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

由识别营养环境变化的短链脂肪酸受体介导的神经/免疫/代谢控制

基本信息

批准号：
21H04862
负责人：
木村郁夫
金额：
$ 26.71万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04862/
关键词：
短鎖脂肪酸 GPCR 脂肪酸受容体腸内細菌

项目摘要

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。当該年度においては、①短鎖脂肪酸受容体GPR41およびOlfr78それぞれの胎児期・哺乳期でのKOマウスにおける交感神経節でのRNAseqを行った結果、それぞれの時期で、野生型マウスとの比較の結果、GPR41KO、Olfr78KOにおける交感神経の発達に関連する遺伝子群の変動が確認された。これらの変化はGPR41とOlfr78KOマウスで全く異なっており、これは、GPR41やOlfr78が同様に短鎖脂肪酸をリガンドとするにも関わらず、その作用時期と機能が全く異なることを示唆する結果であった。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、GPR43floxマウスを用いて、UCP-1-CREマウスおよびadiponectin-CREマウスとの掛け合わせを行い、脂肪組織特異的GPR43欠損マウス作出の準備を進めた。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、短鎖脂肪酸受容体GPR41、GPR43、Olfr78それぞれのKOマウスより腸管オルガノイド作出を行った。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、そのターゲット組織が肝臓であることを明らかにした。また、その代謝物による代謝機能改善効果が、短鎖脂肪酸受容体欠損マウスで消失したことから、その効果に何らかの短鎖脂肪酸受容体シグナルが関与することを明らかにした。

该研究主题旨在通过短链脂肪酸受体作为食物和营养信号来阐明代谢调节机制的全面范围。特别是，我们旨在综合了解如何通过控制每个组织中通过血液表达的短链脂肪酸受体的功能来控制宿主的能量代谢网络，从而有助于肠道环境的短链脂肪酸和营养成分。在这个财政年度，进行了1）1）在胎儿的KO小鼠的交感神经节和短链脂肪酸受体GPR41和OLFR78的手淫阶段，并且由于每个时期与野生型小鼠的比较，在GPR41KO和OLFR78中与野生型小鼠进行了比较。这些变化在GPR41和OLFR78KO小鼠之间完全不同，这表明尽管GPR41和OLFR78类似地使用短链脂肪酸作为配体，但它们的作用和功能的时机和功能完全不同。 ②关于涉及肠菌群的脂肪细胞米色，使用GPR43Flox小鼠将UCP-1-CRE小鼠和脂联蛋白-CRE小鼠组合在一起，以准备产生脂肪组织特异性GPR43缺乏小鼠。 ③关于在肠激素分泌过程中短链脂肪酸受体的机制，肠道类器官是由具有短链脂肪酸受体GPR41，GPR43和OLFR78的KO小鼠产生的。 ④关于食物成分的短链脂肪酸受体的新作用，我们透露，我们关注的食物成分的目标组织及其代谢物是肝脏。此外，由于缺乏短链脂肪酸受体的小鼠中代谢物改善代谢功能的作用消失了，因此发现某些短链脂肪酸受体信号与这种作用有关。