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腸内細菌叢制御による敗血症の代謝プロファイル再建戦略

研究課題

研究課題/領域番号 21H03033
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55060:救急医学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

伊藤 隆史  熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 教授 (20381171)

研究分担者 丸山 征郎  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20082282)
垣花 泰之  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (20264426)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード敗血症 / 腸内細菌 / メタボローム / 腸内細菌叢
研究開始時の研究の概要

我々は本申請に先立つ代謝産物の網羅的な解析において、敗血症によって増加する代謝産物以外に、減少する代謝産物が数多く存在し、そのなかでも特に、腸内細菌によるナイアシン類の産生が顕著に減少することを見出した。さらに、腸内細菌を制御しうる希少糖を用いてナイアシン類産生を改善させると、敗血症モデルマウスの生存率を有意に改善できることを見出した。本研究では、敗血症-腸内細菌叢の攪乱-ナイアシン産生障害を基軸とした敗血症の新規病態生理を実証するとともに、それをもとにした新規治療戦略の構築を目指す。

研究成果の概要

本研究では、敗血症(生命を脅かすような重症感染症)の病態生理を解明し、それをもとにした新規治療戦略の構築を目指した。敗血症モデルマウスの血清中で増加/減少している代謝産物を網羅的に解析したところ、腸内細菌叢によるトリプトファン代謝産物が有意に減少している可能性が示唆された。また、トリプトファンからのニコチンアミド生合成に必要な酵素の遺伝子群が、敗血症モデルマウスの腸内細菌叢において低下していることも明らかになった。ニコチンアミド生合成に関与する腸内細菌叢を増やす効果のあるプレバイオティクスを敗血症モデルマウスに摂取させると、肝臓においてニコチンアミドの増加を認め、生存率の改善を認めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

敗血症は、感染に対する制御不能な生体反応によって引き起こされる生命を脅かすような臓器障害と定義されている。本邦では年間30万人以上が敗血症となり、そのうちおよそ1/5が死亡していると言われている。敗血症の治療は、微生物感染に対する抗菌薬等の投与、臓器障害に対する臓器支持療法が中心で、制御不能な生体反応に対する理解と治療介入手段は現状で乏しい。本研究の成果は、そのような敗血症時の生体反応に関する理解を深め、新規治療オプションを提案することによって、敗血症の生存率を向上させるための礎となる可能性を秘めている。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 2021

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

  • [雑誌論文] Effects of combination therapy of antithrombin and thrombomodulin for sepsis-associated disseminated intravascular coagulation: a systematic review and meta-analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Totoki Takaaki、Makino Yuto、Yamakawa Kazuma、Koami Hiroyuki、Wada Takeshi、Ito Takashi、Iba Toshiaki
    • 雑誌名

      Thrombosis Journal

      巻: 22 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1186/s12959-023-00579-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Damage-associated molecular patterns and fibrinolysis perturbation are associated with lethal outcomes in traumatic injury.2023

    • 著者名/発表者名
      Shimono K, Ito T, Kamikokuryo C, Niiyama S, Yamada S, Onishi H, Yoshihara H, Maruyama I, Kakihana Y.
    • 雑誌名

      Thromb J

      巻: 21(1) 号: 1 ページ: 91-91

    • DOI

      10.1186/s12959-023-00536-w

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 微小循環障害に対する抗凝固療法2023

    • 著者名/発表者名
      TOTOKI Takaaki、ITO Takashi
    • 雑誌名

      日本血栓止血学会誌

      巻: 34 号: 6 ページ: 671-678

    • DOI

      10.2491/jjsth.34.671

    • ISSN
      0915-7441, 1880-8808
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Early ascorbic acid administration prevents vascular endothelial cell damage in septic mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Madokoro, Chinatsu Kamikokuryo, Shuhei Niiyama, Takashi Ito, Satoshi Hara, Hiroshi Ichinose, Yasuyuki Kakihana
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: - ページ: 929448-929448

    • DOI

      10.3389/fphar.2022.929448

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Attempt for a Recombinant Thrombomodulin Alpha Treatment in a Rat Disseminated Intravascular Coagulation Model Using Yamakagashi (Rhabdophis tigrinus) Venom2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Akihiko、Ito Takashi、Hifumi Toru
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 14 号: 5 ページ: 322-322

    • DOI

      10.3390/toxins14050322

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential roles of 1,5-anhydro-d-fructose in modulating gut microbiome in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Takashi、Totoki Takaaki、Takada Seiya、Otsuka Shotaro、Maruyama Ikuro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 19648-19648

    • DOI

      10.1038/s41598-021-99052-y

    • 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
  • [雑誌論文] Circulating Syndecan-1 as a Predictor of Persistent Thrombocytopenia and Lethal Outcome: A Population Study of Patients With Suspected Sepsis Requiring Intensive Care2021

    • 著者名/発表者名
      Hatanaka Kosaku、Ito Takashi、Madokoro Yutaro、Kamikokuryo Chinatsu、Niiyama Shuhei、Yamada Shingo、Maruyama Ikuro、Kakihana Yasuyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      巻: 8 ページ: 730553-730553

    • DOI

      10.3389/fcvm.2021.730553

    • 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
  • [学会発表] 敗血症性臓器障害のメカニズムを紐解く ―DAMPsおよびNETsの関与を考える―2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第51回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 基礎研究から考える敗血症性DICの病態と治療2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第45回日本血栓止血学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 今あらためて考えるCOVID-19重症化2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第45回日本血栓止血学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 血管内における炎症と凝固のクロストーク2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第43回日本川崎病学会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 血管内恒常性維持とトロンボモジュリン2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第22回日本血管血流学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 炎症と凝固のクロストーク 侵襲に対する原始応答の生理と病理2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第69回日本麻酔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管内皮細胞の抗血栓性と血管内凝固2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第44回日本血栓止血学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 敗血症性DICにおける臓器障害/予後予測因子としてのcirculating histone H32022

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第23回日本検査血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血流下での血小板機能解析の意義と可能性2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第62回日本臨床化学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 敗血症/無菌性炎症におけるDAMPsの動態と病態2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第50回日本救急医学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 侵襲応答と臓器障害 up-to-date2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第49回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 敗血症-好中球-ヒストン-DIC 連関の基礎と臨床2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆史
    • 学会等名
      第49回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 集中治療医学2023

    • 著者名/発表者名
      編集:一般社団法人日本集中治療医学会 分担執筆:伊藤隆史
    • 総ページ数
      424
    • 出版者
      Gakken
    • ISBN
      4055100248
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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