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

2019 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 – 2021-03-31
• Keywords: 腸内細菌叢 / 高脂肪食負荷肥満モデルマウス

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。リン脂質代謝酵素PLA2のアイソザイムの一種であるX型分泌性ホスホリパーゼA2（sPLA2-X）は全身の組織のなかでほぼ大腸にしか発現が認められないにも関わらず、遠隔組織である脂肪組織での表現型が認められる。
令和元年度は、sPLA2-Xの高脂肪食負荷肥満モデルの表現型に腸内細菌の変化が寄与しているかどうか精査する目的で、野生型およびsPLA2-X欠損マウスがCo-housing（ヘテロ交配によって得られた野生型及び欠損マウスを出生時から同一ケージで飼育）された状態で高脂肪食負荷を行い、体重測定、グルコース負荷試験、インスリン抵抗性試験にて表現型の精査を行った。
その結果、Co-housingを行っていない状態では、高脂肪食負荷群で野生型と比べ欠損マウスでは有意な体重増加の亢進、インスリン抵抗性の増悪が認められた。一方、Co-housingを行った状態で高脂肪食を負荷すると、野生型と欠損マウスの間で体重、インスリン抵抗性共に差が認められなくなった。これは、Co-housingによって腸内細菌叢が野生型と欠損マウスで均一になったことに起因すると考えられる。以上のことから、sPLA2-X欠損マウスにおけるメタボリックシンドローム増悪の表現型には、腸内細菌叢の変化が寄与していることが示唆された。腸内細菌叢の変化により腸管が炎症を起こし、それがインスリン抵抗性の発生に寄与することが報告されていることから、今後炎症関連分子の発現解析や炎症性細胞等の精査も行いたいと考えている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度のマウス繁殖の遅れが響く結果となっており、当年に行う予定であった解析等に遅れが出ているため、令和元年度においてもやや遅れが発生した。

Strategy for Future Research Activity

【研究実績の概要】に記載したsPLA2-X欠損マウスにおけるCo-housingの結果に関して、どのような腸内細菌叢の変化が表現型に影響しているか、腸内細菌の精査を行う。また、腸内細菌叢の変化により大腸の炎症状態に変化が起きることが予想されることから、大腸における炎症関連分子の発現解析を行う。また、フローサイトメトリー等による炎症細胞の精査も行いたい。
さらに、腸内細菌叢の変化に脂肪酸代謝物等の脂質代謝物や水溶性代謝物が関与していることを想定し、腸管におけるメタボローム解析を行う。
さらに、sPLA2-X欠損マウスにおけるメタボリックシンドロームの表現型解析の一環として、FITCデキストランや血中LPS濃度測定にによる腸管のバリア機能の評価を行なっていきたいと考えている。

Causes of Carryover

初年度のマウス繁殖の遅れに伴い、当初の2年間の期間での研究の遂行は難しいと判断し、令和2年度の研究期間の延長申請を行なった。よって、令和2年度も研究を継続できるよう、次年度使用額が生じている。