2015 Fiscal Year Research-status Report
食生活のスタイルが腸内菌と生活習慣病の発症リスクに及ぼす影響について
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15K00820
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
片岡 佳子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (40189303)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 明子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (70707900)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | インスリン抵抗性 / 腸内菌叢 / Bacteroides / Clostridium / 成育段階 / 脂肪肝 / 脂肪肝炎 / 発症リスク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な成育段階のマウスに高脂肪高ショ糖食(HFHSD)を投与し、肥満、脂肪肝、脂肪肝炎を指標として、どの時期の食餌内容が生活習慣病の発症リスクに大きく影響するのかを明らかにすることを目的としている。まず離乳直後にHFHSDを開始した場合の経時的な菌叢構成比率の変化をT-RFLP法により調べた。通常食投与マウスでは開始1週間後までにBacteroides 属およびClostridium XIVab の増加が見られたが、HFHSD投与マウスではこれらの増加が抑制され、Clostridium IXの比率が増加した。この菌叢構成の相違は4～5か月齢でも同様であり、また、HFHSD投与群では便中有機酸濃度が低かった。HFHSD投与により7週齢以降には体重と空腹時血糖値の有意な増加が起こり、HOMA-IR値の上昇およびインスリン感受性の低下、すなわちインスリン抵抗性が生じていた。さらに長期にHFHSDを投与したマウスは、肝臓重量が増加し血清中コリンエステラーゼ値の上昇が見られ、血清中AST, ALT, LDH, 血清鉄、総胆汁酸が有意に高値で脂肪肝炎を発症していた。HFHSD投与マウスではまた血清中の代謝関連ホルモンのうち、PYY, Insulin, leptin など血糖値の上昇に応答して分泌されて血糖上昇や食欲を制御する作用を持つものが上昇し、一方で脂肪組織内炎症やインスリン抵抗性に関わるMCP-1や resistin の有意な増加が見られた。次に、離乳期から8週齢までHFHSDまたは通常食で飼育し、8週齢時に餌を継続またはもう一方に切り替えた。幼若期の食餌が通常食の場合でも8週齢以降にHFHSDを開始すると、体重の増加度が上がり、空腹時血糖が急速に上昇する傾向が見られた。幼若期にHFHSDを与えたマウスでも8週齢以降に通常食を与え始めると体重や血糖の上昇傾向は見られなくなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
C57BL/6 マウスに高脂肪高ショ糖食を与えて肥満を誘導するモデルを利用している。実験開始時の腸内菌叢をなるべくそろえるため同腹子の使用を考えていたが、出生仔数がそろわなかったため、開始が遅れた。そのため、まず離乳期から8週齢（生殖可能な週齢）までの食餌を高脂肪高ショ糖食または通常食とし、その後に同じ餌の継続または切り替えを行い、インスリン抵抗性の出現に対する影響を見た。平行して、平成28年度に予定している抗炎症作用や抗酸化作用を持つ食品成分の混餌投与の実験の一部を進めており、計画全体としては概ね予定通りに進行していると考えている。
インスリン抵抗性の評価、脂肪肝および脂肪肝炎の評価の方法については今後も上記の実績報告書に記載のとおりに行うが、さらにオイルレッド染色による組織標本上での評価も現在行っているところである。代謝関連ホルモンの測定についてもmultiplex ELISA による定量比較が可能であることを確認済みである。腸内菌叢の変化については、平行して行っている食品成分の影響を検討する実験ではTerminal-RFLP 法（長島法）による半定量的比較により、群間の菌叢の相違を検出できており、今後も同様の手法で経時的な菌叢の変化を調べていく予定である。肝臓組織内の炎症性サイトカインなど脂肪肝炎に関係する遺伝子の発現解析については、現在すでにRNA抽出用の組織片を採取し保存中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
離乳期から8週齢（生殖可能な週齢）までの食餌の腸内菌叢および脂肪肝・脂肪肝炎の発症に対する影響については引き続き検討する。哺乳期、成熟期以降に高脂肪高ショ糖食を投与した場合やそれらの時期に抗菌薬を投与して腸内菌叢を撹乱した場合などについて同様の検討を行う。脂肪肝炎からの自然発生肝腫瘍については非常に時間がかかり発症の頻度が低かったので、インスリン抵抗性の出現から脂肪肝炎の発症までを主な観察期間とする。使用している高脂肪高ショ糖食のマウス腸内菌叢に及ぼす影響は大きく、7週間ほどでインスリン抵抗性も出現するので、同腹子にはこだわらずに十分数のマウスを使用する。菌叢解析については、T-RFLP法で経時的変化を調べた後、必要に応じて次世代シークエンサーによる１６Sメタゲノム解析を取り入れる。
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