| 研究領域 | 生命素子による転写環境とエネルギー代謝のクロストーク制御 |
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| 研究課題/領域番号 |
26116709
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
長谷 耕二 慶應義塾大学, 薬学部, 教授 (20359714)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 腸上皮細胞 / メタボローム解析 |
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| 研究実績の概要 |
ヒトの消化管には、体細胞の総数を上回る膨大な数の腸内常在菌が生息している。腸内細菌は、宿主の消化酵素では分解できない食物せんいなどを微生物発酵により分解し、終末代謝産物として様々な低分子化合物を産生している。宿主はこれらの『発酵代謝産物（以下、発酵産物）』をエネルギー源として利用している。腸内細菌によって供給される短鎖脂肪酸は腸上皮にとって最も重要な栄養源である。加えて、腸内細菌は糖・脂質代謝の補酵素となるビタミンB群を宿主に供給している。そこで本研究では、発酵産物を起点とした転写調節とエネルギー代謝の相互作用を明らかにする。
今年度はまず発酵産物の供与によって変化する生命素子の網羅的解析を実施した。 無菌アイソレーターで飼育したマウス（無菌マウス）の一部にSPFマウス由来糞便を投与し、腸内細菌の定着を行った後、経時的に盲腸内容物並びに大腸上皮細胞を取得し、細胞内メタボローム解析を実施した。さらに、大腸上皮細胞の増殖に与える腸内細菌定着の影響を解析した。その結果、腸内細菌定着により盲腸内容物の代謝物は劇的な変動を示し、それにより大腸上皮細胞内のエネルギーレベルが顕著に上昇する知見が得られた。この変化は特に遠位結腸で顕著であった。腸上皮細胞の増殖活性は無菌状態では低く抑えられているが、腸内細菌の定着により活発な増殖活性を示すことが判明した。以上の結果より、大腸上皮細胞の活発な増殖には発酵産物をエネルギー源として利用することが必要不可欠であることが明らかとなった。
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| 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
当初計画どおり順調に計画が進行している
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、腸上皮細胞のトランスクリプトーム解析データとメタボロームデータを組み合わせた共相関解析を実施することで、発酵産物を起点とした転写調節とエネルギー代謝の相互作用を明らかにする。
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