The anti-inflammatory effects of DNA from lactic acid bacteria in the intesitine

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26460181
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 鹿志毛 信広 福岡大学, 薬学部, 教授 (80185751)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 見明 史雄 福岡大学, 薬学部, 教授 (50248522) ; 佐藤 朝光 福岡大学, 薬学部, 助教 (90369025)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 乳酸菌 / ゲノムDNA / 抗炎症作用 / オリゴデオキシヌクレオチド / TLR9 / Hsp90 / Hsp70 / NF-κβ

Outline of Annual Research Achievements

L. caseiのゲノムDNAで特定した強い抗炎症作用を示すオリゴデオキシシヌクレオチド(ODN)である7F (TTTTGCCG)の免疫細胞と大腸炎モデルマウスにおける ODNの抗炎症作用およびその作用機構を検討し、ODNを利用した抗炎症薬を創出するための基礎的研究を行った。
腸管における炎症には、上皮細胞だけでなく免疫細胞も重要な役割を果たすので、ヒトマクロファージ様細胞株THP-1にIBDの原因の一つとして知られるLPSを添加し、炎症の指標となるCOX-2およびiNOSの発現増加を測定することにより、免疫細胞におけるODNの抗炎症作用を7Fを用いて評価した。その結果、7FはLPSによるCOX-2およびiNOSの両方の発現増加を抑制した。以上の結果、免疫細胞において7Fが強い抗炎症作用を持つことが分かった。更に、7Fによる抗炎症作用へのTLR9、Hsp70、Hsp90、NF-κβ/Iκβ-αの関与を検討した結果、7Fの抗炎症作用には、TLR9およびHsp90を介したHsp70の発現増加という2つの経路が関与することが分かった。
DSS投与IBDモデルマウスを用いてODNのマウス大腸炎に対する症状軽減作用を検討した結果、7Fの投与により、大腸炎の指標であるDAI値が減少し、更に、大腸の短縮および好中球遊走に対して抑制作用を示した。また、COX-2、iNOSの大腸におけるmRNA発現量は、7F投与で発現増加が抑制され、7FがIBDモデルマウスの症状を軽減することが分かった。
L. plantarum D2905株について、抗炎症性ペプチドElafinの発現をCaco-2細胞で調べた結果、死菌体の曝露によりElafinの分泌量が上昇し、その分泌にDNAの関与が示唆された。D2905株のゲノム塩基配列を決定し７F配列の頻度を調べたが、その存在比は低く他の配列の関与が示唆された。