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糞便移植療法の最適化を目指した宿主免疫機構の可塑性と曝露すべき腸管微生物叢の解明

阐明宿主免疫系统及其应接触的肠道微生物群的可塑性，旨在优化粪便移植治疗

基本信息

批准号：
21K07900
负责人：
松浦稔
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyorin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07900/
关键词：
腸管微生物叢免疫可塑性移入炎症性腸疾患 dysbiosis 糞便微生物移植

项目摘要

無菌(GF)マウスにSPF由来の腸管微生物叢を移入し、移入4週間後におけるレシピエント(元無菌マウス：ex-GFマウス)の腸内細菌叢、腸管構造、免疫プロファイルを検討した。その結果、若年マウスには免疫発達の可塑性があり、さらに週齢相応の腸管微生物叢を選択、構築し、宿主の健常な免疫発達を可能にするメカニズムが存在する可能性が示唆された。そこで、幼少期に生着する腸内細菌叢の選択に関与して、週齢特異的な宿主側の因子について検討した。4週齢および10週齢のGFマウス（雌雄各5匹）を用いて宿主（胸腺、脾臓、腸間膜リンパ節）の免疫状態、回腸ならびに大腸粘膜における遺伝子発現を比較検討した。mRNAマイクロアレイによる腸管粘膜の発現遺伝子プロファイルを検討した結果、雌雄に共通して4週群の回腸粘膜で優位に発現している遺伝子数は29遺伝子、10週群で優位に発現している遺伝子数は27遺伝子であった。同様に大腸粘膜では雌雄に共通して4週群および10週群で優位に発現している遺伝子数はそれぞれ17遺伝子、5遺伝子であった。特に、雌雄の回腸粘膜ではjoining chain of multimeric IgA and IgMの発現が4週群では検出されず、大腸粘膜では10週群で有意に低かった。さらに腸管内容物中のIgA分泌量は4週群で有意に低かった。また4週群の回腸粘膜では雌雄に共通してシアル酸転移酵素をコードするSt3gal6の発現が有意に高かった(雌; p <0.0001、雌; p <0.0001)。以上より、幼少期の腸管粘膜にはIgAが少なく微生物叢に曝露しやすい環境であり、腸管微生物叢の栄養素となるシアル酸が豊富に存在することが予想された。この特徴は生着する腸管細菌叢の選択機構の１つとなる可能性が考えられた。

The intestinal flora, intestinal structure and immune function of SPF derived intestinal flora were investigated after 4 weeks of transplantation. The results show that the plasticity of immune response, the selection, construction, and the possibility of immune response of the host in the intestinal microbiome during the current period are possible. The selection of intestinal bacterial flora during infancy is related to the detection of host-side factors that are specific to the cycle. The immune status of the host (thymus, spleen, intestinal membrane) and the expression of the gene in the ileum and large intestine mucosa were compared between 4 weeks and 10 weeks after treatment. mRNA expression in intestinal mucosa was 29 and 27 respectively in 4 and 10 week groups. The same large intestine mucosa has the same sex as the 4-week group and the 10-week group has the same sex as the 17-week group and the 5-week group. In particular, the ileal mucosa of both sexes was found to be in a 4-week group, while the large intestine mucosa was found to be in a 10-week group. IgA secretion in intestinal contents was intentionally low in 4 weeks. In ileal mucosa of the 4-week group, the expression of St3gal 6 was significantly higher in females than in males (p <0.0001 for females, p <0.0001 for females). The intestinal mucosa in the juvenile period is not exposed to the environment, and the intestinal flora is rich in nutrients. The characteristics of the bacteria and the selection mechanism of the intestinal flora are examined.