腸内共生細菌が有する免疫修飾因子の解析

• 研究課題/領域番号: 24380072
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 福田 真嗣 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 准教授 (80435677)
• 研究分担者: 長谷 耕二 慶應義塾大学, 薬学部, 教授 (20359714)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: メタボロミクス / 統合オミクス / 腸内細菌 / 腸内代謝産物 / 短鎖脂肪酸 / 酪酸 / 炎症 / 制御性T細胞 / 腸内細菌叢 / メタボロゲノミクス / 腸内エコシステム / メタゲノミクス / メタボローム / エピゲノム / オミクス / 代謝産物 / 免疫修飾因子

研究成果の概要

腸内細菌叢と宿主粘膜免疫系に関連する近年の報告から、主要な腸内細菌群の一つであるクロストリジウム目細菌群が、アレルギーや炎症性腸疾患などの抑制に重要な役割を担う制御性T細胞（Treg細胞）の分化・誘導を促すことが報告されたが、その分子機構は不明であった。そこでクロストリジウム目細菌群定着マウスに、高繊維食または低繊維食を与えることで腸内環境に摂動を与え、その変化を統合オミクスにより解析した。その結果、腸管内でクロストリジウム目細菌群が食物繊維の発酵代謝により産生する酪酸が、大腸粘膜におけるナイーブT細胞からのTreg細胞への分化をエピジェネティックに誘導することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Alteration of the intestinal environment by lubiprostone is associated with amelioration of adenine-induced CKD. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mishima, E., Fukuda, S., (co-first author) et al.
  • 雑誌名: Journal of the American Society of Nephrology 巻: 26
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Toward the comprehensive understanding of the gut ecosystem via metabolomics-based integrated omics approach. (2015)
  • 著者名/発表者名: Aw, W. and Fukuda, S. (co-first and corresponding author)
  • 雑誌名: Seminars in Immunopathology 巻: 37 号: 1 ページ: 5-16
  • DOI: 10.1007/s00281-014-0456-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodontal disease bacteria specific to tonsil in IgA nephropathy patients predicts the remission by the treatment (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagasawa, Y., Iio, K., Fukuda, S. (co-first author) et al.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 1 ページ: e81636-e81636
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0081636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gut microbiome and metabolic diseases (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, S. and Ohno, H.
  • 雑誌名: Seminars in Immunopathology 巻: 36 号: 1 ページ: 103-114
  • DOI: 10.1007/s00281-013-0399-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] メタボロミクスによる腸内エコシステムの理解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 249 ページ: 13780-13785
• [雑誌論文] Commensal microbe-derived butyrate induces colonic regulatory T cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Furusawa, Yuuki Obata, Shinji Fukuda, Takaho A. Endo, Gaku Nakato, Daisuke Takahashi, Yumiko Nakanishi, Chikako Uetake, Keiko Kato, Tamotsu Kato, Masumi Takahashi, Noriko N. Fukuda, Shinnosuke Murakami, Eiji Miyauchi, Shingo Hino, Koji Atarashi, Satoshi Onawa, Yumiko Fujimura, Trevor Lockett, Julie M. Clarke, David L. Topping, Masaru Tomita, Shohei Hori, Osamu Ohara, Tatsuya Morita, Haruhiko Koseki, J un Kikuchi, Kenya Honda, Koji Hase and Hiroshi Ohno
  • 雑誌名: Nature 巻: 506 号: 7480 ページ: 446-450
  • DOI: 10.1038/nature12721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Treg induction by a rationally selected mixture of Clostridia strains from the human microbiota (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Atarashi, Takeshi Tanoue, et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 500 号: 7461 ページ: 232-236
  • DOI: 10.1038/nature12331
  • 査読あり
• [雑誌論文] 統合オミクスが解き明かす腸内細菌叢の機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣、長谷耕二、大野博司
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 726-732
• [雑誌論文] 統合オミクスによる腸エコシステムの全容理解に向けた取り組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣、大野博司
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 32 ページ: 1138-1142
• [雑誌論文] Robustness of gut microbiota of healthy adults in response to probiotic intervention revealed by high-throughput pyrosequencing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kim, SW.
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 20(in press) 号: 3 ページ: 241-253
  • DOI: 10.1093/dnares/dst006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbiota-derived lactate accelerates colon epithelial cell turnover in starvation-refed mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Okada T
  • 雑誌名: Nat. Commun 巻: 4巻 号: 1 ページ: 1654-1654
  • DOI: 10.1038/ncomms2668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermophile-fermented compost as a possible scavenging feed additive to prevent peroxidation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, H.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 115(in press) 号: 2 ページ: 203-208
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.01.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of novel genes selectively expressed in the follicle-associated epithelium from the meta-analysis of transcriptomics data from multiple mouse cell and tissue populations. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi A, Donaldson DS, Kanaya T, Fukuda S, Baillie JK, Freeman TC, Ohno H, Williams IR, Mabbott NA.
  • 雑誌名: DNA Res. 巻: 19(5) 号: 5 ページ: 407-22
  • DOI: 10.1093/dnares/dss022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acetate-producing bifidobacteria protect the host from enteropathogenic infection via carbohydrate transporters. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, S.
  • 雑誌名: Gut Microbes 巻: 3 号: 5 ページ: 449-454
  • DOI: 10.4161/gmic.21214
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Ets transcription factor Spi-B is essential for the differentiation of intestinal microfold cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanaya, T., Hase, K., Takahashi, D., Fukuda, S., Hoshino, K., Sasaki, I., Hemmi, H., Knoop, K. A., Kumar, N., Sato, M., Katsuno, T., Yokosuka, O., Toyooka, K., Nakai, K., Sakamoto, A., Kitahara, Y., Jinnohara, T., McSorley, S. J., Kaisho, T., Williams, I. R., and Ohno, H.
  • 雑誌名: Nat Immunol 巻: 13 号: 8 ページ: 729-736
  • DOI: 10.1038/ni.2352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exposure to probiotic Lactobacillus acidophilus L-92 modulates gene expression profiles of epithelial Caco-2 cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara, S.
  • 雑誌名: Journal of Medicinal Food 巻: 15 号: 6 ページ: 511-519
  • DOI: 10.1089/jmf.2012.0040
  • 査読あり
• [雑誌論文] 統合オミクスによる腸エコシステムの理解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 30 ページ: 3255-3260
• [学会発表] Shedding light on the function of gut microbiota, another organ in our body. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, S.
  • 学会等名: The Immunology Institute Seminar at the Mount Sinai School of Medicine
  • 発表場所: Mount Sinai School of Medicine (New York, USA)
  • 年月日: 2015-03-10
  • 招待講演
• [学会発表] Shedding light on the function of gut microbiota, another organ in our body. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, S.
  • 学会等名: 14th Japanese-American Frontiers of Science (JAFoS)
  • 発表場所: Hotel New Otani (Tokyo)
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-07
  • 招待講演
• [学会発表] もう一つの臓器： 腸内細菌叢の機能に迫る (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 日本食物繊維学会第19 回学術集会
  • 発表場所: 大妻女子大学（東京）
  • 年月日: 2014-11-29 – 2014-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] Gut microbiota-derived metabolites shape host physiological homeostasis. (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] トランスオミクスによる腸内エコシステムがもたらす免疫修飾機構の理解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] Elucidation of the beneficial effect of probiotics and prebiotics on host physiology via integrated omics approach. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, S.
  • 学会等名: 1st International Conference on Beneficial Microbes (ICOBM)
  • 発表場所: PARKROYAL Penang Resort (Penang, Malaysia)
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-29
  • 招待講演
• [学会発表] 統合オミクスによる宿主－腸内細菌間相互作用の理解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Understanding the complex gut ecosystem via integrated omics approach (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Multiple omics approach identified acetate produced by probiotic bifidobacteria to protect host from enterooathoeenic infection. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, S.
  • 学会等名: International Conference and Exhibition of Probiotics
  • 発表場所: San Antonio, USA(招待講演)
• [学会発表] Understanding the gut ecosystem via multiple omics approach. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, S.
  • 学会等名: The International Scientific Conference on Probiotics and Prebiotics 2012
  • 発表場所: Kosice, Slovakia(招待講演)
• [学会発表] マルチオミクスによる腸内共生システムの理解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡(招待講演)
• [学会発表] 腸内エコシステムの理解に向けたマルチオーミクス解析技術の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 第16回腸内細菌学会
  • 発表場所: 神戸(招待講演)
• [学会発表] 腸内細菌叢がもたらす生体修飾機構の理解
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 学会等名: 第8回獣医アトピー・アレルギー・免疫学会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [図書] 微生物機能学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田真嗣
  • 出版者: 三共出版