2014 Fiscal Year Research-status Report
難消化性食品成分の腸管食細胞による非酵素的細胞内消化の生理的意義
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26660109
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松田 幹 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20144131)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 難消化性 / 食物繊維 / 細胞内消化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
食品中には植物や微生物の細胞壁成分などの多様な難消化性成分が含まれている。これらはヒトを含む動物の消化酵素では分解されない物質であり、いわゆる食物繊維と呼ばれている。食物繊維は未消化のまま胃、小腸を経て大腸まで到達し、そこに常在する腸内細菌の栄養源となるため、間接的に大腸の生理に多様な影響を及ぼすことが知られており、関連する多くの研究が行われてきた。本研究では、腸内細菌ではなく、未分解の食物繊維が僅かではあるが、体内に取込まれてマクロファージなどの貪食細胞に貪食され代謝されるという作業仮説の下に、少し異なる視点からこの食物繊維の生理作用について研究を行っている。今年度は、マウスのマクロファージ細胞株を用いて、食物繊維のモデルとしてβグルカン（難消化性多糖）および細胞壁成分など多様な難消化性成分の供給源と考えられる腸内共生細菌のモデルとしてビフィズス菌を貪食させ、細胞内でどのような過程と機構で消化・分解されるかを解析することとした。βグルカンの受容体として同定されたデクチン１を特異的プローブとして利用することを計画し、ヒトデクチン１の細胞外領域をコードするcDNA断片を昆虫細胞での発現ベクターに組込み、タグを付加した組換え型可溶性デクチン１を一過性の発現により培養上清に分泌発現させた。抗タグ抗体を用いた免疫ブロット法により培養上清に型可溶性デクチン１が期待される分子量のタンパク質として分泌されていることを確認した。同時に、難消化性成分の複合体とみなされるビフズス菌の培養を開始した。ビフィズス菌は嫌気性菌であるため生育には脱酸素や窒素置換などの特殊な条件を必要とし、良好な生育を得るための培養条件について種々検討し、再現性良く生育し菌体が回収できる最適条件を設定した。さらに調製したビフィズス菌体を抗原としてマウスを免疫し、抗血清を調製した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
食物中の難消化性成分のモデルとして、植物や菌類の細胞壁成分であるβグルカンおよびプロバイオティクスあるいは腸内共生菌であるビフィズス菌を選択した。研究の初年度では、βグルカンについては特異的プローブとしてヒトデクチン１を組換えタンパク質として調製すること、またビフィズス菌については培養系を確立して至適条件を設定することを目標にして研究を進めた。前者については、発現量がやや低いものの、可溶性ヒトデクチン１の発現，分泌が確認できたこと、また、共同研究先から分与されたビフズス菌株を嫌気的に培養して菌体の調製ができることが確認できた。さらにビフィズス菌株に対する抗血清も調製した。しかし、当初に予定していた難消化成分の細胞内消化実験を開始するところまでは到達できなかったことから、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
難消化性成分のモデルとしてのβグルカンおよぶビフズス菌菌体を特異的に検出するためのプローブが調製できたので、今後は、これらのプローブを用いてモデル成分を貪食細胞に取込ませた後、細胞内動態と分解物に細胞外へに放出現象の解析を進める。その後、細胞外に放出された難消化性成分分解産物が周辺の貪食細胞や免疫細胞に可溶性リガンドして作用するかを明らかにし、難消化性成分の非酵素的細胞内消化の生理的意義の解明を目指す予定である。
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| Causes of Carryover |
初年度では当初の研究計画よりも進捗がやや遅れており、培養細胞を用いた研究を開始できておらず、それらに必要なウシ胎児血清や培地などの高額消耗品を購入しなかったため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２７年度は、当初の研究内容に加えて、遅れていた培養細胞実験も行う計画であり、H27年度分の助成金と合わせて各種実験消耗品の購入に使用する計画である。
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| Remarks |
タイトルページにある「研究紹介」の項目の中で、他の研究内容とともに、本研究課題に関係する研究成果について記述している。
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