杯細胞から探る新しい腸管粘膜免疫機構と食物繊維によるその制御

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25660101
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 森田 達也 静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90332692)
• 研究分担者: 日野 真吾 静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (70547025)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 杯細胞

研究概要

本研究では，小腸杯細胞数の増加が制御性T細胞やIgA産生に及ぼす影響を解析することで，杯細胞の免疫寛容誘導への直接的関与を明らかにするとともに食物繊維摂取によるその制御の可能性を探ることを目的としている。杯細胞が制御性T細胞やIgA産生の誘導に関わる樹状細胞への外来抗原の輸送・提示に関わることが示唆されており，この作用は杯細胞による抗原の輸送が関係すると考えられている。一方，我々はこれまでの研究から食物繊維の摂取によって小腸杯細胞数が増加することを見出しており，食物繊維の摂取によって免疫寛容の誘導を促進することができるという仮説を立てた。食物繊維の摂取による杯細胞増加作用は食物繊維の嵩に比例することから,消化粥が小腸管腔内を通過する際の嵩が重要であると考えている。そこで，半精製飼料または低残渣の成分栄養剤にそれぞれ食物繊維を添加した飼料を調製しラットに摂取させた際の杯細胞数と腸管透過性を測定することで杯細胞数とFITC-デキストランの透過性を指標とした腸管透過性の関係性について解析を行った。しかしながら，精製飼料，成分栄養剤ともに食物繊維を添加した飼料では小腸杯細胞数は同程度増加した。また，腸管透過性も食物繊維の摂取により上昇することが明らかとなった。この結果は，杯細胞数の増加による抗原取り込みの増加が食物繊維摂取時に起こっていることを示唆するものであるが，今後は食物繊維摂取量を変えることで杯細胞数を制御し，制御性T細胞やIgA産生細胞数との関係性について解析を行っていく。また,腸管透過性について多角的に検討するためCr-EDTAを用いた腸管透過性の測定法を確立する。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

精製飼料と成分栄養剤を使い分けることで杯細胞数を平易に制御できると考え試験を設計したが，どちらの飼料を用いた場合にも食物繊維の摂取による杯細胞数の増加作用が観察され，適切なモデルを再考しているため。

今後の研究の推進方策

食物繊維の添加量を変えることで杯細胞数を制御する。今後は，この試験系をもちいて腸管透過性，制御性T細胞数，IgA形質細胞数との関係性について解析を行う。

次年度の研究費の使用計画

研究の遂行が遅れたため。
初年度に計画していた試験に加え，次年度に計画していた試験を行うことで当該助成金を使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Allergenic potential of rice pollen proteins: expression, immuno-cross reactivity and IgE-binding. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirano K, Hino S, Oshima K, Okajima T, Nadano D, Urisu A, Takaiwa F, Matsuda T.
  • 雑誌名: Journal of biochemistry 巻: 154(2) ページ: 195-205
  • DOI: 10.1093/jb/mvt044.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Effect of an Antibiotic Treatment on Dietary Fiber-Induced Goblet Cell Proliferation in the Ileum of Rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: S Hino, H Saita, T Morita
  • 雑誌名: Bioscience, biotechnology, and biochemistry 巻: 77(8) ページ: 1782-1784
  • DOI: 10.1271/bbb.130241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slower Fermentation Rate of Potato Starch Relative to High-amylose Cornstarch Contributes to the Higher Proportion of Cecal Butyrate in Rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: T MORITA, S HINO, A ITO, KH HAN, K SHIMADA, M FUKUSHIMA
  • 雑誌名: Bioscience of Microbiota, Food and Health 巻: 32(4) ページ: 149-156
  • DOI: 10.12938/bmfh.32.149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Y Furusawa, Y Obata, S Fukuda, TA Endo, G Nakato, D Takahashi, Y Nakanishi, C Uetake, K Kato, T Kato, M Takahashi, NN Fukuda, S Murakami, E Miyauchi, S Hino, K Atarashi, S Onawa, Y Fujimura, T Lockett, JM Clarke, DL Topping, M Tomita, S Hori, O Ohara, T Morita, H Koseki, J Kikuchi, K Honda, K Hase, H Ohno
  • 雑誌名: Nature 巻: 504(7480) ページ: 446-450
  • DOI: 10.1038/nature12721
  • 査読あり
• [学会発表] 小腸上皮組織による食物繊維の認識とムチン分泌促進作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日野 真吾
  • 学会等名: 第67回日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）
  • 年月日: 20130524-20130526
  • 招待講演
• [学会発表] 難消化性デキストリン類のラット消化管内動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 半田 圭,濱口徳寿，平井宏和,高橋良輔，尾藤寛之,日野真吾,森田達也
  • 学会等名: 第67回日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）
  • 年月日: 20130524-20130526
• [学会発表] ペクチンは腸上皮細胞に直接作用することでムチン分泌を促進する (2013)
  • 著者名/発表者名: 最田裕善,日野 真吾,森田達也
  • 学会等名: 第67回日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）
  • 年月日: 20130524-20130526
• [学会発表] 成分栄養剤摂取時の小腸杯細胞応答：空腸ムチン糖鎖種の変動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日野 真吾,伊藤文乃,森田達也
  • 学会等名: 第67回日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）
  • 年月日: 20130524-20130526