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アンモニアによる腸管恒常性の破綻機序の解明ー異常エピジェネティクス制御に着目して

研究課題

研究課題/領域番号 19H04052
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関広島大学

研究代表者

鈴木 卓弥  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (30526695)

研究分担者 井上 亮  摂南大学, 農学部, 教授 (70443926)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード腸管バリア / アンモニア / タイトジャンクション / 短鎖脂肪酸 / ミトコンドリア / エピジェネティクス
研究開始時の研究の概要

腸管は、大量の異物が流れ込む場であるため、それらの侵入を防ぐバリアの最前線を担っている。本研究は、腸管上皮のエピジェネティクス制御機構に着眼し、腸内細菌の主要な代謝産物であるアンモニアによる遺伝子発現のON/OFF制御から、腸管の恒常性の破綻のメカニズムを解明する。さらに、そのアンモニア蓄積に関わる食習慣と腸内フローラの特徴を明らかにし、それに基づいた食事介入による予防手段を開発する。

研究成果の概要

腸管は、大量の異物が流れ込む場であるため、それらの侵入を防ぐ生体防御(バリア)の最前線を担っている。この腸管バリアの制御が崩れると、炎症を基盤とした種々の疾患につながる。本研究は、腸内細菌の主要な代謝産物であるアンモニアによる腸管恒常性の破綻のメカニズムを明らかにすることを目的とした。一連の研究から、腸管内に異常蓄積したアンモニアは、腸管バリアの主要構造であるタイトジャンクションを損傷すること、この作用はアンモニアが腸管上皮細胞のミトコンドリア機能を損傷し、酸化ストレスを起こすことによって引き起こされることが明らかとなった。本研究成果は、腸管バリア制御の新たなメカニズムを示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸管バリアの損傷は、炎症性腸疾患だけでなく、代謝性疾患、腎臓病、自閉症スペクトラムなど、様々な疾患の発症や進展に関わることが明らかになり、新たな治療ターゲットとしても注目されてきている。本研究は、アンモニアが腸管バリアのネガティブレギュレータであることを見出し、その作用機序を明らかにした。広く人の研究に貢献しうることが考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 7件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Universitas Gadjah Mada(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Dalat University(ベトナム)

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  • [国際共同研究] University of Malawi(マラウイ)

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  • [国際共同研究] Dalat University(ベトナム)

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  • [国際共同研究] University of Malawi(マラウイ)

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  • [国際共同研究] Ho Chi Minh University of Food Industry(ベトナム)

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  • [国際共同研究] University of Tennessee(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Ammonia impairs tight junction barriers by inducing mitochondrial dysfunction in Caco-2 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yokoo K, Yamamoto Y, Suzuki T.
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 35 号: 11

    • DOI

      10.1096/fj.202100758r

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3,5,7,3',4'-Pentamethoxyflavone Enhances the Barrier Function through Transcriptional Regulation of the Tight Junction in Human Intestinal Caco-2 Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Mayangsari Y, Sugimachi N, Xu W, Mano C, Tanaka Y, Ueda O, Sakuta T, Suzuki Y, Yamamoto Y, Suzuki T
    • 雑誌名

      J Agric Food Chem

      巻: 69 号: 35 ページ: 10174-10183

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.1c04295

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Curcumin increases heat shock protein 70 expression via different signaling pathways in intestinal epithelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Guo M, Xu W, Yamamoto Y, Suzuki T.
    • 雑誌名

      Arch Biochem Biophys

      巻: 15 ページ: 108938-108938

    • DOI

      10.1016/j.abb.2021.108938

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Citrus limon Peel Powder Reduces Intestinal Barrier Defects and Inflammation in a Colitic Murine Experimental Model2021

    • 著者名/発表者名
      Tinh Nguyen Thi Thanh、Sitolo Gertrude Cynthia、Yamamoto Yoshinari、Suzuki Takuya
    • 雑誌名

      Foods

      巻: 10 号: 2 ページ: 240-240

    • DOI

      10.3390/foods10020240

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrogen sulfide suppresses the proliferation of intestinal epithelial cells through cell cycle arrest2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Wenxi、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Yamamoto Yoshinari、Suzuki Takuya
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 712 ページ: 109044-109044

    • DOI

      10.1016/j.abb.2021.109044

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Propionate and Dietary Fermentable Fibers Upregulate Intestinal Heat Shock protein70 in Intestinal Caco-2 Cells and Mouse Colon2021

    • 著者名/発表者名
      Adesina PA, Isayama K, Sitolo GC, Yamamoto Y, Suzuki T.
    • 雑誌名

      J Agric Food Chem

      巻: 69 号: 30 ページ: 8460-8460

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.1c03036

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 5,7-Dimethoxyflavone enhances barrier function by increasing occludin and reducing claudin-2 in human intestinal Caco-2 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Mayangsari Y, Okudaira M, Mano C, Tanaka Y, Ueda O, Sakuta T, Suzuki Y, Yamamoto Y, Suzuki T
    • 雑誌名

      Journal of Functional Foods

      巻: 85 ページ: 104641-104641

    • DOI

      10.1016/j.jff.2021.104641

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fermentable fibers upregulate suppressor of cytokine signaling1 in the colon of mice and intestinal Caco-2 cells through butyrate production2020

    • 著者名/発表者名
      Sitolo Gertrude Cynthia、Mitarai Aya、Adesina Precious Adedayo、Yamamoto Yoshinari、Suzuki Takuya
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 11 ページ: 2337-2346

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1798212

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lactobacillus pentosus strain S-PT84 improves steatohepatitis by maintaining gut permeability2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yuriko、Arie Hideyuki、Ni Yinhua、Zhuge Fen、Xu Liang、Chen Guanliang、Nagata Naoto、Suzuki Takuya、Kaneko Shuichi、Ota Tsuguhito、Nagashimada Mayumi
    • 雑誌名

      Journal of Endocrinology

      巻: 247 号: 2 ページ: 169-181

    • DOI

      10.1530/joe-20-0105

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of the intestinal barrier by nutrients: The role of tight junctions2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takuya
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 91 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13357

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 腸腎連関と食物繊維-腸管バリアの関わり-2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓弥
    • 雑誌名

      ルミナコイド研究

      巻: 24 ページ: 1-9

    • NAID

      40022308224

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 乳酸菌Leuconostoc mesenteroides NTM048株が産生する菌体外多糖は乾癬モデルマウスの症状を軽減する2020

    • 著者名/発表者名
      畑堀翔,中野智裕,久景子,米島靖記,鈴木卓弥
    • 雑誌名

      ルミナコイド研究

      巻: 24 ページ: 29-37

    • NAID

      40022308257

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 5,7-ジメトキシフラボンは、ヒト腸管上皮Caco-2細胞のオクルディンを増加、クローディン-2を減少させてバリア機能を高める2022

    • 著者名/発表者名
      ユニカ・マヤングサリ、真野 千夏、作田 智洋、山本 祥也、鈴木 卓弥
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年京都大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Akkermansia muciniphilaの摂取はマウスの乾癬症状を軽減する2021

    • 著者名/発表者名
      小川 知紗、山本 祥也、鈴木 卓弥
    • 学会等名
      日本栄養食糧学会中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 食物繊維による腸管保護作用とその作用機序2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓弥
    • 学会等名
      日本栄養食糧学会中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腸管上皮ヒートショックプロテイン70(HSP70)発現への短鎖脂肪酸による影響2021

    • 著者名/発表者名
      アデシナ・プレシャス・アデダヨ、山本 祥也、鈴木 卓弥
    • 学会等名
      日本食物繊維学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] グァー豆由来食物繊維による腸管保護作用に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓弥
    • 学会等名
      第3回 抗酸化・機能研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydrogen sulfide suppresses the proliferation of intestinal epithelial cells through cell-cycle arrest2021

    • 著者名/発表者名
      Xu W, Yamamoto Y, Suzuki T.
    • 学会等名
      ASCB|EMBO Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロピオン酸は腸管上皮Caco-2 細胞の内皮細胞選択的 接着分子の発現を高める2021

    • 著者名/発表者名
      諌山 佳奈,山本 祥也,鈴木 卓弥
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] IgA 誘導におけるClass A CpG オリゴDNA のアジュバ ント効果2021

    • 著者名/発表者名
      山本 祥也,大舘 佳歩,鈴木 卓弥
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸菌Leuconostoc mesenteroides NTM048 の摂取は マウスの乾癬症状を軽減する2021

    • 著者名/発表者名
      小川 知紗,井上 亮,久 景子,米島 靖記,山本 祥也, 鈴木 卓弥
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen sulfide suppresses the proliferation of intestinal epithelial cells through cell-cycle arrest2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Wenxi,Yamamoto Yoshinari,Suzuki Takuya
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 腸管タイトジャンクション重要性と食品成分による制御2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓弥
    • 学会等名
      酪農科学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酢酸は腸管上皮の細胞保護タンパク質 HSP27 の発現を高める2020

    • 著者名/発表者名
      武田奈々,山本祥也, 鈴木卓弥
    • 学会等名
      第 53 回 日本栄養 食糧学会 中国 四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低タンパク質食はマウス腸管上皮のタイトジャンクション発現を減少させる2020

    • 著者名/発表者名
      井上雄紀,山本祥也,鈴木卓弥
    • 学会等名
      第 53 回 日本栄養 食糧学会 中国 四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] クルクミンは細胞保護タンパク質 HSP70 の発現を高める2020

    • 著者名/発表者名
      郭名祖,山本祥也,鈴木卓弥
    • 学会等名
      第 53 回 日本栄養 食糧学会 中国 四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プロピオン酸は大腸上皮のヒートショックプロテイン70(HSP70)発現を高める2020

    • 著者名/発表者名
      Adesina Precious Adedayo,山本 祥也,鈴木 卓弥
    • 学会等名
      日本食物繊維学会第25回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Dietary fermentable fibers reduce the chronic kidney disease through protecting intestinal barrier2019

    • 著者名/発表者名
      Tran Van Hung, Takuya Suzuki
    • 学会等名
      International Medicine & Health Science Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腸管上皮バリアの制御に関わる新たな腸内細菌代謝物の探索2019

    • 著者名/発表者名
      松本徹也、山本祥也、鈴木卓弥
    • 学会等名
      2019年度ハインドガットクラブジャパンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dietary fermentable fibers increase intestinal heat shock protein70 through short chain fatty acids production2019

    • 著者名/発表者名
      Adesina Precious Adedayo, Takuya Suzuki
    • 学会等名
      ICoFF2019/ISNFF2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高濃度の腸内アンモニアは腸管上皮バリアを損傷する2019

    • 著者名/発表者名
      横尾佳奈,山本祥也,鈴木卓弥
    • 学会等名
      2019年度日本食物繊維学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Leuconostoc mesenteroides NTM048株の摂取は 乾癬モデルマウスの症状を軽減する2019

    • 著者名/発表者名
      小川知紗,久景子,米島靖記,山本祥也,鈴木卓弥
    • 学会等名
      2019年度日本食物繊維学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腸腎連関と食物繊維 -腸管バリアとの関わり-2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓弥
    • 学会等名
      2019年度日本食物繊維学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 慢性腎不全と食物繊維-腸管上皮バリアの関わり2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓弥
    • 学会等名
      2019年度日本食品科学工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 腸内細菌―宿主のクロストークと食事要因 第3章2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓弥
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      建帛社
    • ISBN
      9784767962115
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-12-25  

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