Prevention of PCOS -from gut microbiome to gut-organ axis-

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09614
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 原田 美由紀 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (70451812)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 多嚢胞性卵巣症候群 / 腸内細菌叢

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、大腸に効率的に酪酸を送達する酪酸ナノ粒子薬（BNP）を用いて腸内環境を改善することによる多嚢胞性卵巣症候群（PCOS）発症予防法の開発、ならびに腸内環境への酪酸の作用機序を解析することにより臓器間連関の視点からPCOSの病態形成機序を明らかにすることを目的としている。
初年度にあたる当該年度においては、胎児期に子宮内高アンドロゲン曝露を受けたPNAマウスに対し、離乳期（4週齢）から12週齢（若年成獣期）までBNPを溶解した飲料水を自由摂水させ、16週齢（成獣期）にsacrificeするモデルを用いてPCOS様表現型の解析を行っている。生殖表現型の改善を認める可能性が示唆されており、現在再現性の確認中である。またこのモデルにおける糞便を採取しており、検体がすべて採取し終えたところで腸内細菌叢解析を行う予定である。
また予備的な解析でPCOSでもっとも代謝物の変化が起きることが示唆された6週齢（思春期）、12週齢、16週齢の糞便のメタボローム解析を行い、PCOS個体で複数の有機酸をはじめとした水溶性物質で変化が起きていることを明らかにした。現在腸内細菌叢変化との連関の解析を進めている。また併せて、脂溶性物質のメタボローム解析を開始ししており、脳、肝をはじめとした他臓器における代謝物との連関の解析を進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

使用しているPNAモデルは作成から最終結果が得られるまで約半年かかる（交配、出産、出生児の16週齢までのfollowのため）モデルであるため、最終的な検体採取までに時間を要するが、順調に検体採取が進んでおり、解析にも一部入ることができている。

Strategy for Future Research Activity

上述のように、当該研究はモデル作成に時間を要するが、現在予定通り着実に検体が集まっており、次年度は解析メインへと進むため、加速して結果が得られると考えられる。

Causes of Carryover

採取検体をまとめて解析するため、解析のメインが次年度になったことと、共同研究などにより解析費が予定より少なくなったことが理由である。後者の理由により節約できた解析費で、さらに詳細な検討ができている。

Research Products

• [Journal Article] Roles of endoplasmic reticulum stress in the pathophysiology of polycystic ovary syndrome (2023)
  • Author(s): Koike H, Harada M, Kusamoto A, Xu Z, Tanaka T, Sakaguchi N, Kunitomi C, Azhary JMK, Takahashi N, Urata Y, Osuga Y.
  • Journal Title: Front Endocrinol (Lausanne) Volume: 14 Pages: 1124405
  • DOI: 10.3389/fendo.2023
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Notch Signaling Induced by Endoplasmic Reticulum Stress Regulates Cumulus-Oocyte Complex Expansion in Polycystic Ovary Syndrome (2022)
  • Author(s): Koike H, Harada M, Kusamoto A, Kunitomi C, Xu Z, Tanaka T, Urata Y, Nose E, Takahashi N, Wada-Hiraike O, Hirota Y, Koga K, Osuga Y.
  • Journal Title: Biomolecules . Volume: 12 Pages: 1037
  • DOI: 10.3390/biom12081037
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Pathophysiology of polycystic ovary syndrome revisited: Current understanding and perspectives regarding future research (2022)
  • Author(s): Harada M
  • Journal Title: Reprod Med Biol . Volume: 21 Pages: e12487
  • DOI: 10.1002/rmb2.12487
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 教育講演１ 「生殖医療と栄養」 (2022)
  • Author(s): 原田美由紀
  • Organizer: 第46回日本女性栄養・代謝学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] J-K-T Joint Conference：Insights into the development of polycystic ovary syndrome (PCOS) (2022)
  • Author(s): Miyuki Harada
  • Organizer: 74th JSOG
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] JSRM-KSRM joint session: Insights into the pathophysiology of PCOS -current understanding and directions of future research (2022)
  • Author(s): Miyuki Harada
  • Organizer: 50th Korean Society of Reproductive Medicine
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Plenary Lecture: Insights into the development of PCOS-beyond the symptomatic treatment- (2022)
  • Author(s): Miyuki Harada
  • Organizer: 28 th Egyptian Fertility and Sterility Society (EFSS) Annual International conference
  • Int'l Joint Research / Invited