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2023 年度 実施状況報告書

生体の体液調節系に腸内細菌叢が与える影響の検証

研究課題

研究課題/領域番号 23K18223
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

金 倫基  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (00620220)

研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2025-03-31
キーワード腸内細菌 / 体液調節 / 重症化
研究実績の概要

生体の体液調節は、生命を維持する上で必須であり、体内の水分や電解質が不足すると、脱水を引き起こす。生体は脱水を防ぐために腎臓や腸、視床下部などで水分・電解質量をコントロールしている。近年、宿主の生理機能に腸内細菌が関与している可能性が示唆されていることから、腸内細菌が宿主の体液調節系に影響を与える重要な因子の一つである、という仮説を立てた。既に我々は、腸内細菌叢の違いにより、感染性下痢による脱水症状が大きく異なるマウスを得ている。そこで本研究は、体液調節に影響を与える腸内細菌を同定し、その作用メカニズムを解明することで、脱水症に対する新たな制御法確立のための基盤的知見を得ることを目的とした。本年度は、腸管病原細菌に対する感染感受性の異なるマウスを用いて多様な項目について比較を行った。まず、両マウスに腸管病原細菌を感染させたところ、生存率が大きく異なることを見出した。一方、感染後の糞便中の腸管病原細菌の菌数や大腸の炎症度については両マウスで違いが見られなかった。しかし、感染後の血漿浸透圧が異なることを見出した。すなわち、感染感受性マウスにおいて脱水症状が強く表れている可能性が示唆された。さらに、両マウスの感染感受性の違いが腸内細菌叢の違いによるものであることも明らかとなった。以上のことから、腸内細菌叢の違いによって、腸管感染後の脱水症状が変化することを本年度の研究結果から示すことができた。

現在までの達成度 (区分)
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

2023年度は、腸内細菌叢の違いによって、腸管病原細菌の感染後の排除能や炎症の程度に影響を与えることなく、脱水症状が変化することを見出すことができ、計画通りに実験が進行している。

今後の研究の推進方策

2023年度の実験結果から、感受性の異なるマウスの腸管病原細菌感染後の脱水症状の違いを比較することで、脱水症や宿主の体液調節機能に影響を与える腸内細菌を同定し、その作用メカニズムを解明できると考えている。そこで、2024年度には以下の実験を遂行する。①感染性下痢誘導マウスの脱水症状をさらに詳細に比較するため、水分飲水量・血中のアルドステロン・バソプレシン・ヘマトクリット値・Na+濃度や尿量を各群で比較する。②脱水症の悪化に関わる腸内細菌および代謝物(責任代謝物)を同定するため、腸内細菌叢の解析および候補責任細菌を同定する。また、糞便および血液サンプルのメタボローム解析を行い、脱水病態と関連する代謝物を新たに同定する。

次年度使用額が生じた理由

腸内細菌叢解析のためのシークエンス用サンプルの取得が今年度末になり、来年度に行うことになったため。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Butyricimonas is a key gut microbiome component for predicting postoperative recurrence of esophageal cancer2024

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Koji、Isobe Junya、Asai Yoshiyuki、Nakano Tomohisa、Hattori Kouya、Horiike Atsushi、Goto Satoru、Murakami Masahiko、Kim Yun-Gi、Tsunoda Takuya、Yoshimura Kiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Cancer Immunology, Immunotherapy

      巻: 73 ページ: 23

    • DOI

      10.1007/s00262-023-03608-y

  • [雑誌論文] 超硫黄分子による親電子ストレス制御2024

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Masahiro、Uchiyama Jun、Kumagai Yoshito、Kim Yun-Gi
    • 雑誌名

      YAKUGAKU ZASSHI

      巻: 144 ページ: 47~50

    • DOI

      10.1248/yakushi.23-00162-2

  • [雑誌論文] Amino acid catabolite markers for early prognostication of pneumonia in patients with COVID-192023

    • 著者名/発表者名
      Maeda Rae、Seki Natsumi、Uwamino Yoshifumi、Wakui Masatoshi、Nakagama Yu、Kido Yasutoshi、Sasai Miwa、Taira Shu、Toriu Naoya、Yamamoto Masahiro、Matsuura Yoshiharu、Uchiyama Jun、Yamaguchi Genki、Hirakawa Makoto、Kim Yun-Gi、Mishima Masayo、Yanagita Motoko、Suematsu Makoto、Sugiura Yuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 ページ: 8469

    • DOI

      10.1038/s41467-023-44266-z

  • [雑誌論文] Dysfunction of Foxp3+ Regulatory T Cells Induces Dysbiosis of Gut Microbiota via Aberrant Binding of Immunoglobulins to Microbes in the Intestinal Lumen2023

    • 著者名/発表者名
      Koshida Kouhei、Ito Mitsuki、Yakabe Kyosuke、Takahashi Yoshimitsu、Tai Yuki、Akasako Ryouhei、Kimizuka Tatsuki、Takano Shunsuke、Sakamoto Natsumi、Haniuda Kei、Ogawa Shuhei、Kimura Shunsuke、Kim Yun-Gi、Hase Koji、Harada Yohsuke
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 ページ: 8549~8549

    • DOI

      10.3390/ijms24108549

  • [雑誌論文] Turicibacter and Acidaminococcus predict immune-related adverse events and efficacy of immune checkpoint inhibitor2023

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kazuyuki、Isobe Junya、Hattori Kouya、Horiike Atsushi、Kim Yun-Gi、Tsunoda Takuya、Yoshimura Kiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 1164724

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1164724

  • [雑誌論文] Hydrogen gas and the gut microbiota are potential biomarkers for the development of experimental colitis in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Fujiki Yuta、Tanaka Takahisa、Yakabe Kyosuke、Seki Natsumi、Akiyama Masahiro、Uchida Ken、Kim Yun-Gi
    • 雑誌名

      Gut Microbiome

      巻: 5 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1017/gmb.2023.17

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公開日: 2024-12-25  

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