摂食時間制限による腸内環境変化と消化器系臓器の機能適応

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K00854
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 星 奈美子 神戸大学, 医学研究科, 助教 (40645214)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 食餌制限

研究実績の概要

ヒトや動物は進化の過程において、常に腸内細菌と共生してきた。食料が豊富であれば肥満や耐糖能異常を惹起し、宿主にとっては生命維持上負の側面を持つようになるため、食物からのエネルギー回収効率は低くても問題が無い。一方、食料が制限された環境では、効率的なエネルギー回収が可能となれば、宿主にとって恩恵をもたらす。本研究では、こういった環境変化にともない、腸内細菌をふくめた腸内環境の変化が生じ、生体の機能適応に関わるのではないかと考え実験をおこなっている。
平成29年度は摂食時間制限による腸内環境変化の有無と、腸管長などへの影響について実験が行われた。　C57/BL６Jの雄マウスで食餌制限群と非制限群を設定し、２８日-３５日間の実験期間の間に、腸内環境が変化するか、生体に環境適応が起こっているかなどの解析を行った。糞便の16SrRNA遺伝子解析による腸内細菌の主座票分析をおこなったところ、２８日において、PC1 vs PC3でプロットのクラスターが分離した。また小腸の長は、制限群で有意に短くなり、大腸の長さには両群間に差を認めないことから、腸内環境の変化と、生体の臓器サイズに関係があることが示唆された。しかし、実験マウスは個別飼育したにもかかわらず、Akkermansiaがday0において制限群と非制限群で有意な差が検出されるなどがあったため、背景を一定にするための条件設定を再検討する必要など、課題も生まれている。
平成３０年度以降で使用を予定しているGPR43欠損マウスは、研究室に導入を済ませ、系統維持を開始している。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現時点では大きな遅れはないが、食餌制限が十分にかからない、または、動物の活動性に差が生じるなどの問題が散見されているため、条件設定の最適化が必要な状態である。

今後の研究の推進方策

購入時のマウスの大きさや、週齢によって食餌制限が十分にかからない、動物の活動性に影響がでるなどで、実験系が不安定である課題が出てきている。　研究計画に従い、６週齢のマウスを使用してきたが、臓器サイズの評価は動物の成長期が含まれる６週齢から、代謝の変化などについては、十分な成長をした成獣を使用するように１０週齢からの観察、など条件の安定化を検討する必要があると考えている。

次年度使用額が生じた理由

H29年度に予定されていた代謝産物の解析などは、サンプルが一定数たまってから一括での解析を行う予定である。現在検体を蓄積している段階で費用が使用されなかった。　翌年度分として請求した助成金とあわせ、当該助成金を使用する予定である。