2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K10461
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
中川 量晴 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60585719)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸原 玄 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (00396954)
片桐 さやか 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60510352)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 摂食嚥下障害 / 経腸栄養 / 腸内細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者や摂食嚥下障害患者では、誤嚥性肺炎や低栄養を予防するため経口摂取を断念し、胃ろうや腸ろうなどの経腸栄養を選択することがあるが、長期化すると消化管運動機能が低下し、慢性便秘などが生じる。近年、消化管運動と腸内細菌叢との関連が指摘されているが、嚥下障害や経腸栄養管理をする患者の腸内環境に関する報告はほぼ皆無である。本研究の目的は、咀嚼障害/胃ろうモデル動物を作製し、経腸栄養により、(1) 栄養状態、咀嚼筋機能が変化するか明らかにすること、(2) 腸内細菌叢にどのような影響を及ぼすかの基礎的データを取得すること、である。
2019年度は予備実験として、嚥下障害患者が食形態の調整のために用いるとろみ剤が、経腸栄養剤の吸収に影響を及ぼすかどうかを検討した。4週齢のSD系雄性ラット16匹を用い、まず固形飼料で7日間飼育した。次にラットを4匹ずつ4群に分け、液体飼料群、とろみ濃度の異なる調整飼料を用いて、14日間飼育した（A群：液体飼料、B群：0.5%とろみ飼料、C群：1%とろみ飼料、D群：2%とろみ飼料）。摂取量は100kcal/匹/日としすべての飼料を経口摂取させ、体重の推移、および飼育後に臓器重量の計測と血液生化学検査を行った。統計学的に検討した結果、体重増加率はA群と比較してC群、D群で有意に低値を示した。腎臓重量はA群と比較しD群で有意に低値であり、生化学検査は、C群とD群において血中トリグリセロール（TG）、D群で血中グルコース（GLU）が有意に低値であった。本研究結果より、とろみ剤の添加は栄養吸収を阻害し、血中の脂質および糖の吸収を抑制する可能性が示唆された。これらは、とろみ剤に含まれる増粘多糖類のキサンタンガムの物理化学的特性によるものと考えられ、今後はより詳細にとろみ剤による栄養吸収抑制のメカニズムを検証する予定である。
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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
今年度は、予備実験の実施およびモデル動物作製のための準備を進めた。研究は概ね計画通り進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、本年度得られたデータを元に、経腸栄養剤へのとろみ剤添加による吸収阻害をより詳細に調査する予定である。特に糖や脂質の吸収抑制のメカニズムの解明を目的とし、分子レベルでの解析を予定している。また、胃ろう(嚥下障害)モデル動物の作製、および咀嚼障害モデル動物を作製し、対照動物とモデル動物での飼料や栄養摂取方法の違いにより、栄養状態や腸内細菌叢に影響が見られるかを検証する。胃ろうカニューレの脱落、閉塞などのトラブルや活動量の低下、異常脱毛などが予想され、通常飼育が困難な場合は、モデル動物の作製方法や飼料の摂取方法を再検討する。
腸内細菌叢の比較は、被験動物の便から細菌のDNAを抽出し、次世代シークエンサーを用いて、ペアエンド法・250bpの長さでシーケンスを行う。CD-HIT-OTU pipelineを用いて、類似度97%を閾値とした各サンプルごとのoperational taxonom ic unit(OTU)の頻度を求める。門および属レベルでの分類はQIIME pipelineを用いたGreenGenes databaseに対する相同性検索によって行い、種レベルでの分類はBLASTNを用いた16S rRNA databaseに対する相同性検索によって行う。
さらに、対照動物と胃ろう・咀嚼障害モデル動物の体重の推移と飼育期間終了時の咬筋(咀嚼筋)重量を測定し、比較する。 2021年度は研究期間中に得られたデータをまとめ、解析を進める。対照動物と胃ろう・咀嚼障害モデル動物の腸内細菌叢、体重などの栄養状態、咬筋(咀嚼筋)重量を比較・検証し、モデル動物に特徴的な細菌叢の分布、その理由を考察し、臨床応用への可能性を模索する。
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| Causes of Carryover |
研究遂行に必要なため、前倒し支払い請求を行った。次年度使用額は2020年度分の助成金と合わせて物品や消耗品の購入に充てる予定である。
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[Journal Article] Re-initiation of Oral Food Intake Following Enteral Nutrition Alters Oral and Gut Microbiota Communities2019
Author(s)
Katagiri S., Shiba T.,Tohara H.,Yamaguchi K.,Hara K.,Nakagawa K.,Komatsu K.,Watanabe K.,Ohsugi Y.,Maekawa S.,Iwata T.
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Journal Title
Front Cell Infect Microbiol
Volume: 9
Pages: 434
DOI
Peer Reviewed
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