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2023 Fiscal Year Research-status Report

水溶性食物繊維による炎症性腸疾患の増悪作用機序の解明

Research Project

Project/Area Number 21K05474
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

増澤・尾崎 依  日本大学, 生物資源科学部, 助教 (70614717)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords水溶性食物繊維 / イヌリン / DSS誘導性大腸炎 / 炎症性腸疾患
Outline of Annual Research Achievements

イヌリンの摂取は腸管内の浸透圧を亢進して軟便や下痢を誘導する。そこで高浸透圧に伴う炎症が大腸炎の病態を悪化させる可能性を検討するため,消化管内で水分保持作用を示すポリカルボフィルカルシウム(PC)をマウスに投与し,デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)誘導性の大腸炎に及ぼす影響を解析した。8週齢のBALB/c 雄性マウスに,セルロース(対照群),イヌリンあるいはイヌリンとPCを含む餌を給餌し, DSSにより大腸炎を誘導した。その結果,PCの投与は,イヌリン給餌によって生じる大腸炎モデルマウスの体重減少と大腸炎の病態の指標であるdisease activity index(DAI)スコアの悪化を,対照群と同程度にまで改善した。また組織学的解析の結果,PCの投与は,イヌリン給餌により悪化する大腸の組織構造や杯細胞の損傷を,対照群と同程度に抑制した。同様に,好中球の浸潤の指標となるミエロペルオキシダーゼ(MPO)活性もイヌリン給餌で増加したが,PC投与によりその増加が完全に抑制された。さらに,PCはイヌリン給餌群でみられた炎症性サイトカインIL-1βの発現量の増大を抑制する傾向を示した。また,イヌリン給餌群でみられたタイトジャンクション構成タンパク質の発現量の減少もPC投与で回復する傾向を示した。次に,5%ポリエチレングリコール(PEG)4000溶液を3週間飲水投与して浸透圧性の下痢を誘導したマウスにおいて,浸透圧性の下痢がDSS誘導性大腸炎の病態に及ぼす影響を解析した。その結果,PEGの投与は大腸炎モデルマウスにおいて体重減少を引き起こし,下痢や血便を悪化させ,DAIスコアも悪化させた。同様に,大腸の組織構造や杯細胞の損傷もPEG投与により悪化した。これらの結果から,大腸管腔内の浸透圧の上昇が一因となりイヌリン摂取時に大腸炎が悪化すると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和5年度は,高浸透圧に伴う炎症や下痢が大腸炎の病態を悪化させる可能性を検討した。その結果,イヌリン摂取によって大腸内が高浸透圧状態になることが大腸炎を増悪させる一因となる可能性が示された。この結果は当初の計画では予想していなかったものであり,令和5年度に予定していた炎症性サイトカイン等に着目した解析においては十分な成果を得るには至らなかった。以上より,研究の進捗には若干の遅れが生じているが,炎症性腸疾患における水溶性食物繊維の役割について新たな知見が得られたことから,研究全体としては「概ね順調」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

炎症性腸疾患の研究のモデルとして,これまで本研究課題で使用してきたデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)誘導性の大腸炎モデルに加えて,トリニトロベンゼンナトリウム(TNBS)誘導性の動物モデルもよく用いられる。令和5年度は本研究でも新たにTNBS誘導性大腸炎モデルマウスを用いた解析を実施したところ,イヌリンの給餌はTNBS誘導性大腸炎を悪化させず,むしろ改善傾向を示すという,DSS誘導性の大腸炎に対する効果とは相反する予備的な知見が得られた。両モデルにおける大腸炎の発症機序には不明な点も多いが,炎症性腸疾患は潰瘍性大腸炎とクローン病の2疾患に大別され,DSS誘導性大腸炎はTh2優位で潰瘍性大腸炎に比較的近い病態モデルとされる。一方,TNBS誘導性の大腸炎はTh1優位でクローン病に近いモデルと言われる。そこで令和6年度は両モデルの違いに着目することで,イヌリン摂取がDSS誘導性の大腸炎を悪化させる機構の解明を目指したいと考えている。具体的には,TNBS誘導性の大腸炎モデルにおけるイヌリンの影響について再現性が確認された場合,遺伝子発現や代謝産物のプロファイルをDSS誘導性の大腸炎モデルと比較検討することを計画している。同時に,令和5年度に実施できなかった炎症性サイトカイン種の定量も実施する予定である。

Causes of Carryover

令和5年度は当初の計画を変更して高浸透圧に伴う炎症や下痢に着目した解析を主に実施した。当初計画していた炎症性・抗炎症性サイトカイン種の測定等を実施するに至らず,未使用額が発生した。令和6年度は,これまで使用してきたDSS誘導性の大腸炎モデルマウスに加えて,TNBS誘導性の大腸炎モデルマウスを導入して両者の違いを新たに解析する計画である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023

All Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Presentation] 脂肪酸組成の異なる高脂肪食が骨格筋に与える影響.2023

    • Author(s)
      森田暁大,五月女陽佳, 天部雅貴,井川春美,今関愛里咲,村松大二朗,榎本廣文,増澤(尾﨑)依,細野崇,関泰一郎.
    • Organizer
      第77回日本栄養・食糧学会大会(札幌)
  • [Presentation] ブラジル産グリーンプロポリスが廃用性筋萎縮モデルマウスに及ぼす影響.2023

    • Author(s)
      天部雅貴,荒井慶太,森田暁大,井川春美,今関愛里咲,村松大二朗,奥村暢章,増澤(尾﨑)依,細野崇,関泰一郎.
    • Organizer
      第77回日本栄養・食糧学会大会(札幌)
  • [Presentation] 納豆菌発酵生産物中に存在する線溶酵素の安定性と酵素学的性質.2023

    • Author(s)
      笹川典洋,福本真絵,寺島義人,増澤依,西川理恵,小林正和,細野崇,関泰一郎.
    • Organizer
      第45回日本血栓・止血学会学術集会(北九州)
  • [Presentation] Garlic essential oilがマウスの認知機能に及ぼす影響.2023

    • Author(s)
      菊池渚沙,渡邉直杜,増澤(尾﨑)依,細野崇,関泰一郎.
    • Organizer
      第37回日本香辛料研究会(金沢)
  • [Presentation] ターメリックオイルが動脈硬化に及ぼす影響.2023

    • Author(s)
      阿部奈都実,増澤(尾﨑)依,細野崇,関泰一郎.ターメリックオイルが動脈硬化に及ぼす影響.
    • Organizer
      第37回日本香辛料研究会(金沢)
  • [Book] 新編 食品の保健機能と生理学2024

    • Author(s)
      西村敏英(編著),武藤 信吾(著),関泰一郎(編著),浦野哲盟(著),江草愛(著),草野由理(著),新藤一敏(著),細野朗(著),細野崇(著),増澤依(著)
    • Total Pages
      204
    • Publisher
      アイ・ケイコーポレーション
    • ISBN
      978-4-87492-388-7

URL: 

Published: 2024-12-25  

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