2021 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of incretin secretion by microbiota metabolites
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20H04121
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北口 哲也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60432374)
原田 一貴 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (60830734)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 消化管ホルモン / 腸内細菌 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、認知症やメタボリックシンドローム、自閉スペクトラム症との関連が指摘されている腸内細菌代謝物を小腸内分泌細胞株や急性単離小腸に投与すると、消化管ホルモン（グルカゴン様ペプチド1、GLP-1）が分泌されることを見出していた。
そこで本年度は、小腸内分泌細胞株に細胞内Ca2＋、cAMP、cGMP、さらに細胞内グルコースやATPの濃度測定を可能にする蛍光タンパク質センサーを細胞に遺伝子導入し、腸内細菌代謝産物の投与によって影響を受ける細胞内情報伝達経路の同定を行った。解析の結果、小腸内分泌細胞株に腸内細菌代謝物の1つであるL-フェニルアラニンの投与によりGLP-1分泌が強力に引き起こされることが明らかになった。
細胞へのL-フェニルアラニン投与は、細胞内Ca2+濃度上昇を引き起こした。一方、L-フェニルアラニン投与は、細胞内cAMP濃度変化を引き起こさなかった。また、細胞内ATPやグルコース濃度変化も引き起こさなかった。次に、L-フェニルアラニン受容体候補の１つであるG protein-coupled receptor 142（GPR142）を阻害し、細胞内シグナル伝達への影響を解析した。その結果、GPR142受容体阻害によって、細胞内Ca2+濃度上昇が有意に抑制された。また、Gqタンパク質の阻害剤投与時にも、L-フェニルアラニン投与時に見られる細胞内Ca2+濃度上昇が有意に抑制された。これらの結果から、GPR142は、Gqタンパク質と共役し、小腸内分泌細胞株においてL-フェニルアラニン受容体として機能し、GLP-1分泌調節に関与している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度予定していた実験を行うための実験機器を新たに購入して行う予定にしていた。しかし、新型コロナウイルス感染症の影響による半導体の供給不足によって実験装置の納期の遅延が起こってしまった。そのため、当初予定していた実験の一部を行うことができなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
小腸内分泌細胞株に腸内細菌代謝物の1つであるL-アルギニンの投与によりGLP-1分泌が強力に引き起こされた。そこで、細胞内Ca2＋、cAMP、cGMP、さらに細胞内グルコースやATPの濃度測定を可能にする蛍光タンパク質センサーを細胞に遺伝子導入し、L-アルギニン投与によって影響を受ける細胞内情報伝達経路の同定を試みる。
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Research Products
(5 results)
