2013 Fiscal Year Research-status Report
ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌が有する強力な抗炎症効果の作用機序
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23590954
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
岡田 義清 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 医学教育部医学科専門課程, 助教 (90531137)
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| Keywords | 消化器内科 / プロバイオティクス / 炎症性腸疾患 / 樹状細胞 / Treg細胞 / 炎症性サイトカイン / 乳酸菌 / 発酵食品 |
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| Research Abstract |
申請者らは、伝統的発酵食品である「ふなずし」より炎症性腸疾患の動物モデルの腸炎に優れた予防・治療効果を有する新規ラクトバ シラス属菌菌株を2株、単離した。本菌株は、DSS大腸炎モデルマウスにおいて、乳製品由来のプロバイオティクスであるLactobacillus gasseri(以下、LGと表記)を上回る抗炎症作用を有していた。
平成25年度においては、ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌株(以下、本菌株と表記)の自然免疫系細胞およびTリンパ球への影響を検討した。その結果、本菌株を作用させた自然免疫系細胞である骨髄由来樹状細胞は、炎症性・抗炎症性の両面を併せ持つサイトカインであるIL-27産生および抗炎症性サイトカインであるTGF-beta産生がLG作用群に比し有意に上昇し、その一方で抗炎症性サイトカインであるIL-10産生についてはLGを作用させた場合と同程度であることを、in vitroにおけるタンパク質発現レベルで確認した。
これらのデータに基づき、DSS大腸炎モデルマウスに本菌株を投与し腸間膜リンパ節の樹状細胞の炎症性サイトカイン産生能を計測したところ、前述したin vitroにおける骨髄由来樹状細胞の結果とほぼ同じデータが得られた。また、二次リンパ組織(腸間膜リンパ節)における樹状細胞の表面マーカーについて検討したところ、本菌株投与群ではCD103陽性かつCD8a陽性樹状細胞数がLGに比し、有意に増加していた。さらに、DSS大腸炎モデルマウスに本菌株を投与し、大腸固有粘膜層におけるTリンパ球サブセットについて検討を行ったところ、広義のTreg細胞における代表的な性質であるIL-10産生能が、本菌株投与群ではLGに比し、有意に増加していた。本年度の研究成果は、ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌がもつ強力な抗炎症作用と特異的な性質を解明するのに必要なデータとなりうる。
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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
本年度は、ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌菌株の自然免疫系細胞およびTリンパ球の影響を精査した。その結果、複数の炎症性・抗炎症性サイトカイン産生量をタンパクレベルで定量し、本菌株に特異的なサイトカイン産生量を測定できた。また、in vivoのDSS大腸炎モデルマウスおいても同様のサイトカイン産性パターンおよび産生量をタンパクレベルで定量し、さらに特徴的な細胞表面マーカーを見出した。また、DSS大腸炎モデルマウスの大腸固有粘膜層のTリンパ球についても検討を行い、制御性Tリンパ球数の増加が示唆された。以上のデータは、 新規ラクトバシラス属菌がもつ強力な抗炎症作用と特異的な性質の解明にむけての順調な進捗を示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の結果より、ふなずし由来新規ラクトバシラス属菌はT細胞分化に主要な役割を果す樹状細胞に特有の変化を惹起する事実がin vitroおよびin vivoにてタンパク質発現レベルで示された。さらに、大腸固有粘膜層中の制御性Tリンパ球数の増加が示唆された。このため、今後は樹状細胞を用いた実験大腸炎モデルの予防・治療の検討およびT細胞サブセット分化への影響を中心とする推進方策とする。
すなわち、マウス骨髄細胞または大腸固有粘膜層より樹状細胞を分化および単離し、実験大腸炎モデルへの予防・治療を検討する。また、未熟T細胞と共培養することで、T細胞サブセット分化への影響も検討する。さらに、樹状細胞およびTリンパ球の細胞間相互作用に関与する分子群とその細胞内シグナル伝達についての検索を実施し、作用機序の解明を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度においては、これまでの定量PCR法による遺伝子発現解析から、ELISA法およびウェスタンブロット法によるタンパク質発現解析にシフトし、これらの物品費の購入に充てたが、主に定量用の抗体の選抜に遅延が生じたため、1,103,057円の次年度使用額が生じた。
平成26年度においては、フローサイトメータを用いた各細胞レベルによるタンパク質発現および表面マーカー解析にシフトする予定であり、この次年度使用額を購入費に充てる。さらに、研究の進捗 により、本研究の柱であるふなずし由来新規ラクトバシラス属菌の強力な抗炎症効果のメカニズムを制御する分子群が判明した場合は、その分子群の関わりを証明するための各種阻害剤および遺伝子欠損実験に使用する予定である。
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[Presentation] Probiotics isolated from Funazushi modulates NK-1R expression in colonic epithelial cells in vitro and attenuated DSS-induced colitis.2013
Author(s)
Yoshikiyo Okada, Yoshikazu Tsuzuki, Hirokazu Sato, Kazuyuki Narimatsu, Yuichi Yasutake, Ryota Hokari, Kengo Tomita, Chie Kurihara, Shunsuke Komoto, Chikako Watanabe, Atsushi Kawaguchi, Shigeaki Nagao, Soichiro Miura
Organizer
Falk Symposium 188
Place of Presentation
ドイツ、シュツットガルト
Year and Date
20130607-20130608
