2014 Fiscal Year Research-status Report
ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌が有する強力な抗炎症効果の作用機序
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23590954
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
岡田 義清 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 医学教育部医学科専門課程, 助教 (90531137)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 消化器内科 / プロバイオティクス / 炎症性腸疾患 / 樹状細胞 / Treg細胞 / 炎症性サイトカイン / 乳酸菌 / 発酵食品 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、伝統的発酵食品である「ふなずし」より炎症性腸疾患の動物モデルに優れた予防・治療効果を有する新規ラクトバ シラス属菌菌株を2株、単離した。本菌株は、DSS大腸炎モデルマウスにおいて、乳製品由来のプロバイオティクスであるLactobacillus gasseri(以下、LGと表記)を上回る抗炎症作用を有していた。
平成26年度においては、ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌株(以下、本菌株と表記)の自然免疫系細胞およびTリンパ球への影響を、引き続き詳細に検討した。その結果、本菌株をin vitroにて作用させた骨髄由来樹状細胞は、炎症性サイトカインであるIL-6およびIL-23をLG作用群に比し有意に低下させることが確認された。本データにより、本菌株群は未成熟樹状細胞に対し、特徴的な形質変化を惹起することが推察された。そこで、同様に骨髄由来樹状細胞に本菌株をin vitroにて作用させることで得られた成熟樹状細胞が、DSS大腸炎モデルマウスにいかなる影響をおよぼすか検討した。その結果、本菌株を作用させた成熟樹状細胞を、DSS大腸炎を惹起したマウスに腹腔内移入すると大腸炎に対し抗炎症効果を発揮し、腸炎を減弱させる作用を確認した。その抗炎症効果は、LGを作用させた成熟樹状細胞を移入した場合に比し、有意に強いものであった。
さらに、DSS大腸炎モデルマウスに本菌株を経口投与し、大腸固有粘膜層におけるTリンパ球サブセットについて検討を行ったところ、Treg細胞の代表的なマスターレギュレーターであるFoxp3遺伝子発現が、本菌株投与群ではLGに比し、有意に増加していた。以上の結果を元に第56回 日本消化器病学会大会(JDDW2014)、第45回 日本消化吸収学会総会および第11回日本消化管学会総会学術集会にて学会発表を行った。
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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
本年度は、ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌菌株の自然免疫系細胞およびTリンパ球の影響を引き続き、詳細に精査した。その結果、複数の炎症性・抗炎症性サイトカイン産生量をタンパクレベルで定量した。これより、本菌株を作用させることで、特異的な形質変化を樹状細胞に惹起させることが示された。さらに、in vitroにて本菌株を作用させた樹状細胞は、in vivoのDSS大腸炎モデルマウスおいて抗炎症作用を示し、腸炎を減弱させる能力があることを見出した。また、DSS大腸炎モデルマウスの大腸固有粘膜層のTリンパ球についても検討を行い、制御性Tリンパ球のマスター遺伝子の増加が示唆された。以上のデータは、 新規ラクトバシラス属菌がもつ強力な抗炎症作用と特異的な性質の解明にむけての順調な進捗を示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の結果より、ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌はT細胞分化に主要な役割を果す樹状細胞に特有の形質変化を惹起する事がタンパク質発現レベルで示された。さらに、そのin vitroで作用させた樹状細胞は、in vivoのDSS大腸炎モデルマウスおいて抗炎症作用を示し、腸炎を減弱させる能力があることを見出した。このため、今後はさらに詳細な本菌株を作用させた樹状細胞における形質変化の分析および本菌株を作用させた樹状細胞が大腸炎に対し抗炎症効果を発揮する際の動態解析を中心とする推進方策とする。
すなわち、マウス骨髄細胞または大腸固有粘膜層より樹状細胞を単離および分化させ、抗炎症効果を発揮する際の鍵となる分子群の検索を行う。さらに、その分子群に対する抗体または阻害剤を用いて抗炎症効果の確認を行う。また、未熟T細胞とin vitroにて共培養することで、T細胞サブセット分化への影響も検討する。
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| Causes of Carryover |
平成26年度においては、フローサイトメータを用いた各細胞レベルによるタンパク質発現および表面マーカー解析にシフトし、これらの物品費の購入に充てたが、主に定量用の抗体の選抜に遅延が生じたため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度においては、再度の大腸炎モデル動物実験を実施予定であり、この次年度使用額を動物(マウス)購入・管理費および解析試薬の購入に充てる。さらに、研究の進捗 により、本研究の柱であるふなずし由来新規ラクトバシラス属菌の強力な抗炎症効果のメカニズムを制御する分子群が判明した場合は、その分子群の関わりを証明するための各種阻害剤・抗体または遺伝子欠損実験に使用する予定である。
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[Presentation] A novel probiotics isolated from Japanese "Funazushi" potently exerts a therapeutic effect on DSS-induced colitis2014
Author(s)
Yoshikiyo Okada, Yoshikazu Tsuzuki, Hirokazu Sato, Kazuyuki Narimatsu, Yuichi Yasutake, Koji Maruta, Kengo Tomita, Chikako Watanabe, Shunsuke Komoto, Chie Kurihara, Shingo Usui, Shigeaki Nagao, Soichiro Miura and Ryota Hokari
Organizer
第56回 日本消化器病学会大会(JDDW2014)
Place of Presentation
神戸
Year and Date
2014-10-23 – 2014-10-26
