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宿主の腸内に生息する多様な腸内細菌の生産する代謝物質は人の健康維持と疾病の発症に影響を及ぼしていることが報告されている。腸管表面には粘膜層が存在し、腸管粘膜に局在する腸内細菌は宿主健康により強い影響を与えることが近年の研究で示唆されているが、その知見はまだ限られている。本研究では腸管粘膜層付近で宿主と相互作用する細菌の機能及び宿主と関係性を明らかにすることを目的としている。本研究はこれまでに腸管粘膜に局在する新規の細菌を同定し、当該細菌がデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)大腸炎誘導マウスにおいて大腸炎誘導後に存在割合が減少することを明らかにした。DSS大腸炎モデルは近年増加している炎症性腸疾患(IBD)のマウスモデルであり、腸管免疫の破綻によって引き起こされる。したがって、当該細菌は腸管免疫と関連がある菌であることが考えられる。2020年度と2021年度ではDSS大腸炎モデルマウスを用い、当該細菌を通常飼育のマウスに経口投与を行い、DSSによる大腸炎の悪化と悪化からの回復を調べ、当該細菌は炎症を増悪させる一方、回復促進作用があることが示された。2022年度では前年度実施した通常飼育のマウスDSS大腸炎マウスモデルの大腸炎悪化の再現性実験を実施したが、同様な結果が見られなかった。そのため、腸内細菌の影響がはっきり見られる無菌マウスに当該細菌を定着させたノトバイオートマウスを用いてDSS大腸炎実験を実施した。その結果当菌を定着させたマウスではコントロール群と比較して大腸炎の症状、マウスの生存率ともに著しく改善した。作用機序を調べるためにノトバイオートマウスの小腸の免疫細胞プロファイルを調べたが、まだ違いを特定できていない。そのため、現在ノトバイオートマウスの腸管のRNA-Seqを実施して遺伝子発現の違いを比較し、そこから作用メカニズムの解明に繋げようとしている。
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