NASHに対する腸内細菌と酸化ストレス応答性転写因子Nrf2の役割

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19888
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 鈴木 英雄 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (00400672)
• 研究分担者: 柳川 徹 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10312852) ; 磯辺 智範 筑波大学, 医学医療系, 教授 (70383643) ; 蕨 栄治 筑波大学, 医学医療系, 講師 (70396612) ; 正田 純一 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90241827)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• キーワード: 肥満 / 生活習慣病 / 脂肪性肝疾患 / 腸内細菌 / 炎症 / 酸化ストレス / 転写因子

研究実績の概要

非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）の発症機序には，腸内細菌叢と腸管上皮バリア機能の異常，それに関連した肝へ流入するエンドトキシン（LPS）の増加が指摘されている．p62およびNrf2遺伝子の二重欠損（double knockout ; DKO）マウスは通常食餌の過食肥満より脂肪性肝炎を発症する．そこで，DKOマウスを用いて，腸管透過性と腸内細菌叢の異常に主眼をおき，NASHの発症機序について検討した．
各系統マウスの肝，腸管，血清，糞便を解析した．また，血清および糞便中LPS含有量を測定した．T-RFLP法及び次世代シーケンサーにより腸内細菌叢を解析した．FITCデキストラン経口投与により腸管透過性を評価した．
糞便中LPS濃度はp62-KO，DKOマウスにおいて野生型に比べ有意に増加していた．一方，血清中LPS濃度はDKOマウスで増加していた．また，T-RFLP法にて腸内細菌叢を解析したところ，DKOマウスでグラム陰性菌の割合が増加していた．さらに，次世代シーケンサーにてPCoA解析したところ，野生型とDKOマウスの細菌叢の組成が異なっていた．特に，グラム陰性菌であるPorphyromonadaceaeとParaprevotellaceaeが増加していた．FITCデキストランの腸管透過性はNrf2-KO，DKOマウスにおいて有意に亢進していた．
DKOマウスにおけるNASH発症には，グラム陰性菌の増加と腸管上皮バリア機能の脆弱性によるLPSの肝への流入量の増加が重要な因子であると考えられた．p62とNrf2の機能賦活化は，NASH発症と進展の予防・治療に繋がる可能性があると考えられた．

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

NASHの発症には腸内細菌叢の異常（特にグラム陰性菌の割合の増加）とそれに関連した腸管上皮の透過性亢進によるエンドトキシンの体内流入の増加が重要であることが明らかとなった．

今後の研究の推進方策

CRISPR-Cas9システムを用い，各遺伝子を欠損したCaco-2（腸管上皮細胞）を作成し，腸管上皮のバリア機能をIn vivo解析にて評価する予定である．

研究成果

• [雑誌論文] Circadian control of p75 neurotrophin receptor leads to alternate activation of Nrf2 and c-Rel to reset energy metabolism in astrocytes via brain-derived neurotrophic factor (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishii Tetsuro、Warabi Eiji、Mann Giovanni E.
  • 雑誌名: Free Radic Biol Med 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.01.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exercise habituation is effective for improvement of periodontal disease status: a prospective intervention study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Omori S, Uchida F, Oh S, So R, Tsujimoto T, Yanagawa T, Sakai S, Shoda J, Tanaka K, Bukawa H.
  • 雑誌名: Ther Clin Risk Manag 巻: 14 ページ: 565-574
  • DOI: 10.2147/TCRM.S153397
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular mechanisms of Streptococcus pneumoniae-targeted autophagy via pneumolysin, Golgi-resident Rab41, and Nedd4-1 mediated K63-linked ubiquitination. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa M, Matsuda R, Takada N, Tomokiyo M, Yamamoto S, Shizukusihi S, Yamaji T, Yoshikawa Y, Yoshida M, Tanida I, Koike M, Murai M, Morita H, Takeyama H, Ryo A, Guan JL, Yamamoto M, Inoue JI, Yanagawa T, Fukuda M, Kawabe H, Ohnishi M.
  • 雑誌名: Cell Microbiol 巻: - ページ: e12846
  • DOI: 10.1111/cmi.12846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of autophagy-related markers at the surgical margin of oral squamous cell carcinoma correlates with poor prognosis and tumor recurrence (2018)
  • 著者名/発表者名: Terabe Takehito、Uchida Fumihiko、Nagai Hiroki、Omori Shoei、Ishibashi-Kanno Naomi、Hasegawa Shogo、Yamagata Kenji、Gosho Masahiko、Yanagawa Toru、Bukawa Hiroki
  • 雑誌名: Hum Pathol 巻: 73 ページ: 156～163
  • DOI: 10.1016/j.humpath.2017.11.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Waterjet submucosal dissection of porcine esophagus with the HybridKnife and ERBEJET 2 system: a pilot study (2017)
  • 著者名/発表者名: Akutsu Daisuke、Suzuki Hideo、Narasaka Toshiaki、Terasaki Masahiko、Kaneko Tsuyoshi、Matsui Hirofumi、Mizokami Yuji、Hyodo Ichinosuke
  • 雑誌名: Endosc Int Open 巻: 05 ページ: E30～E34
  • DOI: 10.1055/s-0042-122335
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Promoting Effect of the Extracellular Matrix Peptide TNIIIA2 Derived from Tenascin-C in Colon Cancer Cell Infiltration (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Hideo、Sasada Manabu、Kamiya Sadahiro、Ito Yuka、Watanabe Hikaru、Okada Yuko、Ishibashi Kazuma、Iyoda Takuya、Yanaka Akinori、Fukai Fumio
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 18 ページ: 181～181
  • DOI: 10.3390/ijms18010181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deletion of both <i>p62</i> and <i>Nrf2</i> spontaneously results in the development of nonalcoholic steatohepatitis (2017)
  • 著者名/発表者名: AKIYAMA Kentaro、WARABI Eiji、OKADA Kosuke、YANAGAWA Toru、ISHII Tetsuro、KOSE Katsumi、TOKUSHIGE Katsutoshi、ISHIGE Kazunori、MIZOKAMI Yuji、YAMAGATA Kenji、ONIZAWA Kojiro、ARIIZUMI Shun-ichi、YAMAMOTO Masakazu、SHODA Junichi
  • 雑誌名: Exp Anim 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1538/expanim.17-0112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear factor (erythroid derived 2)-like 2 activation increases exercise endurance capacity via redox modulation in skeletal muscles (2017)
  • 著者名/発表者名: Oh Sechang、Komine Shoichi、Warabi Eiji、Akiyama Kentaro、Ishii Akiko、Ishige Kazunori、Mizokami Yuji、Kuga Keisuke、Horie Masaki、Miwa Yoshihiro、Iwawaki Takao、Yamamoto Masayuki、Shoda Junichi
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 12902
  • DOI: 10.1038/s41598-017-12926-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exercise training enhances in vivo clearance of endotoxin and attenuates inflammatory responses by potentiating Kupffer cell phagocytosis (2017)
  • 著者名/発表者名: Komine Shoichi、Akiyama Kentaro、Warabi Eiji、Oh Sechang、Kuga Keisuke、Ishige Kazunori、Togashi Shinji、Yanagawa Toru、Shoda Junichi
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 11977
  • DOI: 10.1038/s41598-017-12358-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Skeletal muscle mass to visceral fat area ratio is an important determinant affecting hepatic conditions of non-alcoholic fatty liver disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Shida Takashi、Akiyama Kentaro、Oh Sechang、Sawai Akemi、Isobe Tomonori、Okamoto Yoshikazu、Ishige Kazunori、Mizokami Yuji、Yamagata Kenji、Onizawa Kojiro、Tanaka Hironori、Iijima Hiroko、Shoda Junichi
  • 雑誌名: J Gastroenterol 巻: 53 ページ: 535-547
  • DOI: 10.1007/s00535-017-1377-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Intensity Aerobic Exercise Improves Both Hepatic Fat Content and Stiffness in Sedentary Obese Men with Nonalcoholic Fatty Liver Disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Oh Sechang、So Rina、Shida Takashi、Matsuo Tomoaki、Kim Bokun、Akiyama Kentaro、Isobe Tomonori、Okamoto Yoshikazu、Tanaka Kiyoji、Shoda Junichi
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 43029～43029
  • DOI: 10.1038/srep43029
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Usefulness of esophagogastroduodenoscopy and 18F-fluorodeoxyglucose positron-emission tomography in detecting synchronous multiple primary cancers with oral cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi-Kanno Naomi、Yamagata Kenji、Uchida Fumihiko、Hasegawa Shogo、Yanagawa Toru、Bukawa Hiroki
  • 雑誌名: Oral Maxillofac Surg 巻: 21 ページ: 391～396
  • DOI: 10.1007/s10006-017-0644-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] p62/sequestosome-1 knockout delays neurodegeneration induced by Drp1 loss (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Tatsuya、Adachi Yoshihiro、Yanagawa Toru、Iijima Miho、Sesaki Hiromi
  • 雑誌名: Neurochem Int 巻: 17 ページ: 30189-4
  • DOI: 10.1016/j.neuint.2017.05.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Corrigendum to “p62 modulates the intrinsic signaling of UVB-induced apoptosis” [Journal of Dermatological Science 83 (2016) 226?233] (2017)
  • 著者名/発表者名: Ito Sachiko、Kimura Shintaro、Warabi Eiji、Kawachi Yasuhiro、Yamatoji Masanobu、Uchida Fumihiko、Ishibashi-Kanno Naomi、Yamagata Kenji、Hasegawa Shogo、Shoda Junichi、Tabuchi Katsuhiko、Sakai Satoshi、Bukawa Hiroki、Sekido Mitsuru、Yanagawa Toru
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 86 ページ: 259～260
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2017.02.284
  • 査読あり
• [雑誌論文] 本胆道学会認定指導医養成講座 胆石の自然史 (2017)
  • 著者名/発表者名: 正田純一
  • 雑誌名: 第52回日本胆道学会学術集会記録 胆道 巻: 31 ページ: 187-195
• [学会発表] 原因不明小腸潰瘍・大腸狭窄症を呈する患者に生じた腹痛の原因が胸髄腫瘍であった一切除例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 永瀬将巨、金子剛、廣瀬優、山浦正道、水井恒夫、小松義希、佐藤 雅志、服部純治、山田 武史、山本 祥之、長谷川 直之、石毛 和紀、奈良坂 俊明、福田 邦明、森脇俊和、鈴木 英雄、安部井 誠人、溝上 裕士、兵頭 一之介
  • 学会等名: 第348回日本消化器病学会関東支部例会
• [学会発表] 青黛による炎症性遺伝子の発現抑制作用とその特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮下 萌、堀江 一郎、羽田 紀康，鈴木 英雄，礒濱 洋一郎
  • 学会等名: 第34回和漢医薬学会
• [学会発表] 筑波大学での長期参加型クリニカル・クラークシップ導入後の成果と課題 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 英雄、前野 哲博、前野 貴美、高屋敷 明由美、速水 恵子、内藤 隆宏、田中 誠、桝 正幸
  • 学会等名: 第49回日本医学教育学会
• [学会発表] Helicobacter pylori若年感染者の内視鏡所見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上野 卓教、鈴木 英雄、廣瀬 充明、奈良坂 俊明、溝上 裕士、谷中 昭典
  • 学会等名: 第23回日本ヘリコバクター学会
• [学会発表] 「ピ」プロジェクトwith ホリエモン～除菌啓発活動報告～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 英雄、間部 克裕、渡邊 嘉行、池澤 和人、徳永 健吾
  • 学会等名: 第23回日本ヘリコバクター学会
• [学会発表] ブロッコリースプラウトの摂食がヒト大腸 Aberrant Crypt Foci に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷中 昭典、吉田 茂正、海老原 次男、廣瀬 充明、鈴木 英雄、兵頭 一之介
  • 学会等名: 第24回日本がん予防学会総会
• [学会発表] 薬剤性腸炎との鑑別を要したアメーバ腸炎の一例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山口 雄司、山田 武史、菅沼 大輔、佐藤 雅志、田島 大樹、内田 優一、奈良坂 俊明、金子 剛、鈴木 英雄、溝上 裕士、兵頭 一之介
  • 学会等名: 第104回日本消化器内視鏡学会関東支部例会
• [学会発表] 内視鏡胃洗浄廃液を用いた胃がん内視鏡治療後異時再発の予測診断への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邊 嘉行、小野 尚子、小平 純一、住吉 哲哉、工藤 峰生、鈴木 英雄、田沼 徳真、小野里 康博、間部 克裕、山本 博幸、加藤 元嗣、伊東 文生
  • 学会等名: 第93回日本消化器内視鏡学会総会
• [学会発表] L-menthol spray improve the observation ability of stomach on transnasal endocopy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Y.Mizokami, T.Narasaka, H.Suzuki, T.Kaneko
  • 学会等名: Digestive Disease Week
  • 国際学会
• [学会発表] The promoting effect of the extracellular matrix peptide TNIIIA2 derived from tenascin-C in colon cancer cell infiltration. (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 英雄、溝上 裕士、谷中 昭典
  • 学会等名: 第103回日本消化器病学会総会
• [学会発表] BDNF-p75NTR signaling axis regulates circadian activation of Nrf2 in astrocytes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishii T, Warabi E, Mann GE
  • 学会等名: 24th Annual Meeting of the Society for Redox Biology and Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] NASH自然発症マウスにおける腸内細菌叢と腸管上皮バリア機能の異常 (2017)
  • 著者名/発表者名: 秋山健太郎、蕨 栄治、 正田純一
  • 学会等名: JDDW2017
• [学会発表] p62:Nrf2遺伝子二重欠損（DKO）♀マウスは♂と比較して非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）の肝病変は軽度である. (2017)
  • 著者名/発表者名: 長岡亜実、秋山健太郎、蕨 栄治、正田純一
  • 学会等名: JDDW2017
• [学会発表] 継続的運動はDHEA産生増加を介してKupffer細胞（KC）貪食能の向上によるLPSに対する生体クリアランス増大と炎症応答の低下を誘導する. (2017)
  • 著者名/発表者名: 小峰昇一、 秋山健太郎、蕨 栄治、正田純一
  • 学会等名: JDDW2017
• [学会発表] スルフォラファンによる転写因子Nrf2の賦活化が運動耐容能に与える影響. (2017)
  • 著者名/発表者名: 小峰昇一、呉世昶、蕨 栄治、正田純一
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] 継続的な運動負荷がエンドトキシントキシンのクリアランスと炎症応答に与える影響. (2017)
  • 著者名/発表者名: 小峰昇一、秋山健太郎、蕨 栄治、正田純一
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] p62: Nrf2遺伝子二重欠損(DKO)マウスのNASH病態の性差と女性ホルモンの関わり (2017)
  • 著者名/発表者名: 長岡亜実、秋山健太郎、蕨 栄治、正田純一
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] p62: Nrf2遺伝子二重欠損マウスの非アルコール性脂肪性肝炎発症における腸管由来のエンドトキシンの関与 (2017)
  • 著者名/発表者名: 秋山健太郎、蕨 栄治、正田純一
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [図書] 日常診療に活かす 診療ガイドライン UP-To DATE 2018-2019 (2018)
  • 著者名/発表者名: 溝上裕士、鈴木英雄、奈良坂俊明、金子剛
  • 総ページ数: 1037
  • 出版者: メディカルレビュー社
  • ISBN: 978-4-7792-2008-1
• [図書] 膵・胆道疾患診療の最前線 (2018)
  • 著者名/発表者名: 正田純一
  • 総ページ数: 352
  • 出版者: 中山書店
  • ISBN: 978-4521744452
• [図書] 医療機器安全実践必携ガイド 臨床医学編 (2017)
  • 著者名/発表者名: 磯辺智範, 小林大輔
  • 総ページ数: 213
  • 出版者: 株式会社エム・イー振興協会
  • ISBN: 978-4901276436