2019 Fiscal Year Research-status Report
腸内細菌叢の活性で調節される食物由来の概日リズム振動化合物の同定及びヒトへの応用
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18KK0274
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
高橋 章 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (90304047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬渡 一諭 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 講師 (40352372)
上番増 喬 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任助教 (10581829)
下畑 隆明 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (90609687)
山田 苑子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (30716634)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| Keywords | 腸内微生物細菌叢 / 概日リズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、食事または食物由来の成分を用いてヒトの概日リズム関連疾患への予防または改善への応用を目指すため、腸内微生物細菌叢の活性を考慮した介入方法を開発を目指す研究である。
食物由来の概日リズム振動化合物を探索する方法として、（１）国際共同研究先の有する概日リズム振動を活性化する化合物の基本構造リストを基に探索する、（２）当研究機関が有する腸内微生物細菌叢の構成や活性に作用する食物由来低分子化合物ライブラリを基に探索する、（３）概日リズム不調との関連性が強く疑われる疾患の治療薬（その中の天然化合物を中心に）から探索することから開始した。まず、数十化合物を選別し、培養細胞を用いた概日リズム関連遺伝子（Per2, Bmal1）の転写調節領域のリアルタイムレポーターアッセイを行うと、数化合物で振動の活性効果が確認された。これらの化合物は概日リズム及び腸内微生物細菌叢への効果が報告されておらず、新たな概日リズム振動化合物である可能性が考えられた。
さらに、実験動物へ経口投与を行うと、これら低分子化合物またはアナログには特定の組織に指向性が高いことがわかった。現在、その組織での役割や作用機序を明らかにするため、長期投与実験やTranscriptomeとMetabolome解析を実施しているところである。
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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
令和元年度までに国際共同研究機関へ研究分担者1名を約5か月間派遣して実質的な研究を行った。そこで、これまでに概日リズムへの効果が報告されていない低分子化合物の候補を数化合物見出して、順調に共同研究が進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
概日リズム振動化合物として見出した低分子化合物は、培養細胞を用いて概日リズム関連遺伝子の遺伝子発現及びタンパク質発現を評価するとともに、実験動物を用いた慢性投与の効果を評価する。概日リズムの調節やリズム関連疾患の予防・改善効果を評価するとともに標的組織や腸内微生物細菌叢との関連性を検討する。令和元年度までの研究で、これら低分子化合物の標的組織がわかってきたため、その組織でのTranscriptome解析やMetabolome解析を用いて詳細な調節・制御経路の解明や標的分子の同定を進める。
新型コロナウイルス感染拡大の影響で、国際共同研究先への渡航を自粛せざるを得ない状況であるが、サンプルの輸送及び電子メールとテレワークを用いたやりとりで共同研究を継続する。令和元年度には複数回、互いにサンプルの国際輸送を行うなど、研究を遂行する上での対応策は実施済みである。
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| Causes of Carryover |
令和元年度後期より、研究分担者1名を共同研究先に派遣する予定であった。しかし、解析方法を打ち合わせた結果、日本側グループがサンプリングし、精製したサンプルのみを国際輸送して国際共同研究側に送ることになった。解析にあたっては、互いにデータを共有して分担して実施することになった。よって、今回の研究分担者の渡航開始が次年度にずれ込んだことにより、令和元年度に計上していた渡航・滞在費（約150万円）が次年度に繰り越しになった。
新型コロナウイルス感染拡大の影響で、国際共同研究先への次回派遣の予定は未定であるが、現在分担して進めている解析を完了し、令和2年度中に研究分担者1名を派遣する予定である。
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