肥満・糖尿病における腸管液性免疫機構の解明：腸管IgAの時空間的変化の解析

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19690
• Research Institution: Health Science University
• Principal Investigator: 坂本 祐太 健康科学大学, 健康科学部, 助教 (90828617)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腸管免疫 / 肥満 / 免疫組織化学 / 形質細胞 / B細胞 / IgA

Outline of Annual Research Achievements

肥満や糖尿病はcommon diseaseとして知られる栄養障害であり、それらが誘発する症状には腸管免疫機能の低下が報告されている。しかし、腸管液性免疫における免疫細胞の分布などの組織学的特徴は不明点が多い。昨年度までの研究では、通常食および高脂肪食を投与した12週齢と20週齢マウスの比較において、通常では20週齢までに増加する空腸絨毛中の免疫グロブリンA(IgA)保有細胞が高脂肪食投与によって抑制されることが示唆された。IgAおよびIgA保有細胞に対する高脂肪摂食の影響をさらに解析するために、通常食と高脂肪食のIgA保有細胞の差が明確であった20週齢マウスに着目した。
当該年度は、4週齢から20週齢にかけて通常食を投与した通常食マウスと、同期間に高脂肪食を投与した食事誘発性肥満モデルマウスの空腸および回腸を標的臓器として生体内凍結技法-凍結置換法によって固定した、パラフィン包埋試料を用いた。免疫組織化学的解析および蛍光抗体法による画像を取得し、空腸および回腸絨毛を基部（筋層側）、中部、尖部に3分割し、IgAおよびCD22抗体陽性細胞の分布密度を統計学的に解析した。
通常食と高脂肪食の比較結果として、空腸絨毛の尖部および中部のIgA+CD22+B細胞において、高脂肪食は通常食よりも有意に低値であった。IgA+CD22-形質細胞は通常食の空腸では基部から尖部にかけて分布するのに対して、高脂肪食の空腸では基部に高い分布密度を示した。IgA-CD22+B細胞は空腸および回腸のいずれの部位にも分布した。回腸ではいずれの陽性細胞においても、通常食と高脂肪食に有意差はなかった。したがって、空腸および回腸においては、IgAによる腸管免疫の機序が異なる可能性を示唆した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当該年度は施設設置の実験動物飼育機器に不具合が生じ、廃棄と新規機器の導入が必要となった。新規機器の納入の遅れがあり、新規試料の作製が行えず、採取済みの試料での実験が主となった。また、飼育糞便中のIgA定量評価や血清中のIgA定量評価など補足で計画している分子生物学的解析に遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

20週齢マウスの空腸および回腸において、形質細胞への分化を誘導するB細胞活性化因子（BAFF）および増殖誘導リガンド（APRIL）、形質細胞の遊走を促進するChemokine ligand 25（CCL-25）の分布を調査し、高脂肪食摂取によるT細胞依存経路、T細胞非依存経路への影響を検証する。20週齢での変化について検証した後は、16週齢または12週齢においても同様の実験を行い、高脂肪食暴露期間による影響の解析についても着手する。

Causes of Carryover

実験の進捗が機器納入の遅れによる影響を受けたため、予定していた実験が行えていない。現状で一定の研究成果が得られており、追加実験を行うことで論文投稿が可能である。追加実験の費用、解析、英文校正費用、論文投稿費用に使用する予定である。