NASH病態における線維芽細胞の腸管バリア機構制御メカニズムの解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K14855
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 石原 利乃 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 研究員 (20792633)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: Leaky gut / 線維芽細胞 / 線維化 / NASH

Outline of Annual Research Achievements

非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の発症・進展には腸管透過性の亢進による腸内細菌由来の抗原や代謝産物の経門脈的な流入と続発する肝臓内の自然免疫の活 性化の重要性が明らかになってきた。本研究では腸管上皮透過性の改善に重要な新規腸管線維芽細胞の同定と機能解析より、新規NASH治療法の開発を目指すこととし、以下のように検証を進めた。
前年度実施した腸管線維芽細胞におけるシングルセルRNA-seq解析により、NASHモデルマウス特異的な細胞集団を同定した。この細胞集団は腸内細菌代謝産物受容体を高発現していた。この意義を理解するために、マウス初代培養腸管線維芽細胞を用いたin vitroモデルを構築したところ、腸内細菌代謝産物の添加により腸管上皮幹細胞の維持・機能に必須であるニッチ因子を発現する細胞集団の増加が認められた。これに着想を得て、シングルセルRNA-seq解析により見出された細胞集団は腸内細菌代謝産物の刺激によりニッチ因子を発現する細胞集団を制御しているのではないかと考え、NASHモデルマウス食餌である高脂肪・高コレステロール飼料に腸内細菌代謝産物を添加したものを給餌したマウスモデルのタンパク質発現解析を実施した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウス初代培養腸管線維芽細胞を用いたin vitroモデルでは、腸内細菌代謝産物の添加によりニッチ因子を発現する細胞集団が増加した。シングルセルRNA-seq解析により見出された細胞集団は腸内細菌代謝産物の刺激によりニッチ因子を発現する細胞集団を制御しているのではないかと考えられたため、NASHモデルマウス食餌である高脂肪・高コレステロール飼料に腸内細菌代謝産物を添加したものを給餌したマウスモデルを新たに加えた。NASHモデルマウスと同様に半年間を費やす長期モデルであったにもかかわらず、腸内細菌代謝産物の大半が腸管上皮細胞に吸収されてしまうために、腸内細菌代謝産物の投与方法に難渋している。

Strategy for Future Research Activity

腸内細菌代謝産物は小腸上皮細胞でその大半が吸収されてしまうことが想定され、大腸への到達が困難であるため、NASHモデルマウスへ複数回の注腸を実施すること、ならびにNASHモデル食餌に腸内細菌代謝産物産生菌を混合することを検討する。