水溶性食物繊維による炎症性腸疾患の増悪作用機序の解明

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これまでに，水溶性食物繊維であるイヌリンやフラクトオリゴ糖（FOS）の摂取が，マウスにおいてデキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘導性大腸炎の病態を悪化させることを明らかにしてきた。本年度は，摂取したイヌリンやFOSが腸内細菌によって資化されて産生される短鎖脂肪酸類が，大腸炎の病態を悪化させる要因であるかどうかを検討した。短鎖脂肪酸は経口投与しても大部分が胃や小腸で吸収されて大腸には殆ど届かないため，酢酸の誘導体であるトリアセチン，プロピオン酸の誘導体であるトリプロピオニン，および酪酸の誘導体であるトリブチリンを用いることとした。まずマウスにこれらの短鎖脂肪酸前駆体を経口投与し，盲腸内と血中において各短鎖脂肪酸の濃度が増加することを確認した。次に，各短鎖脂肪酸の前駆体を経口投与後，DSS溶液を7日間飲水投与して大腸炎を誘導した。毎日体重や便の性状を記録し，大腸炎の重症度を評価するDisease Activity Index (DAI)を算出した。また，試験終了後に大腸を回収してHE染色およびアルシアンブルー染色により大腸の組織構造や粘液産生細胞を観察した。その結果，トリアセチンおよびトリブチリンの投与により，大腸の上皮組織において広範囲に杯細胞の消失を伴う粘膜組織の損傷が観察された。また，血便症状が悪化し，DAIが増加した。一方，トリプロピオニンの投与は大腸上皮の粘膜組織の損傷を促進せず，DAIスコアも増加しなかった。これらの結果から，イヌリンの摂取時に産生される酢酸および酪酸が，イヌリンがDSS誘導性の大腸炎を悪化させる要因であることが示された。