MicroRNA contributing to intestinal immune homeostasis and effect of diet and gut microbiota

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02927
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Sonoyama Kei 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90241364)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: microRNA / 腸管免疫 / 腸内細菌叢 / 難消化性オリゴ糖

Outline of Final Research Achievements

This study investigated the role of microRNA-mediated gene silencing in gut microbiota regulation of intestinal immunity. Comparison between germ-free and specific pathogen-free mice suggested that the presence of gut microbiota increases the expression of miR-200 family members in large intestinal lamina propria leukocytes, resulting in suppression of BCL11B and ETS-1, transcription factors that promote IL-2 expression, leading to decreased IL-2 production. Analysis of mice fed 1-kestose, a non-digestible oligosaccharide, also suggested that 1-kestose alters microRNA expression in large intestinal lamina propria leukocytes and that these changes are mediated at least in part by bifidobacteria in the gut.

Free Research Field

消化管生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、腸内細菌が大腸の粘膜固有層白血球、おそらくはCD4+ T細胞においてmiR-200ファミリーの発現を増加させ、それらの標的遺伝子であるBcl11bおよびEts1のサイレンシングを介してIL-2産生を抑制することが示唆された。また、このことにとりわけビフィズス菌が関与することが1-ケストース摂取マウスの解析結果から推察された。このような、食およびそれが左右する腸内細菌叢によって腸粘膜免疫の恒常性が調節される際に、microRNAによる遺伝子サイレンシングが寄与することを示したのは本研究が最初の例である。