2015 Fiscal Year Annual Research Report
プレ/プロバイオティクスの健康機能を生体内で媒介する細胞分子基盤の解析
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26292062
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
園山 慶 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90241364)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 炎症 / エキソソーム / 腸上皮細胞 / 脂肪細胞 / プレバイオティクス / プロバイオティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「プレバイオティクスのアレルギー炎症抑制作用およびプロバイオティクスの脂肪組織炎症抑制作用が発揮される際の、腸管から各種組織への情報伝達をエキソソームが担っている」という仮説を、以下のように検証した。
Ⅰ. プロバイオティクス摂取マウスの血清エキソソームの脂肪蓄積抑制作用解析：抗肥満乳酸菌株の候補であるLactobacillus plantarum No.14株の死菌体を添加した培地でインキュベートしたマウス骨髄由来マクロファージが放出したエキソソームを分離し、脂肪細胞株3T3-L1の培地に添加した結果、中性脂肪の蓄積が抑制されることを見いだした。
Ⅱ. 血清エキソソームの組成変化の解析：Lactobacillus rhamnosus GG株あるいはL. plantarum No.14株を混餌投与したマウスの血清エキソソームに含まれるmiRNA組成をマイクロアレイおよびRT-qPCRにより解析し、これらの乳酸菌株の投与によってmiRNA組成が変化することを見いだした。in silico解析の結果、菌株投与によって量的に変化するmiRNAのうち、NF-kBシグナリングに影響して炎症反応を制御するものが含まれることが示唆された。
Ⅲ. 血清エキソソームの由来細胞の探索：血清エキソソームの由来細胞として腸上皮細胞に着目し、マウスの腸陰窩を分離してin vitroにおいてオルガノイドを培養した結果、培地中にエキソソームが放出されることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究で設定した仮説に関して、動物実験および培養細胞実験を用いて、プレバイオティクス摂取マウスの血清エキソソームの抗炎症作用、プロバイオティクス摂取マウスの血清エキソソームの抗炎症作用および脂肪蓄積抑制作用、ならびに血清エキソソームの組成変化を観察し、おおむね仮説を支持する結果を得てきている。しかしながら、平成27年度までに実施予定であった項目（肥満細胞の脱顆粒および炎症性サイトカインの産生を抑制するか否かの確認、ならびに血清エキソソームが培養マクロファージ、肥満細胞および脂肪細胞等に取り込まれるか否かの確認）については未だ実施できておらず、平成28年度の実施計画に含めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定に加えて未実施の項目について以下のように進める。
Ⅰ. 肥満細胞の脱顆粒および炎症性サイトカインの産生を抑制するか否かを確認する。
Ⅱ. 血清エキソソームが培養マクロファージ、肥満細胞および脂肪細胞等に取り込まれるか否かを確認する。
Ⅲ. 血清エキソソームの由来細胞について腸上皮細胞に着目し、マウス腸管オルガノイドの培地に菌体構成成分および代謝産物等を添加した際に放出されるエキソソームのmiRNA組成の変化を解析する。
Ⅳ. 血清エキソソームが媒介する健康機能について、疾患モデルマウスに血清エキソソームを移植することにより、in vivoにおいて解析する。
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