腸管神経による免疫系・上皮系バリアおよび腸内フローラ制御機構解析

• 研究領域: 免疫四次元空間ダイナミクス
• 研究課題/領域番号: 15H01149
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 幡野 雅彦 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20208523)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 腸管神経 / 腸管免疫 / 腸内細菌叢 / 上皮バリア / 腸管免疫系 / 一酸化窒素 / 腸管神経系

研究実績の概要

腸管神経細胞の増加しているNcx KOマウスを用いて腸管バリア機構・腸管免疫・腸内細菌叢について解析した。Ncx KO マウスは一酸化窒素（NO)を産生する腸管神経が増加している。上皮細胞のE-カドヘリンの発現を調べたところKOマウスでは減少しておりまた、透過性も亢進していた。また、ニトロチロシン抗体により染色される上皮細胞が増加していた。ｎNOSの阻害剤を投与したところカドヘリンの発現は正常に回復したことより腸管神経より出るNOにより上皮細胞障害が起きていることが示唆された。
次に腸内細菌叢について糞便培養、１６SｒRNA解析およびメタゲノム解析を行った。培養法では通性嫌気性菌がKOマウスで野生型の10～100倍に増加、１６SｒRNAおよびメタゲノム解析で腸内細菌科の細菌が増加していることが明らかになった。さらにKOマウスでは一酸化窒素還元酵素であるNitric oxide reductase (NORV)遺伝子を持つ菌が増加していた。NORV陽性細菌はNOによる殺菌作用から逃れるため病原性が高いと言われている。そこで野生型マウスに野生型およびKOマウスの糞便をそれぞれ移植しDSS腸炎を誘導したところKOマウス糞便を移植したマウスにおいてより悪化する傾向にあった。これらの結果より腸内において高濃度のNOに暴露されることによりNORV陽性の腸内細菌が選択的に増加しより病原性の高いものとなったことが示唆される。
また、腸管免疫系について解析した結果、KOマウスlamina propriaにおいて好酸球が増加していることが明らかとなった。好酸球をリクルートするケモカイン・サイトカインを調べたところKO腸管においてeotaxinおよびIL-5が増加していることが明らかとなった。これら因子を産生する細胞および好酸球増加の生理的意義について検討している。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Suppression of T Cell Autophagy Results in Decreased Viability and Function of T Cells Through Accelerated Apoptosis in a Murine Sepsis Model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Oami T, Watanabe E, Hatano M, Sunahara S, Fujimura L, Sakamoto A, Ito C, Toshimori K, Oda S.
  • 雑誌名: Crit Care Med. 巻: 45
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of chronic allergic responses by dampening Bcl6-mediated suppressor activity in memory T helper 2 cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara T, Hatano M, Satake H, Ikari J, Taniguchi T, Tsuruoka N, Watanabe-Takano H, Fujimura L, Sakamoto A, Hirata H, Sugiyama K, Fukushima Y, Nakae S, Matsumoto K, Saito H, Fukuda T, Kurasawa K, Tatsumi K, Tokuhisa T, Arima M.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 114 号: 5
  • DOI: 10.1073/pnas.1613528114
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genetic and Pharmacological Inhibition of p38α Improves Locomotor Recovery after Spinal Cord Injury. (2017)
  • 著者名/発表者名: Umezawa H, Naito Y, Tanaka K, Yoshioka K, Suzuki K, Sudo T, Hagihara M, Hatano M, Tatsumi K, Kasuya Y.
  • 雑誌名: Front Pharmacol. 巻: 8 ページ: 72-72
  • DOI: 10.3389/fphar.2017.00072
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transcriptional repression of p27 is essential for murine embryonic development. (2016)
  • 著者名/発表者名: Teratake Y, Kuga C, Hasegawa Y, Sato Y, Kitahashi M, Fujimura L, Watanabe-Takano H, Sakamoto A, Arima M, Tokuhisa T, Hatano M.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 26244-26244
  • DOI: 10.1038/srep26244
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Systemic and Local Cytokine Profile in Biliary Atresia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Sakamoto A, Hatano M, Iwai J, Higashimoto Y, Yoshida H.
  • 雑誌名: Eur J Pediatr Surg. 巻: ―
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DA-Raf-Mediated Suppression of the Ras--ERK Pathway Is Essential for TGF-β1-Induced Epithelial-Mesenchymal Transition in Alveolar Epithelial Type 2 Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Takano, H., Takano, K., Hatano, M., Tokuhisa, T. and Endo T.
  • 雑誌名: ProS One 巻: 10 号: 5 ページ: e0127888-e0127888
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0127888
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nepro is localized in the nucleolus and essential for preimplantation development in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Hashimoto, Tatsuya Sato, Yuko Muroyama, Lisa Fujimura, Masahiko Hatano, Tetsuichiro Saito
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 57 号: 7 ページ: 529-538
  • DOI: 10.1111/dgd.12232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Haploinsufficiency of the c-myc transcriptional repressor FIR, as a dominant negative-alternative splicing model, promoted p53-dependent T-cell acute lymphoblastic leukemia progression by activating Notch1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsushita K, Kitamura K, Rahmutulla B, Tanaka N, Ishige T, Satoh M, Hoshino T, Miyagi S, Mori T, Itoga S, Shimada H, Tomonaga T, Kito M, Nakajima-Takagi Y, Kubo S, Nakaseko C, Hatano M, Miki T, Matsuo M, Fukuyo M, Kaneda A, Iwama A, Nomura F.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 6 ページ: 5102-5117
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bidirectional role of IL-6 signal in pathogenesis of lung fibrosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Tanaka K, Fujita T, Umezawa H, Amano H, Yoshioka K, Naito Y, Hatano M, Kimura S, Tatsumi K, Kasuya Y.
  • 雑誌名: Respir Res. 巻: 16 号: 1 ページ: 99-99
  • DOI: 10.1186/s12931-015-0261-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 腸管神経細胞分化におけるNcxの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林茉優、幡野雅彦、坂本明美、藤村理紗、寺竹洋一、深谷小百合
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] ２．腸管神経過多マウスを用いた朝刊神経系と免疫系の相互作用の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤村理紗、坂本明美、幡野雅彦
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] Role of enteric neurons in regulation of intestinal homeostasis (2015)
  • 著者名/発表者名: Lisa Fujimura, Akemi Sakamoto, Masafumi Arima, Takeshi Tokuhisa, Masahiko Hatano
  • 学会等名: 第４４回日本免疫学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2015-11-18
• [学会発表] 腸管恒常性維持における腸管神経の役割について (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤村理紗, 小原由紀子, 大崎敬子, 神谷茂, 幡野雅彦
  • 学会等名: 第１９回腸内細菌学会
  • 発表場所: 北里大学コンベンションホール（東京都・港区）
  • 年月日: 2015-06-18
• [備考] 千葉大学バイオメディカル研究センター
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/biomedical/