加齢ならびに栄養代謝時に生じる酸化ストレス障害の蓄積が免疫老化に及ぼす影響の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K11011
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 石川 祐子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, ユニット長 (40353940)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 真生 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (30302590) ; 若木 学 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 主任研究員 (50710878)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 免疫老化 / 栄養過多 / 免疫応答性 / 炭水化物

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、摂取カロリーの過多（栄養過剰状態） 等の 食餌性酸化ストレス、あるいは、加齢等により生体内に蓄積される酸化ストレスが免疫老化に与える影響を明らかにし、免疫老化の抑制や、免疫機能の回復を可能とする栄養条件の確立を目的としている。
昨年度は、栄養過剰状態モデルの作成に脂質過多の食事（高脂肪食：High fat diet）を用い、その影響を明らかにした。そこで、本年度は食品の三大栄養素である炭水化物、摂取カロリー源の一つである炭水化物としてスクロースを選び、高スクロース食の摂取が加齢に伴う免疫系の応答変化に与える影響を検討した。
NMF粗飼料（オリエンタル酵母）で飼育した15~16週齢の DO11.10マウス（卵白アルブミンに特異的なT細胞を発現するマウス）を用い、 スクロースフリー食（リサーチダイエットD12450K）で2週間馴化した後、2群に分けた。コントロール群はスクロースフリー食をそのまま継続、高スクロース食群には高スクロース食（リサーチダイエットD07042201 70Kcal%）を12週間投与し、摂餌量、飲水量、体重のモニタリングを行った。投与期間終了後に解剖、全身性免疫担当細胞である脾臓細胞を調製し、ex vivoでの抗原特異的免疫応答性を評価した。
一般に、加齢に伴い抗原特異的な免疫応答性は低下するとされているが、高スクロース食の投与群では、抗原特異的な抗体産生量、サイトカイン産生量、細胞増殖活性のいずれも、コントロールに比べ免疫応答性が有意に高い、もしくは高い傾向が認められた。投与期間中の摂餌量や体重には有意な差は認められなかった

Current Status of Research Progress

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

Reason

R1年度の計画では、栄養過剰状態が免疫機能に与える影響と加齢により免疫機能が低下する「免疫老化」に共通する機序の探索のため、高脂肪、 高糖質等の栄養過剰な餌を摂取させたマウスにおいて脾臓などに所属する全身性免疫細胞の免疫応答性を指標として検証を行うこととした。栄養過剰状態として、3大栄養素である炭水化物のうち、スクロースをカロリー源として用い、高スクロース食摂取による免疫応答性の変化を明らかにしたことから、ほぼ予定どおり進捗している。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、最終年度であることから、栄養過剰状態および加齢に伴う免疫機能の低下との 関係について、より詳細な検討を行う。そこで、課題担当者らが開発した、加齢に伴い変動する免疫老化指標に基づき、栄養過剰状態とその摂取カロリー源である栄養素の種類による影響、及び生体内酸化ストレス状態について、動物モデルによる評価・検証を進める。

Causes of Carryover

本研究課題では、栄養摂取状態だけでなく、加齢による免疫応答性の変化についても検討を行うことから、本年度に行った動物実験のうち、長期飼育を必要とする項目の一部に次年度に評価を行うものが生じている。そこで、本年度使用予定額の一部を次年度に繰り越し、分析試薬の購入等に充当する。