食品として摂取する核酸分子の腸管免疫における機能性解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14730
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 河合 慶親 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 准教授 (50380027)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 核酸 / 食品機能 / 腸管 / 炎症 / 免疫機能

Outline of Annual Research Achievements

本課題一年目の平成27年度では、主に1.食品からの核酸抽出方法と定量方法の確立について検討を行い、また2.抽出した食品由来核酸について腸管細胞の免疫応答に対する影響について評価した。

1.　食品からの核酸抽出方法と定量方法の検討：日常的に摂取する20種類の食品について、既報を参考に臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウムおよびメルカプトエタノールを含む溶解液により食品を溶解し、定法通りフェノール・クロロホルム抽出を行った。二本鎖DNA（dsDNA）、一本鎖DNA（ssDNA）、RNAにそれぞれ特異的な蛍光試薬（プロメガ社製）を用いて抽出した核酸を定量したところ、ssDNAおよびRNAが主要に検出され、dsDNAはこれらの1/10程度であった。また、アガロースゲル電気泳動法により抽出核酸の分子サイズについて検討を行ったところ、各食品によって核酸の分子サイズが様々であることが分かった。

2.　食品由来核酸の腸管細胞の免疫応答に対する影響：ヒト結腸がん由来細胞株Caco-2を2週間単層培養し、小腸上皮様に分化させた後、リポ多糖（LPS）、TNF-α、IL-1βなどにより炎症刺激を行った。リアルタイムRT-PCR法によりIL-8のmRNA発現を解析したところ、特にIL-1β処理で顕著な発現増加が認められた。そこで、IL-1βとともに抽出した核酸についてdsDNA量換算で20-100μg/ml程度となるよう細胞に処理したところ、抹茶やきな粉由来の核酸処理においてIL-1β誘導性のIL-8発現が有意に抑制された。一方で、これらの核酸は単独処理を行うことでIL-8発現の誘導を引き起こす傾向が認められた。よって、これら食品由来の核酸は腸管細胞の免疫機能を調節し、過剰な炎症応答に対しては抑制効果を有する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた食品からの核酸抽出法を概ね確立することができた。また、腸管細胞での評価系も確立でき、食品由来核酸の応答性を評価することができたため、概ね順調であると判断した。

Strategy for Future Research Activity

現在は主に粉末食品について検討を行っているが、本年度確立した抽出方法をその他固形食品へ応用することが課題である。また、抽出後の核酸を直接細胞へ投与しているが、実際に経口摂取した場合の消化分解・代謝変換などを考慮して実験するに至っていない。腸由来酵素溶液や各種分解酵素溶液を用いて消化管での構造変換について評価した上で、機能性について検討していく必要を感じている。

Causes of Carryover

平成28年3月納品となり支払いは完了していないため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

使用額は平成28年4月に支払い完了予定である。