2016 Fiscal Year Research-status Report
胎内低栄養環境における消化吸収機構のエピゲノム変化に関する分子形態学的研究
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16K00934
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
藤田 守 久留米大学, 医学部, 客員教授 (60037471)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 桂一郎 久留米大学, 医学部, 教授 (20172398)
馬場 良子 産業医科大学, 医学部, 講師 (90271436)
近江 雅代 西南女学院大学, 保健福祉学部, 教授 (20301682)
熊谷 奈々 中村学園大学, 栄養科学部, 助教 (70552983)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 胎内低栄養 / 新生児期 / 乳飲期 / 消化管 / 小腸 / 吸収上皮細胞 / 消化吸収機構 / エピゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
妊娠中の低栄養は胎児の様々な臓器の発育を抑制し、出生後の疾病の発症と関連すると言われている。本研究では、胎内低栄養環境がエピゲノム変化を惹起し、出生後の消化吸収機構に影響を及ぼすか否かについて分子形態学的に検索を行っている。平成28年度はこれまでの（助成金受領前）研究に加えて、栄養補給系（消化管）を走査型及び透過型電子顕微鏡等を用いて分子形態学的に検索を行った。
正常ラットの新生仔を用いて新生児期から乳飲期・離乳期・成熟期の消化管、特に、胃、小腸（十二指腸・空腸・回腸）、大腸（盲腸・結腸近位部・結腸遠位部）を経時的に検索し、消化吸収機構の変容を検討した。その結果、成長の各時期、消化管の各部位によって消化吸収機構に形態的・機能的変容が認められた。
胎内低栄養実験群では、妊娠初期低栄養群、妊娠中期低栄養群または妊娠後期低栄養群に分けて、それぞれ７日間低栄養環境に暴露させた。それらの低栄養妊娠ラットより出生した新生仔の消化管（胃、小腸：十二指腸・空腸・回腸、大腸：盲腸・結腸近位部・結腸遠位部）を用いて、胎内低栄養環境による（エピゲノム）変化が出生後の消化吸収機構に及ぼす影響について新生児期から乳飲期、離乳期、成熟期にかけて経時的に検索し胎内適正（正常）環境群と比較検討した。その結果、妊娠後低栄養群期、中期低栄養群、初低栄養群期の順で小腸絨毛および吸収上皮細胞に形態的変化が認められた。
腎臓においても実験群と比較検討した。その結果、低栄養実験群の腎臓の糸球体は数と大きさの減少が認められた。
胎内低栄養環境により生ずると思われるエピゲノム変化は、出生後の消化管及び腎臓に形態的・機能的変化を及ぼすことが考えられ、妊娠中の栄養管理の重要性が示唆された。
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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
胎児期に適切な栄養環境で育ったラットの新生仔を用いて新生児期（出生直後未授乳）から乳飲期・離乳期・成熟期の栄養補給系の消化管、特に、胃、小腸（十二指腸・空腸・回腸）、大腸（盲腸・結腸近位部・結腸遠位部）を経時的に検索し、各成長時期、消化管の各部位による消化吸収機構の形態的・機能的変容を光学顕微鏡による形態学的解析、走査電子顕微鏡による三次元的解析及び透過型電子顕微鏡による分子形態学的解析を行うことができた。これらの実験は当初の計画以上に進展していると思われる。
胎内低栄養実験群では、妊娠初期低栄養群、妊娠中期低栄養群または妊娠後期低栄養群に分け、それぞれ７日間低栄養環境に暴露させた。それらの低栄養妊娠ラットより出生した新生仔を用いて、消化管（胃、小腸：十二指腸・空腸・回腸、大腸：盲腸・結腸近位部・結腸遠位部）を用いて、胎内低栄養環境による変化が出生後の消化吸収機構に及ぼすか否か新生児期から乳飲期、離乳期、成熟期にかけて経時的に検索し胎内適正（正常）環境群と比較検討を行うことができた。これらの実験はおおむね順調に進展していると思われる。
腎臓においても、低栄養実験群の腎臓の糸球体は数と大きさの減少が認められたことから、この実験もおおむね順調に進展していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度に得られた成果を参考にして不足部分を補う実験・検索・解析を行う。正常群及び低栄養実験群の消化管を光学顕微鏡による形態学的検索及び走査電子顕微鏡による三次元的解析はかなり行えたが、透過型電子顕微鏡による分子形態学的検索は次年度もさらに詳しく行う。
小腸および大腸の部位と発育時期的変容に関する詳しい検索を行う。
小腸（空腸および回腸）の絨毛の形態的変化さらに吸収上皮細胞のエンドサイトーシスに関与しているの膜系についての詳しい検索を行う。
乳飲期空腸と回腸由来オルガノイドの形態学的解析を行う。（平成28年度はオルガノイドを用いた実験を行った。）
消化吸収機構におけるエピゲノム変化を知る目的で、抗体を用いてヒストンのメチル化を免疫組織化学的に検索する。（平成28年度も同様の実験を行ったが、確証が得られなかった。）
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| Causes of Carryover |
この研究は、以前から行っていたので、在庫の薬品及び記録用の電子媒体等を平成２８年度初め（助成金受領前）から使用することが出来たので次年度使用額が生じた。次年度は早々にそれらを購入する必要がある。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡及び透過型電子顕微鏡用の試料作成のための薬品購入及び記録用の電子媒体等を購入する予定である。
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[Journal Article] High glucose concentration-induced expression of pentraxin-3 in a rat model of continuous peritoneal dialysis2016
Author(s)
Ishimatsu N, Miyamoto T, Ueno H, Hasegawa E, Kuma A, Fujimoto Y, Bando K, Nakamata J, Furuno Y, Serino R, Baba R, Morimoto H, Doi Y, Tamura M, Otsuji Y
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Journal Title
Histol Histopathol
Volume: 31(11)
Pages: 1251-8
DOI
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