2022 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of gut microbiota associated with ectopic neurogenesis and development of a strategy for the treatment of neurological disorders
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21H02808
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松田 泰斗 九州大学, 医学研究院, 助教 (10756993)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅山 大地 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (30706370)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | てんかん / ニューロン新生 / 腸内細菌 / けいれん感受性 / 神経幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、バルプロ酸(VPA)暴露マウス(妊娠12日-14日まで1日1回VPAを投与)を用いて、成体海馬における異所性ニューロン新生と有意に相関する腸内細菌を選定し、候補因子を無菌マウスへ投与することで、計画通り、異所性ニューロン新生を誘発する菌Xを同定することに成功していた。
そこで、同定した菌Xに対応する単独抗菌薬を、VPA暴露マウスに投与することで、異所性ニューロン新生が抑制されるかどうか検討した。その結果、抗菌薬投与により、異所性ニューロン新生が抑制され、けいれん感受性亢進が軽減されるかことがわかった。また、メタボローム解析を実施し、腸内細菌性の異所性ニューロン新生を制御する候補因子の絞り込みを実施した。
さらに、てんかんを合併するレット症候群のモデルマウスである、MeCP2遺伝子欠損マウスの腸内細菌叢の16S rRNA遺伝子解析を実施した。次世代シーケンサーから得られた16S rRNA遺伝子データを常在菌リファレンスゲノムデータベースにマッピングし、OTU (operational taxonomic unit) レベルでの菌種組成を定量的に求め、マウス間の比較解析 (UniFracやrandom forest等の統計処理並びに各OTUの単純組成比較解析) を行うことで、各群のマウス腸内細菌叢の菌種組成の違いに最も寄与するOTUsを特定した。これによりMeCP2遺伝子欠損マウスにおいて、変化する腸内細菌を同定することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通りに、抗菌薬投与により、異所性ニューロン新生が抑制され、けいれん感受性亢進が軽減されるかことがわかった。そのため、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
抗菌薬投与、善玉菌投与による改善法が、てんかんを合併するレット症候群のモデルマウスである、MeCP2遺伝子欠損マウス (保有)に対しても
有効であるのかどうか検討する。なお、MeCP2遺伝子欠損マウスでは、成体海馬異所性ニューロン新生が増加すること、また、特異的プライマ
ーを用いたPCR解析により菌Xが増加していることは確認した。
それぞれ単独による改善法では効果が小さい場合には、組み合わせた改善法も検討する。
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