2022 Fiscal Year Annual Research Report
Will longevity last for generations? We verify the gut microbiota of the Japan's longest-lived village using bioinformatics.
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21H03716
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Okinawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
池松 真也 沖縄工業高等専門学校, 生物資源工学科, 教授 (40442488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花城 和彦 名桜大学, 健康科学部, 教授 (20284961)
本村 純 名桜大学, 健康科学部, 上級准教授 (50632999)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | バイオインフォマティクス / 腸内細菌叢 / 次世代シーケンサー / Akkermansia muciniphila / 長寿 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型コロナウイルス感染症の影響で大宜味村の高齢者及びその家族に直接お会いさせていただくことができなかったが、オープンデータを用いて日本人長寿者の腸内細菌叢の特徴とAkkermansia muciniphilaに注目し、長寿のカギとなる事象を探索した。NCBIのSequence Read Archiveから、長寿者およびControlのデータとしてPRJDB11902から180件、ControlとしてPRJNA832909から93件、糞便サンプルから抽出した16S rRNAの塩基配列データを取得し、これらを菌叢解析パイプラインであるQiime2にて解析を行った。Qiime2内でQuality Controlやキメラ配列の除去を行い、代表配列を決定した後、Silva rRNAデータベースにてTaxonomy解析を行い、各サンプルの占有率を算出した。
その後、長寿者およびControl群をさらにAkkermansia保有群、非保有群に分け、4群で多様性解析を行った。Akkermansiaによる腸内への影響を探るため、16S rRNAをマーカー遺伝子としてPICRUSt2にてASVデータから代謝酵素を予測した後、パスウェイデータベースであるMetaCycおよびKEGG Pathwayデータにマッピングを行い、各種データにて回帰および決定木を用いた2値分類モデルを構築し、各変数の重要度を算出、評価した。
Control群と100歳以上の百寿者群の間で、α多様性における検定の結果、百寿者群はControl群よりも多様性が有意に高いことが示されたのと同時に、Akkermansia占有率にも差があることがあることが分かった。Control群のAkkermansia保有群、非保有群を対象にした、部分的最小二乗回帰の結果、Akkermansiaを保有している群にて、Rhodospirillales目やBarnesiellaceae科の占有率が増加していることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症の影響で調査研究のフィールドである大宜味村でのボランティア募集にまでいきついていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度に向けて、再度、琉球大学において倫理審査を申請した。倫理審査が通り、実施が許可されれば、直ぐに大宜味村と連絡を取り、計画書に従ったボランティアを募集し、サンプル収集、解析の作業をスタートする。次年度は、６～７世帯、計18～21名について年4回のサンプル（合計72～84サンプル）の腸内細菌叢解析を行う予定である。
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