細胞外リン脂質代謝酵素による腸内細菌叢整備を介した疾患制御機構の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K14897
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 村瀬 礼美 昭和大学, 薬学部, 助教 (20779764)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 高脂肪食負荷肥満モデルマウス / 腸管特異的ノックアウトマウス

Outline of Annual Research Achievements

リン脂質代謝酵素であるホスホリパーゼA2（PLA2）の腸内細菌叢の制御を介した疾患制御機構の解明について研究を遂行した。
腸管上皮細胞に高発現するアイソザイムであるsPLA2-Xの欠損マウスでは、炎症性腸疾患モデルで表現型を示すが、脂肪細胞には発現がほとんど認められないにも関わらず肥満や遠隔組織での表現型を示すことが示唆されている。本研究においてはこの点に関して、sPL2-Xが腸内細菌叢バランスに影響を及ぼし、腸管内での代謝物の変化または免疫バランスの変化等を引き起こすことが、遠隔組織での表現型につながることを想定し研究を進めている。
平成30年度においては、初めに腸管特異的にsPLA2-X遺伝子（Pla2g10）をノックアウト（KO）したマウスを用いて、高脂肪食負荷による肥満モデルの実験を行なった。定量的PCRにて大腸上皮細胞のPla2g10の発現がほぼ消失していることを確認し、6ヶ月間に渡り高脂肪食（HFD）または通常食（LFD）を与えた。その間体重測定、耐糖能試験、インスリン抵抗性試験等で評価を行なった。その結果、HFD群、LFD群ともに野生型と腸管特異的KOマウスの間で有意な差は認められなかった。この結果より、肥満の表現型は大腸以外に発現するsPLA2-Xによるものである可能性も考えられた。
今回はまだ実験に供したマウスの数が少なかったため、追加で実験を行いサンプル数を増やしていく予定である。また、腸管特異的KOマウスにおけるPla2g10の発現に関してはさらに検討していきたいと考えている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

メインで行う予定であった、腸内細菌叢組成の精査がマウスの供給の問題により遂行できておらず、当初の予定よりもやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度に行うことのできなかった、腸内細菌叢組成の精査（高脂肪食負荷前後の野生型とKOマウスの比較）を行う予定である。また、これと並行して大腸の炎症状態の評価、脂肪組織における遺伝子発現解析、糞便中脂溶性および水溶性代謝物の測定、大腸組織における脂質分子の網羅的解析（lipidomics）等も行う予定である。
さらに、KOマウスが順調に得られれば、Co-housing等の腸内細菌の人為的操作により、sPLA2-Xの腸内細菌叢に及ぼす影響を検討していきたいと考えている。

Causes of Carryover

平成30年度においては、マウス繁殖状況の遅れ等の理由から、当初の計画よりも研究の進捗が遅れている状況である。それに伴い、実験に使用する試薬等に関する支出が少なくなっている。
現在マウスの繁殖状況はやや改善し、進捗も期待できることから、平成31年度には平成30年度使用予定であった試薬代やマウス飼育費、解析にかかる費用等も支出予定である。