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2021 Fiscal Year Annual Research Report

栄養環境の変化を認識する短鎖脂肪酸受容体を介した神経・免疫・代謝制御

Research Project

Project/Area Number 21H04862
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

木村 郁夫  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (80433689)

Project Period (FY) 2021-04-05 – 2025-03-31
Keywords短鎖脂肪酸 / GPCR / 脂肪酸受容体 / 腸内細菌
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題においては、食・栄養シグナルとしての、短鎖脂肪酸受容体を介した代謝制御機構における包括的エネルギー代謝ネットワークの全容解明を目的とする。特に腸内環境(食の種類や腸内細菌叢の違い)により変化する短鎖脂肪酸や栄養成分が血中を介して、各組織に発現する短鎖脂肪酸受容体の機能を制御することにより、宿主のエネルギー代謝ネットワークにどのように貢献するかについての統合的理解を目指す。
初年度においては、
①腸内細菌叢による神経支配とエネルギー代謝、に関しては、神経特異的短鎖脂肪酸受容体遺伝子欠損マウス群の作成を行った。また、GPR41とOlfr78の末梢神経における発現を経時的に確認し、同時に短鎖脂肪酸量の変動比較も行った結果、短鎖脂肪酸受容体の発現変動とリガンドである短鎖脂肪酸間において、相関性がみられることがわかった。
②腸内細菌叢が関与する脂肪細胞ベージュ化、に関しては、寒冷暴露時等のベージュ化が進む条件下における腸内細菌叢変化と短鎖脂肪酸の産生変化を確認した。
③腸管ホルモン分泌過程における短鎖脂肪酸受容体の協奏メカニズム、に関しては、腸内分泌細胞株のSTC-1細胞を用いた、いくつかの短鎖脂肪酸受容体遺伝子を欠損させたノックアウト株の作成が完了した。
④食品成分による短鎖脂肪酸受容体の新たな作用、に関しては、我々の着目する食品成分とその代謝物群に関して、質量分析による定量メソッドの構築が完了した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度における基礎データの取得や実験条件の確立、定量メソッドの構築などの本試験に向けての準備段階が完了した。したがって、本研究課題は現状、順調にその研究計画を進行できていると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

腸内細菌叢による神経支配とエネルギー代謝、に関しては、短鎖脂肪酸受容体発現神経組織におけるシングルセル解析へ展開する。
腸内細菌叢が関与する脂肪細胞ベージュ化、に関しては、ベージュ化に際して見られる短鎖脂肪酸受容体の発現変化についても検討を行う。
腸管ホルモン分泌過程における短鎖脂肪酸受容体の協奏メカニズム、に関しては、短鎖脂肪酸受容体ノックアウト株を用いた腸管ホルモン分泌変化についての検討を行う。
食品成分による短鎖脂肪酸受容体の新たな作用、に関しては、食品成分とその代謝物に関して定量を行い、食摂取による体内動態を明らかにする。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Gut microbial short-chain fatty acids-mediated olfactory receptor 78 stimulation promotes anorexigenic gut hormone peptide YY secretion in mice2021

    • Author(s)
      Nishida Akari、Miyamoto Junki、Shimizu Hidenori、Kimura Ikuo
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 557 Pages: 48~54

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.167

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acetate differentially regulates IgA reactivity to commensal bacteria2021

    • Author(s)
      Takeuchi Tadashi、Miyauchi Eiji、Kanaya Takashi、Kato Tamotsu、Nakanishi Yumiko、Watanabe Takashi、Kitami Toshimori、Taida Takashi、Sasaki Takaharu、Negishi Hiroki、Shimamoto Shu、Matsuyama Akinobu、Kimura Ikuo、Williams Ifor R.、Ohara Osamu、Ohno Hiroshi
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 595 Pages: 560~564

    • DOI

      10.1038/s41586-021-03727-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Curdlan intake changes gut microbial composition, short-chain fatty acid production, and bile acid transformation in mice2021

    • Author(s)
      Watanabe Keita、Yamano Mayu、Masujima Yuki、Ohue-Kitano Ryuji、Kimura Ikuo
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 27 Pages: 101095~101095

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101095

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Commensal microbe-derived acetate suppresses NAFLD/NASH development via hepatic FFAR2 signalling in mice2021

    • Author(s)
      Aoki Ryo、Onuki Masayoshi、Hattori Koya、Ito Masato、Yamada Takahiro、Kamikado Kohei、Kim Yun-Gi、Nakamoto Nobuhiro、Kimura Ikuo、Clarke Julie M.、Kanai Takanori、Hase Koji
    • Journal Title

      Microbiome

      Volume: 9 Pages: 188~188

    • DOI

      10.1186/s40168-021-01125-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lecithin Inclusion by α-Cyclodextrin Activates SREBP2 Signaling in the Gut and Ameliorates Postprandial Hyperglycemia2021

    • Author(s)
      Lee Eunyoung、Zhang Xilin、Noda Tomoe、Miyamoto Junki、Kimura Ikuo、Tanaka Tomoaki、Sakurai Kenichi、Hatano Ryo、Miki Takashi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 10796~10796

    • DOI

      10.3390/ijms221910796

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GPR43 Suppresses Intestinal Tumor Growth by Modification of the Mammalian Target of Rapamycin Complex 1 Activity in Apc<sup>Min/+</sup> Mice2021

    • Author(s)
      Kong Lingling、Hoshi Namiko、Sui Yunlong、Yamada Yasutaka、Yoshida Ryutaro、Ooi Makoto、Tian Zibin、Kimura Ikuo、Kodama Yuzo
    • Journal Title

      Medical Principles and Practice

      Volume: 31 Pages: 39~46

    • DOI

      10.1159/000518621

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ケトン体受容体と栄養シグナル2022

    • Author(s)
      木村 郁夫
    • Organizer
      第24・25回日本病態栄養学会年次学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 腸内細菌による糖代謝と宿主肥満2022

    • Author(s)
      木村 郁夫
    • Organizer
      第42回 日本肥満学会・第39回 日本肥満症治療
    • Invited
  • [Presentation] 腸内細菌代謝産物と肥満2021

    • Author(s)
      木村 郁夫
    • Organizer
      第107回日本消化器病学会総会
    • Invited
  • [Presentation] ケトジェニック環境下における短鎖脂肪酸受容体の役割2021

    • Author(s)
      木村 郁夫
    • Organizer
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 脂肪酸受容体と食・栄養シグナル2021

    • Author(s)
      木村 郁夫
    • Organizer
      第19回日本機能性食品医用学会総会
    • Invited
  • [Book] 医学のあゆみ2021

    • Author(s)
      大植 隆司、西田 朱里、木村 郁夫
    • Total Pages
      70
    • Publisher
      医歯薬出版
  • [Book] 実験医学(増刊号)2021

    • Author(s)
      大植 隆司、加藤 裕教、木村 郁夫
    • Total Pages
      230
    • Publisher
      羊土社
  • [Remarks] 京都大学 木村研究室

    • URL

      https://www.biosystem.lif.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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