RNA結合タンパク質Mex-3Bによる腸内細菌叢の制御を介した代謝制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 19K07381
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分49010:病態医化学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山角 祐介 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任助教 (40773768)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 腸内細菌 / 代謝 / 腸内細菌の培養

研究開始時の研究の概要

我々はこれまでに、RNA結合タンパク質Mex-3B欠損マウスの寿命が雄特異的に延長し、さらに雄特異的にインスリン感受性が亢進していることを明らかにしている。腸内細菌叢の違いがインスリン感受性に影響を与えることが報告されていることから、我々はMex-3B 欠損雄マウスで認められるインスリン感受性の亢進には、腸内細菌叢の違いが重要な役割を果たしているのではないかと推測し研究を進めてきた。本研究では、1) インスリン感受性に影響を与える菌の同定、2) Mex-3Bによる腸内細菌叢制御機構の解明により、腸内細菌叢の制御を介した代謝制御機構の全貌を明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

本研究では、RNA結合タンパク質Mex-3Bが腸内細菌叢を制御することで個体の代謝を制御しているという知見を基に、①インスリン感受性に影響を与える細菌の同定および②Mex-3Bによる腸内細菌叢の制御機構の解明を目的として解析を進めてきた。①に関しては、糞中DNAに対するホールメタゲノムシーケンスにより、in silicoレベルではあるが菌を複数同定することができた。②に関しては、腸上皮細胞内免疫細胞に対するsingle cell RNA-seqにより、複数の細胞群の存在比が変化していることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸内細菌叢は疾患や基礎代謝などに大きな影響を与えることが明らかになっている。しかしながら、腸内細菌叢に含まれる菌のうち、実際にどのような菌が有用なのか、また、なぜそれらの菌が腸内に存在しているかなどはあまり明らかになっていない。本研究では、基礎代謝の向上に寄与する可能性がある菌を複数同定することができるだけでなく、なぜ腸内でその菌が増えるのか、その制御機構の一端を明らかにすることができた。