2021 Fiscal Year Research-status Report
口腔細菌叢のメタゲノム解析による非アルコール性脂肪肝炎発症機序解明と新規予防戦略
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21K19604
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
仲野 道代 (松本道代) 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (30359848)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲 周平 岡山大学, 大学病院, 講師 (10589774)
高木 章乃夫 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80359885)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 非アルコール性脂肪肝炎 / Streptococcus mutans / モデルマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脂肪肝を呈する小児患者の口腔内細菌叢をメタゲノム解析によって分析し、高頻度に存在する歯周病原細菌および口腔レンサ球菌について網羅的に解析を行い、原因となる菌のスクリーニングを行う。本研究は、非アルコール性脂肪肝炎発症と口腔細菌との関連を明らかとし新たな予防法を確立することを目的とする。
非アルコール性脂肪肝炎 (NASH)モデルマウスを用いた検討を行い、重度な NASH 患者からの口腔内から分離したS. mutans 株を頸静脈より投与し、菌投与後 16 週後に、体重の測定とマウス心臓から血液を採取、屠殺後、肝臓を摘出した。肝臓は，菌投与群では、菌非投与群のものと比較して明らかに肥大しており，菌投与群の肝重量は菌非投与群と比較して有意に高い値を示した。また、血液検査所見では、菌投与群では菌非投与群と比較して、総コレステロール、遊離コレステロール、LDL、HDL、コリンエステラーゼなどの値の上昇が認められ、脂質代謝異常が生じていることが明らかとなった。また、AST、ALT、ALP、LAP、鉄などの値の上昇も認められ、肝機能の障害が疑われた。さらに肝臓組織のヘマトキシリンエオジン染色像では，菌非投与群と比較して大滴性の脂肪沈着と局所の炎症性細胞の浸潤が顕著であった．一方で，菌非投与群では脂肪沈着はあったものの，小滴性の脂肪沈着であった．また，マッソントリクローム染色像では，菌投与群の肝実質の局所において青く染色された線維化像が観察されたが，菌非投与群では観察されなかった．
以上の結果より、高脂肪食を与えインスリン抵抗性が生じているNASHモデルマウスに，NASH患者から分離されたS. mutans株を頸静脈より投与すると，NASHを発症することが明らかとなった．今後はこれらの発症メカニズムについて、S. mutansの保有する表層タンパクについて検討する予定である。
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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
当初の予定であったNASHモデルマウスを用いて、NASH患者から分離されたS. mutans株を頸静脈より投与し，NASHを発症することが明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
脂肪肝を呈する小児患者の口腔内細菌叢をメタゲノム解析によって分析し、高頻度に存在する歯周病原細菌および口腔レンサ球菌について網羅的に解析を行い、原因となる菌のスクリーニングを行う。さらにスクリーニングされた菌の非アルコール性脂肪肝炎に対する病原性についてin vitro 系および動物モデルを用いて分析したいと考えている。
１）小児脂肪肝患者より採取した唾液の口腔細菌叢の分析：唾液サンプルから細菌 DNAを抽出し、メタゲノム解析により、口腔内に存在する菌種を特定し、脂肪肝患者および健常者から採取した口腔サンプルの結果と比較を行う。
２）非アルコール性脂肪肝炎マウスモデルを用いた病原性の評価：高脂肪食を摂取させ作製した脂肪肝炎マウスに、脂肪肝の小児から高い頻度で検出された歯周病原細菌および齲蝕原性細菌を感染させ、病原性の評価を行う。
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| Causes of Carryover |
採取したマウスの肝臓サンプルから RNA を抽出し、RNAシーケンシングによる網羅的解析を行い、健康なマウスと疾患モデルマウスとの間で、発現が異なり病原性との関連が疑われる遺伝子あるいは炎症マーカーを抽出し、遺伝子と疾患との関連性について評価する予定であったが、今年度は組織学的評価および生化学的評価のみにとどまった。サンプルは採取できているため、次年度に行う予定である。
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