2020 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of gut microbiome by extracellular phospholipases
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19K22483
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村上 誠 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60276607)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 脂質 / 酵素 / 腸内細菌叢 / アレルギー / メタボローム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞外リン脂質分解酵素sPLA2を基軸に、脂質代謝の視点から腸内細菌叢の新規調節機構を解明する。すなわち、腸管限局型sPLA2 (IIA, X) が腸内細菌の膜リン脂質を分解して腸内細菌叢の制御に関わることを想定し、各酵素の欠損マウスを用いて腸内細菌叢の変容ならびにそれに伴う代謝物の変化を精査するとともに、その癌・アレルギー・肥満等の遠隔臓器の表現型との関連性を明らかにすることを目的とした。
1. sPLA2-IIAと腸内細菌叢：sPLA2-IIAはBALB/cマウスの小腸パネート細胞にほぼ限局的に高発現しており、皮膚や免疫系には殆ど発現していない。このような発現分布にもかかわらず、本酵素の欠損マウスでは皮膚癌や皮膚アレルギーの軽減、乾癬の増悪が認められた。欠損マウスでは腸内細菌叢が大きく変化しており、これに呼応して血中代謝物や糞便中脂質にも著明な変容が認められた。欠損マウスを出生直後から野生型マウスと同居飼育、あるいはよりクリーンな環境で飼育すると、両群間で腸内細菌叢に差が見られなくなり、皮膚の表現型も消失した。このことから、sPLA2-IIAは細菌膜リン脂質分解作用により腸内細菌叢の制御に関わることが強く示唆された。
2. sPLA2-Xと腸内細菌叢：sPLA2-XはC57BL/6マウスの大腸上皮に限局発現しており、代謝関連組織には殆ど全く発現していない。このような発現分布にもかかわらず、本酵素の欠損マウスでは高脂肪食肥満が増悪した。欠損マウスの大腸では炎症マーカーの発現増加、上皮バリアマーカーの発現低下が認められたことから、大腸の慢性炎症が肥満増悪の要因であることが予想された。野生型マウスと欠損マウスを同居飼育すると肥満増悪の表現型が消失したことから、本表現型の背景にはsPLA2-Xによる腸内細菌叢の制御が関わっているものと想定され、更に解析を進めている。
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[Journal Article] Prostaglandin E2-EP4 axis promotes lipolysis and fibrosis in adipose tissue leading to ectopic fat deposition and insulin resistance.2020
Author(s)
Inazumi T, Yamada K, Shirata N, Sato H, Taketomi Y, Morita K, Hohjoh H, Tsuchiya S, Oniki K, Watanabe T, Sasaki Y, Oike Y, Ogata Y, Saruwatari J, Murakami M, Sugimoto Y.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 33
Pages: 108265
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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