炎症性腸疾患バイオフィルム微生物由来活性物質を介した粘膜保護作用の解析とその制御

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22390148
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 高後 裕 旭川医科大学, 医学部, 教授 (10133183)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤谷 幹浩 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (80322915) ; 蘆田 知史 旭川医科大学, 医学部, その他 (50261409) ; 前本 篤男 旭川医科大学, 医学部, その他 (40400113) ; 上野 伸展 旭川医科大学, 医学部, 助教 (30436000) ; 大竹 孝明 旭川医科大学, 医学部, 講師 (10359490)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / 腸内細菌 / バイオフィルム

Research Abstract

①バイオフィルム内に生息する粘膜関連微生物の認識機構：マウスの正常および炎症腸管のバイオフィルムを同定し、LCMを用いて粘膜関連細菌のDNAを抽出した。DNAを16S rRNA based variable sequence tags法にて解析し、細菌のポピュレーションを解析した結果、腸炎の重症度との関連性が明らかになった。
②抗菌物質の産生・分泌機構における細胞膜トランスポーターの役割：前年度までに、健常人および炎症性腸疾患患者から腸管上皮細胞におけるdefensin発現量とOCTNs，OCTs，OATs，MDRsなどの細胞膜トランスポーターの発現を測定し、炎症性腸疾患患者では，human defensin 5の発現が低下していること，OCTNsやMDRsの発現については健常人と同等であることを明らかにした．さらに今年度は、炎症性腸疾患患者の腸管粘膜を採取し、オートファジーの発現を検討した結果、クローン病患者の活動期にオートファジーの発現が著明に上昇していることが明らかになった。以上から、炎症性腸疾患の病態に抗菌物質やオートファジー機能亢進が関係していると考えられた。
③腸管および微生物由来活性物質の抗炎症・腸管保護作用：前年度までに、新規乳酸菌SB88由来活性物質の成分解析を行い、この物質がポリリン酸であることを明らかにした。ポリリン酸はマウス急性腸炎モデルにおける腸管の組織学的炎症を改善し，マウスの生存率を向上させること、慢性腸炎モデルにおいては、腸管障害に加え線維化に対する改善効果があることを明らかにした。今年度は、乳酸菌由来ポリリン酸が腸管上皮細胞に発現するインテグリンに結合し、エンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれた後に、腸管保護作用を発揮することを示した。
研究成果に記載したように、成果の一部は英文誌に公表し、一部は投稿中である。また、適宜学会発表も行った。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Probiotic treatments for induction and maintenance of remission in inflammatory bowel diseases: A meta-analysis of randomized controlled trials. (2014)
  • Author(s): Fujiya M, Ueno N, Kohgo Y.
  • Journal Title: Clin J Gastroenterol Volume: 7 Pages: 1-13
  • DOI: 10.1007/s12328-013-0440-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Up-regulation of iron regulatory hormone hepcidin by interferon α. (2014)
  • Author(s): Ichiki K, Ikuta K, Addo L, Tanaka H, Sasaki Y, Shimonaka Y, Sasaki K, Ito S, Shindo M, Ohtake T, Fujiya M, Torimoto Y, Kohgo Y.
  • Journal Title: Journal of Gastroenterology and Hepatology Volume: 29 Pages: 387-394
  • DOI: 10.1111/jgh.12348.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Augmented hepatic Toll-like receptors by fatty acids trigger the pro-inflammatory state of nonalcoholic fatty liver disease in mice. (2014)
  • Author(s): Sawada K, Ohtake T, Hasebe T, Abe M, Tanaka H, Ikuta K, Suzuki Y, Fujiya M, Hasebe C, Kohgo Y.
  • Journal Title: Hepatology Research Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1111/hepr.12199.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] microRNA-18a induces apoptosis in colon cancer cells via the autophagolysosomal degradation of oncogenic heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1. (2014)
  • Author(s): Fujiya M, Konishi H, Kamel M.K.M, Ueno N, Inaba Y, Moriichi K, Tanabe H, Ikuta K, Ohtake T, Kohgo Y.
  • Journal Title: Oncogene Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1038/onc.2013.429.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Traffic control of bacteria-derived molecules- A new system of host-bacterial crosstalk. (2013)
  • Author(s): Konishi H, Fujiya M, Kohgo Y.
  • Journal Title: International Journal of Cell Biology Volume: 2013 Pages: 8-8
  • DOI: 10.1155/2013/757148.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] microRNA-146b improves intestinal injury in mouse colitis by activating NF-kB and improving epithelial barrier function. (2013)
  • Author(s): Nata T, Fujiya M, Ueno N, Moriichi K, Konishi H, Tanabe H, Ohtake T, Ikuta K, Kohgo Y.
  • Journal Title: Journal of Gene Medicine Volume: 15 Pages: 249-260
  • DOI: 10.1002/jgm.2717.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduction of E-cadherin by Human Defensin-5 in Esophageal Squamous Cells. (2013)
  • Author(s): Nomura Y, Tanabe H, Moriichi K, Igawa S, Ando K, Ueno N, Kashima S, Tominaga M, Goto T, Inaba Y, Ito T, Ishida-Yamamoto A, Fujiya M, Kohgo Y.
  • Journal Title: Biochem Bioph Res Co Volume: 439 Pages: 71-77
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.08.026.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ex vivo activation of angiogenic property in human peripheral blood-derived monocytes by thrombopoietin. (2013)
  • Author(s): Kawamoto T, Sasajima J, Sugiyama Y, Nakamura K, Tanabe H, Fujiya M, Nata T, Iuchi Y, Ashida T, Torimoto Y, Mizukami Y, Kohgo Y.
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 98 Pages: 417-429
  • DOI: 10.1007/s12185-013-1423-8.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Infliximab extends the duration until the first surgery in patients with Crohn’s disease. (2013)
  • Author(s): Sakatani A, Fujiya M, Ito T, Inaba Y, Ueno N, Kashima S, Tominaga M, Moriichi K, Okamoto K, Tanabe H, Ikuta K, Ohtake T, Kono T, Furukawa H, Ashida T, Kohgo Y.
  • Journal Title: Biomed Research International Volume: 2013 Pages: 879491
  • DOI: 10.1155/2013/879491.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Long-term oral dietary administration of a new probiotic, Lactobacillus brevis SBC8803, alters gut the microbiota and ameliorates DSS-induced colitis in mice. (2014)
  • Author(s): Ueno N, Fujiya M, Segawa S, Konishi H, Sakatani A, Tanaka K, Dokoshi T, Ando K, Kashima S, Inaba Y, Ito T, Moriichi K, Shigyo T, Kohgo Y.
  • Organizer: DDW 2014 (AGA)
  • Place of Presentation: Chicago
  • Year and Date: 20140503-20140506
• [Presentation] A probiotic-derived polyphosphate improves chronic inflammation and fibrosis via caveolin-dependent endocytosis. (2013)
  • Author(s): Fujiya M, Segawa S, Ueno N, Inaba Y, Moriichi K, Kohgo Y.
  • Organizer: GI Research Academy 2013
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 20130628-20130628
• [Presentation] Treatment with the heat-killed body of Lactobacillus brevis SBC8803 ameliorates intestinal injury in a dextran sulfate sodium-induced chronic colitis model by enhancing the intestinal barrier function. (2013)
  • Author(s): Ueno N, Fujiya M, Segawa S, Dokoshi T, Ando K, Inaba Y, Moriichi K, Tanabe H, Kobayashi N, Shigyo T, Kohgo Y.
  • Organizer: 1st annual meeting of Asian Organization for Crohn's & Colitis (AOCC)
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20130613-20130613
• [Presentation] Probiotic-derived polyphosphate inhibits colon cancer progression through the inactivation of the ERK pathway and the induction of cancer cell apoptosis. (2013)
  • Author(s): Sakatani A, Fujiya M, Konishi H, Segawa S, Kashima S, Ueno N, Tanaka K, Dokoshi T, Ando K, Tominaga M, Inaba Y, Ito T, Tanabe H, Moriichi K, Kohgo Y.
  • Organizer: DDW 2013 (AGA)
  • Place of Presentation: Orland
  • Year and Date: 20130518-20130521
• [Presentation] A probiotic-derived polyphosphate improves chronic inflammation and fibrosis via caveolin-dependent endocytosis. (2013)
  • Author(s): Konishi H, Fujiya M, Segawa S, Kashima S, Ueno N, Tanaka K, Sakatani A, Dokoshi T, Ando K, Tominaga M, Inaba Y, Ito T, Tanabe H, Moriichi K, Kohgo Y.
  • Organizer: DDW 2013 (AGA)
  • Place of Presentation: Orland
  • Year and Date: 20130518-20130521
• [Presentation] A polyphosphate derived from Lactobacillus brevis improves the intestinal barrier function and injury in acute and chronic experimental colitis.
  • Author(s): Fujiya M, Konishi H, Ueno N, Inaba Y, Ito T, Moriichi K, Tanabe H, Segawa S, Shigyo T, Kohgo Y.
  • Organizer: 13th International Conference of FFC
  • Place of Presentation: Kyoto