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2013 年度 実績報告書

腸管における炎症に深く関わる免疫細胞の機能解析と腸管保護食品創製への展開

研究課題

研究課題/領域番号 25292074
研究種目

基盤研究(B)

研究機関広島大学

研究代表者

田辺 創一  広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (90272624)

研究分担者 河本 正次  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (90294537)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードTh17 / CD40 / bifidobacteria / colitis / hypoxia
研究概要

本研究では、腸管における炎症の引き金を引くTh17細胞に着目している。腸管炎症疾患においては、Th1やTh17などの炎症性Th細胞の活性化が病因に深く関与している。また、これらの炎症性Th細胞の活性化を抑制することは、腸管ホメオスタシス維持において非常に重要である。そこで本年度は、DSS誘導性腸炎モデルマウスを用いて、Th1やTh17細胞の活性化メカニズムを解析するとともに、ビフィズス菌による大腸炎抑制効果の評価、および腸管Th1/Th17細胞の抑制メカニズムの解明を試みた。
試験には、Th17細胞抑制効果が明らかにされているBifidobacterium infantisを用いた。DSS誘導性大腸炎モデルマウスを用いた実験により、B. infantisは腸管のTh1/Th17活性化を抑制することによって大腸炎を緩和することが示された。DSSマウスの大腸上皮細胞は、CD80やCD40などの共刺激分子を高発現しており、CD4+T細胞と相互作用してTh1/Th17細胞の分化を誘導することが明らかになった。B. infantisはこれらの共刺激分子の発現増加を抑制し、Th1/Th17活性化を抑制することが示唆された。このように、B. infantisは免疫細胞に直接作用するのではなく、大腸上皮細胞に作用することでTh1/Th17細胞を抑制するという、ビフィズス菌の新たな免疫調節作用機序を見出すことができた。
その他、炎症部位において低酸素(O2濃度1%未満)状態である領域が広がり、そこにTh17細胞が浸潤していることに着目し検討を行った。腸間膜リンパ節細胞を1%酸素下で培養すると、Th17(RORγt+ CD4+ 細胞)およびTh17型樹状細胞(CD11b+ CD11c+ 細胞)の割合が増加し、Treg(Foxp3+ CD4+ 細胞)の割合が減少した。

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

腸炎とTh17細胞との関わりについてDSSマウスを用いて検討を行った結果、腸炎マウスの大腸上皮細胞では、CD40発現が亢進しており、CD4+T細胞と相互作用してTh1/Th17細胞の分化を誘導することを明らかにした。また、B. infantisが大腸上皮細胞に直接作用することでTh1/Th17細胞を抑制するという、新たな免疫調節作用機序を見出すことができた。
加えて、炎症部位において低酸素状態である領域が広がっていること、そこにTh17細胞が浸潤していることを確認した。また、腸間膜リンパ節細胞を低酸素下で培養すると、Th17にシフトすることも明らかにした。
これらのことから、CD40強制発現細胞やノックアウトマウスを用いる検討にまでは至らなかったものの、研究はおおむね順調に進展していると判断している。

今後の研究の推進方策

H26年度は、まず腸内細菌やプロバイオティクスと腸管バリアとの関連について検討する予定である。具体的には、L. reuteri 数株の腸管バリア保護機能を比較し、それとゲノム情報をリンク(pan-genome解析)することを試みる。
また、低酸素とTh17細胞の関連について引き続き検討する。具体的には、FLT-3リガンドで分化させた樹状細胞を低酸素下で培養した場合、ナイーブT細胞がTh17に分化誘導されるか否かなどについて検討を実施する。
さらに、ストレス時(アドレナリン過剰)におけるTh17細胞の挙動についても検討に着手する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Bifidobacterium longum Alleviates Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis by Suppressing IL-17A Response: Involvement of Intestinal Epithelial Costimulatory Molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi E, Ogita T, Miyamoto J, Kawamoto S, Morita H, Ohno H, Suzuki T, Tanabe S.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8(11) ページ: e79735

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0079735

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of probiotics and gut microbiota on Th17 cells2013

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S.
    • 雑誌名

      Int Rev Immunol

      巻: 32(5-6) ページ: 511-525

    • DOI

      10.3109/08830185.2013.839665

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hesperidin inhibits development of atopic dermatitis-like skin lesions in NC/Nga mice by suppressing Th17 activity2013

    • 著者名/発表者名
      Nagashio Y, Matsuura Y, Miyamoto J, Kometani T, Suzuki T, Tanabe S.
    • 雑誌名

      J Funct Foods

      巻: 5 ページ: 1633-1641

    • DOI

      10.1016/j.jff.2013.07.005

    • 査読あり
  • [学会発表] 腸内細菌のリノール酸代謝産物 10-hydroxy-cis-12-octadecenoic acid はマウス腸管上皮細胞におけるTNFR2発現を抑制し腸炎を緩和する2014

    • 著者名/発表者名
      宮本潤基, 水呉太一, PARK Si-Bum, 岸野重信, 小川順, 鈴木卓弥, 田辺創一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 腸内細菌のリノール酸代謝産物 10-hydroxy-cis-12-octadecenoic acid はGPR40シグナルを介してCaco-2細胞における腸管上皮バリアの損傷を回復する2014

    • 著者名/発表者名
      宮本潤基, 畑堀翔, PARK Si-Bum, 岸野重信, 小川順, 鈴木卓弥, 田辺創一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 低酸素および再酸素暴露が腸管関連免疫組織におよぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      荻田佑, 鈴木卓弥, 田辺創一
    • 学会等名
      日本食品免疫学会第9回学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131017-20131018
  • [学会発表] アドレナリン過剰が腸管関連免疫組織におよぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      竹之下柳一朗, 荻田佑, 鈴木卓弥, 田辺創一
    • 学会等名
      日本食品免疫学会第9回学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131017-20131018
  • [図書] わかりやすい食品機能学2014

    • 著者名/発表者名
      森田英利, 田辺創一(編著)
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      三共出版

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公開日: 2015-05-28  

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