2021 Fiscal Year Final Research Report

The impact of gut microbiota on autoimmune diseases

Research Project

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Project/Area Number	19H01030
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
Research Institution	Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	Ohno Hiroshi 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50233226)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中西裕美子国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (10614274) 宮内栄治国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員(移行) (60634706) 下川周子国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (60708569) 加藤完国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (20632946)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	腸内細菌叢 / 多発性硬化症 / EAE（実験的自己免疫性脳脊髄炎） / 1型糖尿病 / 寄生虫 / トレハロース / ルミノコッカス属菌 / CD8+制御性Ｔ細胞
Outline of Final Research Achievements	For multiple sclerosis, using its mouse model, EAE, we found that two bacteria abundant in the small intestine, Lactobacillus reuteri and a Erysipelotrichaceae family strain, presented self-antigen-mimic peptides and induced inflammatory Th17 cell differentiation, respectively, to synergistically exacerbate EAE pathogenesis. For type 1 diabetes, from studies of intestinal helminth-induced suppression of streptozotocin-induced diabetes in mice as well as observations in human type 1 diabetic patients, trehalose increases CD8+ regulatory T cells through an increase in Ruminococcus spp altimately suppresses autoimmune destruction of pancreatic islet beta cells to prevent type 1 diabetes.
Free Research Field	腸管免疫学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	多発性硬化症（EAE）に関する研究は、一般誌であるNatureに論文発表した（Nature 2020; doi: 10.1038/s41586-020-2634-9）。また1型糖尿病においても、マウスモデルおよびヒト患者から得られた研究成果は論文発表しており（Nat Commun 2020; doi: 10.1038/s41467-020-15857-x）、ともにプレス発表し、上毛新聞矢朝日新聞（Web版）にも取り上げられるなど、社会的インパクトも大きいと自覚している。特に1型糖尿病に関しては、トレハロースやルミノコッカス属菌による1型糖尿病の予防・治療への応用も期待される。