとの結果を得た。現在、口腔ディスバイオーシスと腸管における炎症応答および腸管ディスバイオーシスが関連しているのか、また関連しているとしたらどのようなメカニズムによるのかについて解析を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでのところ、研究課題を進める上で、解決不能な問題には直面していない。
2019年おり所属大学の共同動物飼育施設として、マウス無菌飼育設備が設置された。これにより、当研究課題で予定していた無菌マウスを用いた感染実験を行うことも可能となっている。

Strategy for Future Research Activity

口腔内のディスバイオーシスと腸管ディスバイオーシスがどのように関連するのかについて検討を進める。いくつかのプレリミナルなデータから、腸管における炎症誘導の結果、全身的な抗体産生細胞の変化が誘導され、粘膜特異的に機能する種類のIgA抗体の特異性に変化が生じているのではないかと推測されている。特定IgA産生細胞群のクローナリゼーションが腸管細菌叢の制御に重要であるとの研究が近年注目を集めており、同様に口腔においてもIgA抗体と細菌叢との相互作用がディスバイオーシスの誘引に関わる可能性を検討している。今後は粘膜特異的IgA抗体の特異性の変化の定性的および定量的解析と抗体結合細菌種の同定を進めていく予定である。

Causes of Carryover

1年目の研究計画で研究試薬などを効率的に使用することで、支出を抑えることができたため、当初の必要経費で余剰分を得ることができた。これらは翌年度以降の研究費ととして組み込み、実験サンプル数を増やすことで、より包括的な実験データを得るために活用することができる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effect of kinematic viscosity on the staining performance of caries detector dyes2019

    • Author(s)
      KOBAYASHI Mikihiro、INAGAKI Rina、ICHIKAWA Kotona、NIIZUMA Yuiko、MORISAKI Hirobumi、KUWATA Hirotaka、MANABE Atsufumi、MIYAZAKI Takashi
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 38 Pages: 120~126

    • DOI

      10.4012/dmj.2017-083

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Streptococcus sanguinis Noncoding cia -Dependent Small RNAs Negatively Regulate Expression of Type IV Pilus Retraction ATPase PilT and Biofilm Formation2018

    • Author(s)
      Ota Chiaki、Morisaki Hirobumi、Nakata Masanobu、Arimoto Takafumi、Fukamachi Haruka、Kataoka Hideo、Masuda Yoshiko、Suzuki Noriyuki、Miyazaki Takashi、Okahashi Nobuo、Kuwata Hirotaka
    • Journal Title

      Infection and Immunity

      Volume: 86 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1128/IAI.00894-17

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of excess branched-chain amino acid uptake by Streptococcus mutans in human host cells2018

    • Author(s)
      Arimoto Takafumi、Yambe Rei、Morisaki Hirobumi、Umezawa Haruka、Kataoka Hideo、Matsui Shohei、Kuwata Hirotaka
    • Journal Title

      FEMS Microbiology Letters

      Volume: 365 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1093/femsle/fnx273

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Caveolin-1, a binding protein of CD26, is essential for the anti-inflammatory effects of dipeptidyl peptidase-4 inhibitors on human and mouse macrophages2018

    • Author(s)
      Hiromura Munenori、Nohtomi Kyoko、Mori Yusaku、Kataoka Hideo、Sugano Marika、Ohnuma Kei、Kuwata Hirotaka、Hirano Tsutomu
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 495 Pages: 223~229

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.11.016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 食物アレルギーマウスにおける腸内細菌叢のディスバイオーシスの解析2018

    • Author(s)
      松井庄平、片岡嗣雄、丸岡靖史、桑田啓貴
    • Organizer
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The modulatory function of pineal gland hormone melatonin in encephalomyelitis virus infection. Mariko Kikuchi1, Miki Kadena2, Hirotaka Kuwata32018

    • Author(s)
      Mariko Kikuchi, Miki Kadena, Hirotaka Kuwata
    • Organizer
      第47回日本免疫学会学術集会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of intestinal dysbiosis in murine model of food allergy.2018

    • Author(s)
      Hideki Matsui, Hideo Kataoka, Hirotaka Kuwata
    • Organizer
      International conference of oral microbiology and immunology 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Oral Microbiome and Systemic Diseases Connection.2018

    • Author(s)
      Hirotaka Kuwata
    • Organizer
      International Scientific Forum XII-2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 藤原永年、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司2018

    • Author(s)
      非結核性抗酸菌・臨床分離株で産生される新規糖ペプチド脂質抗原の生合成遺伝子群解析
    • Organizer
      91回日本細菌学会総会
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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