2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of chemical communication between microbiota and enteroendocrine cells
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontier research of chemical communications |
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| Project/Area Number |
20H04765
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 消化管ホルモン / 小腸 / 腸内細菌代謝産物 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病や肥満症、また認知症や自閉スペクトラム症との関連が指摘されている腸内細菌代謝産物３０種類を小腸内分泌細胞株に投与し、消化管ホルモン（グルカゴン様ペプチド1（GLP-1）、グルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド（GIP））分泌への影響を検討した。小腸内分泌細胞株へ３０種類の腸内細菌代謝産物を投与したところ、そのうちの１１種類の腸内細菌代謝物の投与によってGLP-1およびGIPの分泌が増強された。一方、２種類の腸内細菌代謝産物の投与では、GLP-1およびGIP分泌が抑制された。GLP-1およびGIP分泌を促進した１１種類の腸内細菌代謝産物の作用機序を明らかにするために、細胞内Ca2+およびcAMPの濃度測定を可能にした蛍光タンパク質センサーを小腸内分泌細胞株に遺伝子導入し、影響を受ける細胞内情報伝達経路の同定を試みた。さらに、細胞内のグルコースおよびATPの濃度測定を可能にした蛍光タンパク質センサーも小腸内分泌細胞株に遺伝子導入し、細胞内の代謝状態を可視化解析した。小腸内分泌細胞株に１１種類の腸内細菌代謝産物を投与したところ、投与した６種類において細胞内Ｃa2+濃度上昇が観察された。また、細胞内ATP濃度の上昇も観察された。一方、細胞内cAMPおよびグルコース濃度には変化が見られなかった。次に、細胞内の乳酸の動態を高時間分解能で可視化解析するための緑色蛍光タンパク質を骨格に持つ緑色蛍光乳酸センサーを開発した。開発した緑色蛍光乳酸センサーは、乳酸存在下で蛍光輝度が約5倍に上昇することが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
緊急事態宣言が発令されたため、数カ月ほど研究室に入構できなかった。そのため、当初計画していた実験を一切行うことができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した緑色蛍光乳酸センサーを小腸内分泌細胞に発現させ、消化管ホルモン分泌を増強した腸内細菌代謝産物投与時の細胞内の乳酸動態を解析する予定である。
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Research Products
(1 results)
