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2018 年度 実績報告書

食品-腸内細菌-宿主の連関を媒介する循環血中のmicroRNA

研究課題

研究課題/領域番号 17H03813
研究機関北海道大学

研究代表者

園山 慶  北海道大学, 農学研究院, 教授 (90241364)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード食品機能 / プレ/プロバイオティクス / 腸内細菌叢 / 細胞外小胞 / microRNA
研究実績の概要

本研究では、食品-腸内細菌叢-宿主生理の連関を、循環血中の細胞外小胞(extracellular vesicle, EV)に 含まれるmicroRNA(miRNA)が媒介するという仮説 について、とりわけ、プレ/プロバイオティクスが肥満およびメタボリックシンドロームを抑制するという既に知 られた現象をモデルとして、以下のように検証を進め た。
I. マウスに難消化性オリゴ糖を摂取させて腸内細菌叢が変化した際に、結腸粘膜固有層単核球のmiRNAプロファイルが変化するという昨年度の知見に基づき、このことに腸内細菌叢が難消化性オリゴ糖を発酵して生じる主要な産物である短鎖脂肪酸および腸内細菌の菌体成分が関与すると仮定し、マウスの結腸粘膜から分離した単核球の初代培養実験を実施してこれを示唆する知見を得た。
II. Iで記した結腸粘膜固有層単核球において発現レベルが増加したmiRNAについて、標的mRNAを同定するためにRNA免疫沈降を利用したmiRNA-mRNAペアリング解析を行った。すなわち、初代培養した結腸粘膜固有層単核球に当該miRNA mimicをトランスフェクションした後、細胞溶解物から抗AGO2抗体を用いてRNA誘導サイレンシング複合体を免疫沈降した。現在は免疫沈降したRNAの解析を進めている。
III. 血中EVのmiRNAプロファイルを変化させる乳酸菌株Lactobacillus plantarum No.14を経口投与したマウスについて、本菌株が直接曝露する小腸パイエル板細胞のmiRNAプロファイルが変化することをmiRNA-seqにより明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度の研究実施計画として、腸内細菌叢が血中EVおよび組織のmiRNA プロファイルを変化させることを糞便細菌移植により検証することとしていたが、糞便細菌移植によって レシピエントマウスの腸内細菌叢がドナーマウスの腸内細菌叢を反映することを確認したものの、血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析にまでは至らな かった。

今後の研究の推進方策

これまでの解析により、プレ/プロバイオティクスが腸粘膜細胞のmiRNAプロファイルを変化させることを明らかにしているので、今後は予定通りmiRNA-mRNAペアリング解析によりmiRNAの標的mRNAを同定するとともに当該miRNAによる標的mRNAサイレンシングが誘導する表現型変化を明らかにする。また、miRNA発現を変化させる腸内細菌の代謝産物および菌体成分についてさらに解析を進める。また、これまで実施に至っていない糞便細菌移植による血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析を実施する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (11件) (うち招待講演 4件)

  • [学会発表] 腸内細菌と宿主のクロストークを媒介するエクソソーム2019

    • 著者名/発表者名
      園山 慶
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 1-ケストースの摂取はマウス大腸粘膜固有層単核球のmicroRNAプロファイルを変化させる2018

    • 著者名/発表者名
      逢坂文那、門田吉弘、栃尾巧、園山慶
    • 学会等名
      第72回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 小腸腔内のセロトニンはL細胞においてセロトニン受容体HTR4を介してGLP-1分泌を抑制する2018

    • 著者名/発表者名
      奥村元、比良徹、園山慶
    • 学会等名
      第72回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 1-ケストースを摂取させたマウス結腸におけるセロトニン含量とBifidobacteriaとの関係2018

    • 著者名/発表者名
      立岡三沙、Teranart Udomsopagit、逢坂文那、門田吉弘、栃尾巧、園山慶
    • 学会等名
      第72回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] Gut microbiota and host gene expression in mice following microbial transplantation2018

    • 著者名/発表者名
      Teranart Udomsopagit, Misa Tatsuoka, Natsumi Morimoto, Kei Sonoyama
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会東北・北海道支部会
  • [学会発表] レプチン遺伝子およびレプチン受容体遺伝子変異マウスにおけるRegⅢβの発現2018

    • 著者名/発表者名
      新堀絵美子、園山慶
    • 学会等名
      第14回日本食品免疫学会学術集会
  • [学会発表] 1-ケストースによるマウス結腸粘膜セロトニンの減少におけるbifidobacteriaの寄与2018

    • 著者名/発表者名
      立岡三沙、門田吉弘、栃尾巧、園山慶
    • 学会等名
      第14回日本食品免疫学会学術集会
  • [学会発表] 難消化性糖類の摂取がマウス結腸粘膜セロトニン含量に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      立岡三沙、門田吉弘、栃尾巧、名倉泰三、園山慶
    • 学会等名
      第23回日本食物繊維学会学術集会
  • [学会発表] 腸内細菌叢の健康機能を媒介する細胞外小胞2018

    • 著者名/発表者名
      園山 慶
    • 学会等名
      第72回日本栄養・食糧学会大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 腸内細菌叢と宿主の新しいクロストークシステムの発見をめざして2018

    • 著者名/発表者名
      園山 慶
    • 学会等名
      2018年度 日本乳酸菌学会泊まり込みセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] プレ・プロバイオティクス研究から腸内細菌叢と宿主のクロストークを理解する2018

    • 著者名/発表者名
      園山 慶
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会中部支部会特別講演
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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