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プロピオン酸による肝虚血再灌流障害抑制メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K20959
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0905:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
研究機関公益財団法人田附興風会

研究代表者

川添 准矢  公益財団法人田附興風会, 医学研究所 腫瘍研究部, 研究員 (60911295)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード肝虚血再灌流障害 / 短鎖脂肪酸 / プロピオン酸 / イヌリン / 食物繊維 / 腸内細菌 / 腸内細菌叢
研究開始時の研究の概要

肝臓外科領域において、虚血再灌流障害(IRI)は間欠的肝血流遮断(Pringle法)や肝移植の際に生じる回避できない事象であり、IRIの予防・軽減は術後成績の向上と移植肝の保護のために重要な課題である。現在、外科手術領域では、Enhanced Recovery After Surgery (ERAS)に基づき周術期の栄養療法が実践されている。食物繊維であるイヌリンは、大腸において腸内細菌叢により有機酸産生を促し抗炎症作用を発揮する。本研究は、イヌリンおよび産生されるプロピオン酸に焦点をあて、抗炎症効果のメカニズム解析ならびに周術期イヌリン配合食摂取によるIRI抑制効果を検討する。

研究成果の概要

肝虚血再灌流障害は、一時的に虚血状態にあった肝臓に血流が再開された際に惹起される組織障害である。今回我々は、マウスに水溶性食物繊維であるイヌリンを投与し肝虚血再灌流障害が軽減されたことを報告した。イヌリンを投与したマウスの腸内細菌叢において、短鎖脂肪酸であるプロピオン酸を産生するBacteroides acidifaciensの占める割合が有意に上昇し、プロピオン酸の門脈血中濃度が有意に上昇していたことを発見した。さらに、プロピオン酸をマウスに腹腔内投与した場合でも肝虚血再灌流障害は抑制された。
本研究では、イヌリンはプロピオン酸の産生を介して肝虚血再灌流障害を抑制することを示している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

肝臓外科領域において、虚血再灌流障害は肝門部の間欠的肝血流遮断(Pringle法)や肝移植の際に生じる回避できない事象であり、虚血再灌流障害の予防・軽減は術後成績の向上と移植肝の保護のために重要な課題である。
今回の研究は、イヌリンによる肝虚血再灌流障害の抑制効果に関する世界で初めての報告である。そのメカニズムとして、腸内細菌によってイヌリンより生成される短鎖脂肪酸、中でもプロピオン酸が肝虚血再灌流障害の抑制に寄与していることを示し、短鎖脂肪酸の新たな有用性を提起するものである。
さらに、イヌリン配合経腸栄養剤はすでに市販されていることから、実臨床への応用も十分考えられ、社会的意義があると考える。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

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

  • [雑誌論文] Propionic Acid, Induced in Gut by an Inulin Diet, Suppresses Inflammation and Ameliorates Liver Ischemia and Reperfusion Injury in Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Kawasoe Junya、Uchida Yoichiro、Kawamoto Hiroshi、Miyauchi Tomoyuki、Watanabe Takeshi、Saga Kenichi、Tanaka Kosuke、Ueda Shugo、Terajima Hiroaki、Taura Kojiro、Hatano Etsuro
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.862503

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 外科医がクリニカルマインドを持って基礎研究に取り組む重要性2022

    • 著者名/発表者名
      内田洋一朗、影山詔一、中村公治郎、嵯峨謙一、田中康介、川本浩史、川添准矢、宮内智之、小島秀信、門野賢太郎、平尾浩史、伊藤貴 洋、渡邊 武、寺嶋宏明、波多野悦朗
    • 学会等名
      第122回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The impact of propionic acid induced by prebiotics on mice liver ischemia and reperfusion injury2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Tanaka, Yoichiro Uchida, Junya Kawasoe, Hiroshi Kawamoto, Kenichi Saga, Takeshi Watanabe, Tomoyuki Miyauchi, Shugo Ueda, Kojiro Taura, Hiroaki Terajima, Etsuro Hatano
    • 学会等名
      Transplantation Science Symposium Asian Regional Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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