腸上皮バリア機能の制御による心不全の新たな治療開発

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K17141
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 加茂 亜希子 (嵯峨亜希子) 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (70867770)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 腸上皮バリア / 抗菌ペプチド / 心不全

Outline of Annual Research Achievements

様々な心疾患の最終的な病態である心不全の患者数は世界的にみても近年急速に増加傾向にあり、さらなる病態解明および新たな治療、つまり心筋のみを標的とした研究だけではなく心臓と他臓器との臓器連関ネットワークを基にした新たな治療戦略が求められてきている。
本研究では通常食を摂取させた正常対照群と心不全モデル群、および、腸上皮の抗菌ペプチドの発現量を増加させる可能性があるとされ、腸内細菌叢によって抗炎症作用をもつ短鎖脂肪酸（主に酪酸、プロピオン酸、酢酸）に代謝される食物繊維を摂食させた正常対照群と心不全モデル群の4群のマウスを準備し、腸上皮バリアの分子的構造の変化や腸上皮バリア機能の評価に加え、心不全に与える影響の検証を行った。
心不全モデル群のマウスの腸上皮において、絨毛や陰窩の萎縮や杯細胞数の減少といった組織学的変化に加え、腸上皮の抗菌ペプチドの発現量が減少し、腸上皮に付着する細菌量の増加や血中エンドトキシン濃度の上昇といった心不全における腸上皮バリア機能の破綻を確認できた。一方、食物繊維を摂食させた正常対照群のマウスにおいては、心不全モデル群のマウスで発現量が減少していた腸上皮の抗菌ペプチドの発現量の増加を確認するとともに、心不全を発症させた場合においても抗菌ペプチドの発現量の減少は抑えられ、腸上皮に付着する細菌量が減少するなど腸上皮バリア機能の改善を確認することができた。さらに、食物繊維を摂食させた心不全モデル群のマウスは、通常食の心不全モデル群と比較し、左室内径短縮率の改善傾向を確認することができた。