2020 Fiscal Year Research-status Report
高脂肪食摂取と精神的ストレスによる腸管再生機能障害の機序解明と治療への応用
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18K11120
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
野村 さやか 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 薬理学, 助教 (20791651)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 泰司 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生化学, 教授 (10505267)
石塚 俊晶 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 薬理学, 教授 (30399117)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 腸管幹細胞 / 腸管分化 / LXRアゴニスト / インフラマソーム / TNF / LPS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の疫学的研究および動物モデルを用いた検討により、高脂肪食の摂取および精神的ストレスは、腸管再生機能を障害することにより炎症性腸疾患の増悪に関連している可能性が示唆されている。最近、我々は、ヒトiPS細胞由来腸管幹細胞へのTNF(高脂肪食摂取により脂肪細胞から過剰分泌される炎症性サイトカイン)刺激が炎症応答に重要な細胞内蛋白質複合体であるインフラマソームの活性化を促し、腸管上皮細胞への分化を低下させることを見出した。一方、核内受容体Liver X receptor (LXR)のアゴニスト投与がDSS誘発性腸炎マウスの腸管障害を改善させることが報告されている。今回、我々は、ミクログリア細胞へのTNFおよびLPS(精神的ストレスによる腸内細菌叢の乱れにより増加が報告されている)刺激時にLXRリガンドを前添加し、インフラマソーム活性化に与える影響を検討した。その結果、LXRリガンドはミクログリア細胞におけるIL-1β, NLRP3, ASCの発現量を減少させたことから、インフラマソームの活性化を抑制することが示唆された。
また近年、水素飲料によるフリーラジカル除去が抗炎症・抗腫瘍作用を示すことが報告されている。我々は水素飲料が腸管でのインフラマソーム活性化を抑制し、腸管炎症を改善する可能性があることに着目した。高脂肪食で飼育した老化促進マウスに水素を飲料させたことによる、小腸でのインフラマソーム活性化の変化や腸管発生への影響をin vivo, オルガノイドを用いたin vitro実験により解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
C57BL/6マウスより単離した小腸組織を横断切離しディッシュ上で培養し腸管オルガノイドを作製し、画像解析による定量的分析を行う手法を得た。また、老化促進モデルマウスであるSAMP8マウス及びそのコントロールマウスであるSAMR1マウスを３ヶ月間高脂肪食飼育し、その小腸からオルガノイドを作成した。その結果、高脂肪食で飼育したマウスではオルガノイドの発生率が有意に減少した。また同条件下で最後の４週間に水素を飲料させると、オルガノイドの発生率が回復する傾向にあった。
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| Strategy for Future Research Activity |
小腸検体の組織学的な解析を進めるとともに、オルガノイドの形態変化、腸管クリプトの組織変化のさらなる解析を行う。腸管幹細胞マーカーであるolfm4とパネート細胞マーカーであるcrypt4の抗体を用いて腸管クリプト内の細胞ニッチを解析する。また、高脂肪食マウスへのパルミチン酸刺激やインフラマソーム阻害薬投与が腸管オルガノイド発生に及ぼす影響を検討する。
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| Causes of Carryover |
産休および育休のため、R1年度は1年間研究を中断していた。再開後、学内の動物実験倫理委員会の承認が遅れたため、C57BL/6マウスからの腸管オルガノイド作製が十分に行えず、それらの培養や蛍光抗体染色、免疫組織染色に必要な試薬や消耗品類の調達が滞った。令和２年度交付額の残額を次年度に使用する予定である。
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Research Products
(5 results)
