• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

腸内細菌代謝産物に焦点を当てた高食肉摂取による健康増進と病態発症の分岐点の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H03356
配分区分補助金
研究機関島根大学

研究代表者

清水 英寿  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (10547532)

研究分担者 石塚 敏  北海道大学, 農学研究院, 教授 (00271627)
橋口 亜由未  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (00805195)
吹谷 智  北海道大学, 農学研究院, 教授 (10370157)
吉清 恵介  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (30510739)
田中 愛健  九州大学, 農学研究院, 助教 (90809435)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードスカトール / インドール酢酸 / インドキシル硫酸 / PXR / CYP3A4 / AhR / CYP1A1 / Akt
研究実績の概要

培養肝がん細胞を用いた解析では、スカトールはAhRだけでなくPXRにも作用して、その代表的な標的遺伝子の1つであるCYP3A4の発現増加を導いた。このためスカトールは、培養肝がん細胞に対してPXRを介した作用も発揮することが示された。
培養大腸がん細胞に対するスカトールの作用について、以前にCaco-2細胞を用いて得られた結果では、AhRの活性化を介して細胞の機能不全に導くことを報告した。今回、異なる培養大腸がん細胞であるHCT-116細胞を用いて解析を行ったところ、AhRの活性化を介して細胞増殖を誘導した。同様に、インドール酢酸やスカトールと異なるインドール系化合物の一種であるインドキシル硫酸は、AhRの活性化を介してHCT-116細胞の増殖を引き起こした。加えてAktの活性化もインドキシル硫酸によるHCT-116細胞の増殖に関与していた。以上から、同じ培養大腸がん細胞であっても、種類が異なることで、AhRの作用に違いが生じることが示された。
Caco-2細胞を用いて、インドール酢酸とスカトールのクロストークについても解析を行った。インドール酢酸とスカトールは共にCYP1A1のタンパク量を増加させるものの、スカトールによるp38の活性化は、スカトール自身およびインドール酢酸によるCYP1A1のタンパク増加を抑制した。またインドール酢酸は、スカトールによるp38の活性化を一部抑制し、その結果としてスカトールが引き起こす効果を減弱させることが示唆された。よって、インドール酢酸からスカトールへの代謝過程において、インドール酢酸とスカトールの比が、大腸上皮細胞の恒常性に影響を及ぼす可能性が示された。

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

昨年度に引き続き、スカトールに関しては、既報であるAhRとは異なる受容体を介して、培養肝がん細胞の恒常性に影響を与えることが明らかとなった。培養大腸がん細胞においては、スカトールおよびインドール酢酸のそれぞれの効果についての解析が進んでおり、加えて両分子のクロストークが大腸上皮細胞の恒常性に与える影響も明らかになりつつある。さらに、インドキシル硫酸が大腸がん細胞を増殖させ、その作用メカニズムについても一部ではあるが同定した。

今後の研究の推進方策

これまでと同様に、薬剤処理やノックダウン法などを交えながら、培養腸管細胞や培養肝細胞などの培養細胞を用いて、インドール酢酸やスカトールの新規作用メカニズム、加えて両分子のクロストークが導く効果について、さらなる解析を進める。また、インドキシル硫酸が大腸がん細胞の増殖を導く作用経路の詳細について検証を進める。個体解析では、ラットやマウスの病態モデルを用いて、インドール酢酸、スカトール、インドキシル硫酸が及ぼす影響について解析も進め、これらインドール系化合物が導く作用効果の違いを見出していく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Indoxyl sulfate contributes to colorectal cancer cell proliferation and increased EGFR expression by activating AhR and Akt2024

    • 著者名/発表者名
      ICHISAKA Yu、YANO Shozo、NISHIMURA Kohji、NIWA Toshimitsu、SHIMIZU Hidehisa
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 45 ページ: 57~66

    • DOI

      10.2220/biomedres.45.57

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of the TLR4-JNK but not the TLR4-ERK pathway induced by indole-3-acetic acid exerts anti-proliferative effects on Caco-2 cells2023

    • 著者名/発表者名
      Tomii Ayame、Higa Manami、Naito Kazuma、Kurata Koichi、Kobayashi Jun、Takei Chihiro、Yuasa Kana、Koto Yoshihito、Shimizu Hidehisa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 87 ページ: 839~849

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad055

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Skatole-induced p38 and JNK activation coordinately upregulates, whereas AhR activation partially attenuates TNFα expression in intestinal epithelial cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kurata Koichi、Ishii Katsunori、Koto Yoshihito、Naito Kazuma、Yuasa Kana、Shimizu Hidehisa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 87 ページ: 611~619

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad030

    • 査読あり
  • [学会発表] インドキシル硫酸はAhR/c-Myc経路を介して大腸がん細胞の増殖とEGF感受性を亢進させる.2024

    • 著者名/発表者名
      一坂 優,矢野彰三,丹羽利充,清水英寿.
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第67回講演会
  • [学会発表] インドキシル硫酸はAkt/β-カテニン/c-mycおよびAhR/c-myc経路の活性化を介して大腸癌細胞の増殖とEGFRの発現増加を導く.2024

    • 著者名/発表者名
      一坂 優,矢野彰三,丹羽利充,清水英寿.
    • 学会等名
      日本農芸化学会創立100周年記念大会
  • [学会発表] インドキシル硫酸はAhRおよびAktの活性化を介して大腸癌細胞の増殖およびEGFRの発現増加を誘導する.2023

    • 著者名/発表者名
      一坂 優,矢野彰三,丹羽利充,清水英寿.
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] β-cateninに焦点を当てたインドキシル硫酸によるHCT-116細胞増殖メカニズムの解析.2023

    • 著者名/発表者名
      一坂 優,矢野彰三,丹羽利充,清水英寿.
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会(サイエンスピッチ)

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi