BLT2受容体を活性化する新奇脂肪酸の同定と腸管バリア機能における役割の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K06888
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 奥野 利明 順天堂大学, 大学院医学研究科, 非常勤講師 (60361466)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / BLT2 / 脂肪酸 / 腸管上皮 / バリア機能

Outline of Annual Research Achievements

近年、腸内細菌叢(腸内フローラ)が様々な疾患に関わることが明らかにされ、腸内フローラと健康との関係が注目されている。腸内細菌叢が、多様な脂肪酸代謝物を産生することが明らかにされてきているが、それら脂肪酸代謝物の生体内における役割はほとんど明らかでない。申請者は、Gタンパク質共役型受容体であるBLT2受容体の内在性リガンドが12-ヒドロキシエノイック酸(12-HHT)であることを明らかにした。さらに、BLT2遺伝子欠損マウスの解析などから、BLT2が上皮バリア機能に関わることを明らかにしてきた。しかし、腸管上皮細胞に発現するBLT2受容体を活性化する腸内環境内の生理的リガンドは明らかでない。本研究では、腸内細菌が産生する脂肪酸代謝物ライブラリーを用いて、BLT2を活性化する腸内環境内の新奇脂肪酸代謝物を同定し、腸管バリア機能における新規脂肪酸代謝物の生理機能を明らかにすることを研究目的とした。
腸管内に多く存在する脂肪酸や、腸内細菌が産生する主要な脂肪酸代謝物約80種類からなる脂肪酸ライブラリーを用いて、BLT2受容体を活性化する脂肪酸の同定を行なった。さらに、BLT2受容体を安定的に発現するCHO細胞(CHO-BLT2)とコントロール細胞(CHO-Mock)を用い、リガンド刺激依存的な細胞内カルシウム濃度の上昇(Ca2+アッセイ)を指標にスクリーニングを行なった。その結果、BLT2を特異的に活性化する複数のリガンド候補となる脂肪酸を同定することに成功した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

腸内細菌が産生する脂肪酸ライブラリーを用いてスクリーニングを行い、BLT2を活性化する新規脂肪酸を複数同定できたため。

Strategy for Future Research Activity

同定した脂肪酸の構造活性相関を検討し、BLT2を活性化する化合物の構造を明らかにする。この結果を元に腸内細菌が産生する化合物の探索を行う。またBLT2の活性化能を明らかにするために、TGFalpha切断アッセイやカルシウムアッセイを行う。将来的には、MDCK-BLT2細胞を用いたタイトジャンクション形成における新規脂肪酸の機能やマウス大腸炎モデルを用いた新規脂肪酸の生理活性を検討する。

Causes of Carryover

参加を予定していた海外学会に参加することができなかった。また人員不足により予定していた実験が遂行できなかった。繰り越した研究費は、消耗品の購入に当てる予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Boston Children's Hospital(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Boston Children's Hospital
• [Int'l Joint Research] Vanderbilt University Medical School(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Vanderbilt University Medical School
• [Journal Article] Lysophosphatidic acid receptor1/3 antagonist inhibits the activation of satellite glial cells and reduces acute nociceptive responses. (2022)
  • Author(s): Hoshino Y., Okuno T., Saigusa D., Kano K., Yamamoto S., Shindou H., Aoki J., Uchida K., Yokomizo T., Ito N.
  • Journal Title: FASEB Journal Volume: 36 Pages: e22236
  • DOI: 10.1096/fj.202101678R
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cutaneous Liver X Receptor Activation Prevents the Formation of Imiquimod-Induced Psoriatic Dermatitis. (2022)
  • Author(s): Otsuka M., Egawa G., Dainichi T., Okuno T., Ishida Y., Chow Z., Asahina R., Miyake T., Nomura T., Kitoh A., Yokomizo T., Kabashima K.
  • Journal Title: Journal of Investigative Dermatology Volume: 142 Pages: 233-1237.e1.
  • DOI: 10.1016/j.jid.2021.08.432.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and characterization of bioactive metabolites of 12-hydroxyheptadecatrienoic acid, a ligand for leukotriene B4 receptor 2 (2022)
  • Author(s): Yasukawa K., Okuno T., Ogawa N., Kobayashi Y., Yokomizo T.
  • Journal Title: Journal of Biochemistry Volume: 173 Pages: 293-305
  • DOI: 10.1093/jb/mvac105
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] αDβ2 as a novel target of experimental polymicrobial sepsis. (2022)
  • Author(s): Koutsogiannaki S, Hou L, Okuno T, Shibamura-Fujiogi M, Luo HR, Yuki K.
  • Journal Title: Front Immunol. Volume: 13 Pages: 1059996
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.1059996.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Isoflurane attenuates sepsis-associated lung injury. (2022)
  • Author(s): Koutsogiannaki S, Okuno T, Kobayashi Y, Ogawa N, Yuki K.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 599 Pages: 127-133
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.02.028
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] The leukotriene B4/BLT1-dependent neutrophil accumulation exacerbates immune complex-mediated glomerulonephritis. (2022)
  • Author(s): Yokomizo T., Shioda R., Okuno T., Nakayama M., Suzuki Y., Jo-Watanabe A.
  • Organizer: 62th ICBL, International Conference on the Bioscience of Lipids, Invited lecture
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Discovery of 5-hydroxy- prostaglandin. (2022)
  • Author(s): Nakanishi F., Suzuki T., Gordon O.N., Golding D., Okuno T., Gimenez-Bastida J., Yokomizo T., Schneider C
  • Organizer: 17th International Conference on Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases,
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Leukotriene B4-BLT1-dependent neutrophil recruitment contributes to the pathogenesis of crescent glomerulonephritis. (2022)
  • Author(s): Shioda R., Jo-Watanabe A., Okuno T., Yokomizo T., Suzuki Y.
  • Organizer: 第11回CKD frontier
• [Remarks] Publication List
  • URL: https://plaza.umin.ac.jp/j_bio/publication.html