Visualization for reception of poorly absorbable food compounds on intestinal epithelia

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K05890
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 藍原 祥子 神戸大学, 農学研究科, 助教 (30620877)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腸管ホルモン

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、難消化性ながら身体に影響を及ぼす食品成分の機能として腸管上皮による受容と腸脳相関に着目し、作用機序を明らかにするものである。
①本年度は昨年度に引き続き、腸上皮での受容を経時的に解析するシステムとして、マウスを用いた腸管上皮のライブイメージング系の実験を行った。前年までに特異的なカルシウムセンサーの導入により内分泌細胞の応答を可視化することに成功したが、組織の動きが大きく画像処理が非常に困難であるという問題が生じた。本年度はその解決を目指し、麻酔薬の利用やデバイスの作成を検討した。現在のところ、再現度の高い実験系の構築には至っておらず、今後は新たに研究協力を要請することで解決を試みる。
②難消化性食品成分の受容体候補を探索するにあたり、分子ドッキングシミュレーションを用いて結合を予測することを検討した。腸管ホルモンを分泌することが知られている複数の食品成分に対し、腸管で発現する感覚受容体との結合を、新たに予測された構造をもとに計算し結合エネルギーを求めた。その結果、生化学的な結合の強さを正確に予測しうる計算が困難であると結論された。今後は生化学実験を中心に行いながら、引き続き実用的なシミュレーションの方法を探索する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は腸上皮の機能を分子レベルで解析するため、オルガノイドの作成を行う予定であった。技術の習得のため他研究室を訪ねる予定であったが、コロナ禍で思うような出張ができず、対応が遅れた。

Strategy for Future Research Activity

これまで腸上皮における応答についてカルシウムセンサーを発現させたマウスの腸管を顕微鏡下で観察し定量することを試みてきたが、取得した画像において、組織の固定ができないことによる細胞の同定が極めて困難であり、研究の遂行を阻んでいる。そこで今後は、組織の動きがなく、且つ生体を模した系を構築できるオルガノイドを用いることに重点を置く。オルガノイドを用いることにより前述の難点は克服されるが、一方で、オルガノイドが上皮のみから構築されるため、神経系や免疫系との相互作用が欠如しているという弱点がある。そこで、腸上皮から作成されるオルガノイド（エンテロイド）に、各種の細胞を接触させる共培養系の構築も試みる。

Causes of Carryover

当該年度においては主に動物実験の実施を見直したために使用金額を変更することとなった。次年度については、当該年度に予定していた実験を遂行することで助成金を使用する。