腸内細菌叢の情報を媒介する腸粘膜組織のｍｉｃｒｏＲＮＡ

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19J10216
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 逢坂 文那 北海道大学, 農学院, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2019-04-25 – 2021-03-31
• キーワード: プレバイオティクス / 腸内細菌叢 / microRNA

研究実績の概要

本研究では、腸内細菌叢の情報を媒介するものとしてmiRNAの関与を想定したプレバイオティクスの作用機構の一端を解明することを目的とし、プレバイオティクスの発酵産物の一つである酪酸が大腸粘膜のT細胞におけるmiRNAの発現を変化させ、制御性T細胞を増加させるという仮説を検証した。難消化性オリゴ糖の摂取および腸内細菌叢の存在がマウスの大腸粘膜固有層単核球(LPL)のmiRNAプロファイルを変化させたというこれまでの知見から以下のように検証を進めた。
腸内細菌叢の存在により増加したmiR-200ファミリーの標的遺伝子を同定するため、無菌（GF）マウスと通常（SPF）マウスから分離した大腸LPLのmRNAの発現プロファイルをマイクロアレイにより解析した。遺伝子オントロジー解析ならびにin silico解析による標的遺伝子予測の結果、miR-200ファミリーの標的遺伝子としてBcl11b、Ets1、Gbp7、Stat5b、Zeb1が予測された。それらのうち、Bcl11b、Ets1、およびZeb1は、腸管粘膜免疫の調節に寄与するIL-2をコードする遺伝子の転写因子であった。大腸LPLにおけるBCL11BおよびETS-1のタンパクレベルはGFマウスと比較してSPFマウスで低値を示したが、ZEB1のレベルに差は見られなかった。また、大腸LPLのIL-2産生レベルは、GFマウスに比べてSPFマウスで低値を示した。さらに、GFマウスとSPFマウスにおけるmiR-200ファミリーおよび標的遺伝子の発現ならびにIL-2産生の差異は、糞便細菌移植によってGFマウスに腸内細菌叢を再構築することにより消失した。
miR-200ファミリーによる標的遺伝子の発現抑制を証明するため、マウスT細胞株にmiR-200a/-200b mimicを遺伝子導入したところ、標的遺伝子のmRNAおよびタンパクレベルは減少した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2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] Canonical versus non-canonical transsynaptic signaling of neuroligin 3 tunes development of sociality in mice. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Yamagata A, Imai A, Kim J, Izumi H, Nakashima S, Shiroshima T, Maeda A, Iwasawa-Okamoto S, Azechi K, Osaka F, Saitoh T, Maenaka K, Shimada T, Fukata Y, Fukata M, Matsumoto J, Nishijo H, Takao K, Tanaka S, Okabe S, Tabuchi K, Uemura T, Mishina M, Mori H, and Fukai S.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 12 ページ: 1848
  • DOI: 10.1038/s41467-021-22059-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression of serotonin receptor HTR4 in glucagon-like peptide-1-positive enteroendocrine cells of the murine intestine. (2020)
  • 著者名/発表者名: Okumura M, Hamada A, Ohsaka F, Tsuruta T, Hira T, Sonoyama K.
  • 雑誌名: Pflugers Arch. 巻: 472 ページ: 1521-1532
  • DOI: 10.1007/s00424-020-02453-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gut commensals suppress interleukin-2 production through microRNA-200/BCL11B and microRNA-200/ETS-1 axes in lamina propria leukocytes of murine large intestine. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohsaka F, Karatsu Y, Kadota Y, Tochio T, Takemura N, Sonoyama K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 534 ページ: 808-814
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.10.103
  • 査読あり
• [学会発表] 大腸粘膜固有層単核球のmicroRNAの発現に影響を与える腸内細菌因子の探索 (2020)
  • 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74回日本・栄養食糧学会大会