2021 Fiscal Year Annual Research Report
腸管免疫のホメオスタシスに寄与するmicroRNAと食事/腸内細菌叢の要因
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20H02927
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
園山 慶 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90241364)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | microRNA / 腸管免疫 / 腸内細菌叢 / リンパ球 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「miRNAによる遺伝子サイレンシングを介したT細胞分化の調節は、腸内細菌叢が腸管免疫のホメオスタシスに寄与する分子基盤である」という仮説を立て、以下のように検証を進めた。
1) 腸内細菌叢の存在がマウス大腸の粘膜固有層白血球におけるmiR-200ファミリーメンバーの発現を増加させ、それらの標的遺伝子のサイレンシングを介して腸管免疫の調節に寄与するという前年の実績に基づき、このことをより直接的に証明した。すなわち、培養細胞にmiR-200ファミリーメンバーを遺伝子導入した際の標的遺伝子のサイレンシングを明らかにした。
2) 難消化性オリゴ糖を摂取させたマウスの大腸粘膜固有層白血球において、miR-200ファミリーメンバーの発現が増加し、このことに腸内に常在するビフィズス菌が寄与することを示唆する知見を得た。すなわち、腸内細菌叢のメタ16S解析の結果、ビフィズス菌の存在量とmiR-200ファミリーメンバーの発現との関連が示された。
以上のように、本年度の研究により、腸内細菌叢の構成を変化させるような食品が腸管免疫に影響を及ぼす際に、microRNAによる遺伝子サイレンシングが重要な役割を果たすことを明らかにした。
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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
今年度の目的として、1) 難消化性オリゴ糖によってリンパ球で増加するmiR-141/200aの標的遺伝子を解明する、2) miR-141/200aによる標的遺伝子のサイレン シングが誘導する表現型を解明する、3) miR-141/200aを増加させる腸内細菌叢の因子を解明する、の3点を掲げた。このうち、研究実績の概要に記載した通り、難消化性オリゴ糖の摂取によってマウス大腸の粘膜固有層白血球におけるmiR-200ファミリーメンバーの発現が増加し、このことに腸内に常在するビフィズス菌が寄与することを示唆する知見を得たことから、目的1)～3)はほぼ達成できたと言えるが、当初の計画2)に含まれるin vivo（マウス生体）における解析が進んでいない。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は概ね順調に進展している。したがって当初の計画通りに研究を推進していく。具体的には下記の通りである。
1) miR-141/200aによる標的遺伝子のサイレン シングが誘導する表現型について、マウスを用いたin vivoの解析を実施する。
2) miR-141/200aを増加させる腸内細菌叢の因子について、マウスの大腸内容物中の化合物の探索を行う。
3) 腸管免疫のホメオスタシスに影響する食事要因とmiR-141/200aとの関連を解明する。すなわち、食事要因がmiR-141/200aおよび標的遺伝子の発現ならびに大腸粘膜固有層T細胞の分化におよぼす影響の解析、ならびに食事要因 - 腸内細菌叢 - miRNA発現の連関を証明するための腸内細菌叢移植を実施する。
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