消化吸収と腸管免疫の相互作用に着目した免疫機能向上のための新たな栄養摂取戦略

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K17561
• 研究機関: 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所
• 研究代表者: 近藤 早希 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ワクチン・アジュバント研究センター, 協力研究員 (80883876)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 腸管免疫 / 小腸 / T細胞 / 絶食

研究実績の概要

本年度は、運動後のように体内におけるエネルギー量が低下した状態での免疫細胞応答について明らかにするため、摂食状態および一晩の絶食後のマウスの小腸粘膜固有層におけるT細胞への影響についてフローサイトメーターを用いて検討を行った。その結果、CD8陽性T細胞には両群に差は認められなかったが、CD4陽性T細胞は摂食状態のマウスに比べて一晩の絶食後のマウスにおいて低値を示した。さらに、絶食からの回復における糖質摂取の影響を検討するため、消化・吸収経路の異なる糖質を摂取させた場合のCD4陽性T細胞について検討を行った。その結果、摂取した糖質の量は同程度であるにもかかわらず、単糖類と多糖類の摂取により、CD4陽性T細胞の回復に違いが認められることが明らかとなった。以上の結果から、絶食によるエネルギー量の不足がCD4陽性T細胞に悪影響を及ぼすこと、さらには、絶食後に摂取する糖質の種類の違いにより、CD4陽性T細胞の回復に違いが認められる可能性が示唆された。来年度以降は、これらの知見を基に長期間のトレーニング時における腸管免疫応答とエネルギー代謝について検討を進める予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は、学振特別研究員の研究事業の一環として、約1年間オハイオ州立大学のDr. George Kyriazisのもとへ留学したため、本来予定していたトレーニング実験を遂行することができなかった（1年未満の海外留学であったため、海外における研究滞在等による科研費の研究中断・再開制度による手続きを行うことができなかった）。しかしながら、Kyriazis Labにて、消化管の運動性や消化・吸収機能の評価系について手技を習得することができたため、来年度以降の研究で学んだ手技を用いる予定である。

今後の研究の推進方策

次年度は、高糖質食を摂取しながら持久的トレーニングを行わせたマウスを用いて、小腸粘膜固有層における免疫機能を測定する予定である。また、昨年度の研究から、小腸粘膜固有層における免疫細胞では、LC-MS/MSを用いたメタボローム解析で解糖系およびTCA回路に関与する代謝物のほとんどが測定不能であったことから、これらの分析系の確立を目指すとともに、免染機能とエネルギー代謝との関連についても検討を行えるよう準備を進める。

次年度使用額が生じた理由

本年度は学振特別研究員の研究事業の一環として、約1年間オハイオ州立大学のDr. George Kyriazisのもとへ留学したため、計画していた研究内容を遂行することができなかった。1年未満の海外留学であったため、海外における研究滞在等による科研費の研究中断・再開制度による手続きを行うことができなかったが、今後研究期間の延長承認申請を行い、本予算を使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of a Very High-Carbohydrate Diet and Endurance Exercise Training on Pancreatic Amylase Activity and Intestinal Glucose Transporter Content in Rats (2022)
  • 著者名/発表者名: KONDO Saki、KARASAWA Takuya、FUKAZAWA Ayumi、KOIKE Atsuko、TSUTSUI Momoko、TERADA Shin
  • 雑誌名: Journal of Nutritional Science and Vitaminology 巻: 68 ページ: 97～103
  • DOI: 10.3177/jnsv.68.97
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oral administration of Blautia wexlerae ameliorates obesity and type 2 diabetes via metabolic remodeling of the gut microbiota (2022)
  • 著者名/発表者名: Hosomi K, Saito M, Park J, Murakami H, Shibata N, Ando M, Nagatake T, Konishi K, Ohno H, Tanisawa K, Mohsen A, Chen YA, Kawashima H, Natsume-Kitatani Y, Oka Y, Shimizu H, Furuta M, Tojima Y, Sawane K, Saika A, Kondo S, Yonejima Y, Takeyama H, Matsutani A, Mizuguchi K, Miyachi M, Kunisawa J
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 13 ページ: 4477
  • DOI: 10.1038/s41467-022-32015-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Decreased pancreatic amylase activity after acute high-intensity exercise and its effects on post-exercise muscle glycogen recovery (2022)
  • 著者名/発表者名: Saki Kondo, Takuya Karasawa, Atsuko Koike, Momoko Tsutsui, Jun Kunisawa, Shin Terada
  • 学会等名: 2022 International Sport Exercise Nutrition Conference
  • 国際学会