| 研究課題/領域番号 |
20K06460
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
大野 民生 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90293620)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 膜様条虫 / 糖尿病モデルマウス / GLP1分泌 / インスリン分泌 / 寄生蠕虫療法 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者は糖尿病モデル動物にサナダ虫の一種である膜様条虫を感染させると、高血糖が正常化するという現象を見出した。この高血糖正常化は、膜様条虫が宿主の免疫修飾(調節)作用を介さずに、腸管細胞のGLP1分泌亢進または腸管内での短鎖脂肪酸産生促進を誘導しインスリン分泌を亢進させる為と想定し、本年度は以下の解析を実施した。（1）腸管細胞のGLP1分泌亢進について：GLP1分泌亢進が高血糖正常化の原因であれば、GLP1受容体を欠損（KO）した高血糖マウスは膜様条虫を感染させても血糖が低下しないと考えられる。そこで、GLP1受容体の膜貫通部位をコードするGlp1r遺伝子のエクソン4と5を欠失させたマウスを、ゲノム編集技術を用いてB6J系統を遺伝的背景として作製し樹立した。このマウスと対象となるB6J系統にSTZを投与して高血糖を発症させた後に膜様条虫を感染させて血糖値の推移を比較した。すると当初の予想に反し、GLP1受容体の欠失マウスにおいてもB6Jマウスと同様に膜様条虫の感染により血糖値が正常化した。この現象が他の実験系でも起きるかを確認するために、研究代表者が独自に育成した持続的高血糖を示す肥満型糖尿病マウス（NSY-Ay）においても、先のB6Jマウスと同様に膜貫通部位をコードするエクソン4と5を欠失したゲノム編集マウスの作製・樹立を行った。（2）腸管内での短鎖脂肪酸産生促進について：肥満型糖尿病マウス（KK-Ay）を用いて血糖値が降下した膜様条虫感染群と高血糖が持続している非感染群で腸内細菌叢を比較し、短鎖脂肪酸を産生する細菌叢に変化が生じているか解析した。解析個体数が少ないため確定的なことは言えないが、高血糖が改善した個体ではムリバキュラ科等の一部の腸内細菌が増加している傾向が見出されたが、血糖低下に関与しているのかは現時点では不明である。
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| 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
昨年度にB6J系統を遺伝的背景とするGlp1r遺伝子の欠失マウスを作製し直した影響で、研究の進捗は若干遅れている。更に、想定外の解析結果が出たため、B6J系統以外に研究代表者が新たに樹立した持続的高血糖を示すNSY-Ay系統においてもGlp1r遺伝子の欠失マウスを作製する必要が生じた。したがって、研究は当初の想定より少し遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の解析より、当初の予想に反して膜様条虫の血糖降下作用にGLP1が中心的な役割を果たしていない可能性が生じた。そのため、今後は以下の2つの点から解析を行う。1）研究代表者が独自に育成した持続的高血糖を示す肥満型糖尿病マウス（NSY-Ay）系統を用いて、昨年度作製し解析を行ったB6J系統を遺伝的背景とするGlp1r遺伝子の欠失マウスと同様に、エクソン4と5を欠失した系統を樹立した。本系統が高血糖を自然発症した後で膜様条虫を感染させ、その後の体重、血糖値、インスリン値を測定し、膜様条虫の高血糖正常化機構に腸管細胞のGLP1分泌亢進が直接的に寄与しているかどうかを検証する。2）昨年度実施した抗生物質投与実験において膜様条虫の血糖降下作用に腸内細菌が強力に関与しないと考えられたが、本年度の解析でGLP1の関与が絶対的とは言えなくなったためその影響を別の実験で再検討する必要がある。そこでGLP1の場合と同様に、短鎖脂肪酸受容体（Ffar2）欠損マウスにSTZを投与して高血糖を誘発させた後に膜様条虫を感染させ、体重、血糖値、インスリン値を測定し、短鎖脂肪酸が、膜様条虫の血糖降下作用に関与しているかを検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の想定に反し、GLP1の分泌亢進が膜様条虫を感染時の高血糖正常化現象に直接的に関与していない可能性が生じたため、研究代表者が新たに樹立した持続的高血糖を示すNSY-Ay系統においてもGlp1r遺伝子の欠失マウスを作製する必要が生じた。このマウスは本年度内に作製できたが膜様条虫の感染実験は実施できなかったため、次年度使用額が生じた。本年度実施できなかった解析は、次年度に実施予定の解析とあわせて実施する予定であり、次年度使用額と次年度請求分を合わせて次年度に使用する。
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