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純血種犬を用いた細菌叢に影響を与える宿主の新規遺伝子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K21171
補助金の研究課題番号 18H06034 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0605:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2019)
麻布大学 (2018)

研究代表者

水上 圭二郎  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (20727721)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード細菌叢解析 / 加齢性変化 / 腸内細菌 / ゲノムワイド関連解析 / イヌ / 感染遺伝学 / 獣医遺伝学
研究開始時の研究の概要

本研究は、『イヌの細菌叢に影響を与える宿主の遺伝子を解明し、細菌叢変化と疾患の因果関係解明に繋がる基礎データを作成すること』を目的とした研究である。
生体の細菌叢(細菌の群集)の構成の異常は宿主の様々な疾患と関連している。しかし、細菌叢は疾患によって変化する一方、細菌叢の変化が疾患を引き起こすこともあるため、細菌叢変化と疾患発症の因果関係の解釈は容易ではない。
近年の研究により細菌叢は宿主の遺伝子によっても変化することが知られており、宿主の遺伝子情報がこの因果関係解明の鍵となることが期待されている。本研究では、純血種犬の遺伝子と細菌叢を解析することで、細菌叢に影響を与える新規遺伝子と同定する。

研究成果の概要

本研究は、純血種犬の細菌叢解析を行い、細菌叢に関する宿主のゲノム領域を同定することを目的とした研究である。
最初に我々は、同一環境下で飼育されている柴犬53頭の直腸便を用いて、一般性質に関する細菌叢の特徴を分析した。その結果、腸内細菌叢が加齢に伴い変化することを同定した。
次に、その性質を用いて、宿主の遺伝的特徴と腸内および口腔細菌叢の関連性をゲノムワイド関連解析によって調べた。その結果、複数の細菌において関連性が示唆されるゲノム領域が検出された。今後、再現実験や機能性研究によりこれらの関連性の有無をより明確にする必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体の細菌叢は様々な疾患と関係しており、その重要性が益々注目されている。近年、細菌叢構成の変化に宿主の遺伝的素因も影響することが報告され、より正確な細菌叢の解釈には遺伝的背景が重要であると考えられている。
今回我々は、同一環境下の純血種犬の特性を利用し、少数検体を用いて細菌叢の特徴とそれに関連する遺伝的特徴の同定を試みた。その成果の一つとしてイヌの腸内細菌叢が年齢により変化すること明らかにし、細菌叢研究における年齢情報の重要性を確認した。さらに、特定の細菌の量と関連する宿主のゲノム領域を同定したため、これらの細菌や領域の詳細な解析によって、今後の細菌叢研究に有益な知見が得ることが可能となった。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Age-related analysis of the gut microbiome in a purebred dog colony2019

    • 著者名/発表者名
      Mizukami K, Uchiyama J, Igarashi H, Murakami H, Osumi T, Shima A, Ishihara G, Nasukawa T, Une Y, Sakaguchi M.
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/femsle/fnz095

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential Application of Bacteriophages in Enrichment Culture for Improved Prenatal Streptococcus agalactiae Screening2018

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama Jumpei、Matsui Hidehito、Murakami Hironobu、Kato Shin-ichiro、Watanabe Naoki、Nasukawa Tadahiro、Mizukami Keijiro、Ogata Masaya、Sakaguchi Masahiro、Matsuzaki Shigenobu、Hanaki Hideaki
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 10 号: 10 ページ: 552-552

    • DOI

      10.3390/v10100552

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Piperacillin and ceftazidime produce the strongest synergistic phage-antibiotic effect in Pseudomonas aeruginosa.2018

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama J, Shigehisa R, Nasukawa T, Mizukami K, Takemura-Uchiyama I, Ujihara T, Murakami H, Imanishi I, Nishifuji K, Sakaguchi M, Matsuzaki S.
    • 雑誌名

      Archives of Virology

      巻: in press 号: 7 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s00705-018-3811-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 加齢によるイヌの腸内細菌叢の変化2019

    • 著者名/発表者名
      水上圭二郎, 内山淳平, 五十嵐寛高, 村上裕信, 大隅尊史, 島綾香, 石原玄基, 那須川忠弥, 宇根有美, 阪口雅弘.
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 純血種犬コロニーを用いた腸内細菌叢の加齢性変化の同定2019

    • 著者名/発表者名
      水上圭二郎, 内山淳平, 五十嵐寛高, 村上裕信, 大隅尊史, 島綾香, 石原玄基, 那須川忠弥, 宇根由美, 阪口雅弘.
    • 学会等名
      第3回日本ワンヘルスサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] IgE reactivity to Pacific cod (Gadus macrocephalus) fish allergens in dogs with canine atopic dermatitis.2019

    • 著者名/発表者名
      Imanishi I, Uchiyama J, Matsuda T, Mizukami K, Shimakura H, Nasukawa T, Kamiie J, Kurata K, Fujimura M, Shimakura K, Nishifuji K, Sakaguchi M
    • 学会等名
      2019 American Academy of Allergy, Asthma & Immunology Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 犬の遺伝性膵炎関連遺伝子の検索:トイプードルにおけるSPINK1アレル頻度2019

    • 著者名/発表者名
      古澤悠, 水上圭二郎, 阪口雅弘, 矢吹映, 大和修
    • 学会等名
      第15回日本獣医内科学アカデミー学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ミニチュアシュナウザーにおける遺伝性非定型抗酸菌症に関連する宿主遺伝子の同定2018

    • 著者名/発表者名
      水上圭二郎, Dorsey-Oresto A, Raj K, Erings A, Furrow E, Kolicheski A, Giger U
    • 学会等名
      第2回日本ワンヘルスサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アトピー性皮膚炎犬におけるサカナアレルゲンに対するIgE反応性2018

    • 著者名/発表者名
      今西市朗, 内山淳平, 水上圭二郎, 上家潤一, 那須川忠弥, 藤村正人, 蔵田圭吾, 阪口雅弘
    • 学会等名
      第2回日本ワンヘルスサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 一般遠心機を利用した塩化セシウム密度勾配遠心法によるウイルス精製の検討2018

    • 著者名/発表者名
      那須川忠弥, 内山淳平, 田原口智士, 太田菫, 氏原隆子, 松崎茂展, 村上裕信, 水上圭二郎, 阪口雅弘
    • 学会等名
      第2回日本ワンヘルスサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 妊娠中B群連鎖球菌検査におけるバクテリオファージ利用の検討2018

    • 著者名/発表者名
      小方雅也, 内山淳平, 松井秀仁, 那須川忠弥, 渡辺直貴, 水上圭二郎, 村上裕信, 松崎茂展, 花木秀明, 阪口雅弘
    • 学会等名
      第2回日本ワンヘルスサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 犬の認知機能不全症の発症に関わる素因の検討2018

    • 著者名/発表者名
      原馬明子, 十川 剛, 水上圭二郎, 田中智夫, 森 健志, 飯塚七海, 守口 徹, 齋藤弥代子
    • 学会等名
      日本脂質栄養学会第27回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] プレスリリース:「イヌの腸内細菌叢は加齢により変動する」

    • URL

      https://www.azabu-u.ac.jp/topics/2019/0726_24987.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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