魚類腸管におけるインターロイキン１７を介した抗菌分子産生機構の解明

阐明鱼肠道中白细胞介素17介导的抗菌分子产生机制

• 批准号: 19J14996
• 负责人: 岡村 洋
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14996/
• 关键词: インターロイキン１７; メダカ; 腸管免疫; 腸内細菌叢; 脂質代謝; 自然免疫機構; ゲノム編集; CRISPR-Cas9; メタゲノム解析

IL-17受容体A1 (RA1)遺伝子において、CRISPR-Cas9法を用い遺伝子改変(KO)メダカを作製した。作製した変異メダカ系統は、メダカil17ra1のエクソン１から７にかけておおよそ5.4kbの領域を欠損する系統であり、これにより推定アミノ酸レベルでは、細胞外のリガンド結合ドメインのほとんどを消失する系統である。次にRNA-seqを用いた網羅的なトランスクリプトーム解析を行い、野生型との遺伝子発現パターンを比較した。その結果、IL-17RA1-KOメダカは、腸管前半部における脂質代謝関連遺伝子群の発現が低下しており、クラスター解析の結果、特にメバロン酸代謝に関与する遺伝子群の発現が一様に低下していることが明らかとなった。さらにこの代謝関連遺伝子群の減弱に加え、il17a/f1, il17c, rorcといったIL-17経路関連遺伝子群の発現に関しても有意に減少していた。これらから、魚類IL-17経路が腸管において、免疫関連遺伝子だけでなく代謝関連遺伝子群の発現誘導に対しても関与することが示唆された。さらに、IL-17RA1-KOメダカ腸管前半部及び後半部における16S細菌叢メタゲノム解析を行い、野生型メダカとの細菌叢の比較を行った。Uni-Frac解析の結果、IL-17RA1-KOメダカの腸管前半部では、野生型とは有意に異なる細菌叢の多様性を示した。一方腸管後半部においては、Il-17RA1-KOメダカにおいて日和見感染原因菌であるPlesiomonas shigelloidesの細菌叢組成に占める割合が有意に増加しており、この結果は、前年度実施したIL-17A/F1-KOメダカにおける腸内細菌叢解析と共通した結果である。以上から、IL-17RA1-KOにおいても野生型とは細菌叢が変化しており、il17ra1が腸内細菌叢制御において重要である可能性が示された。

IL-17 receptor A1 (RA1) gene mutation, CRISPR-Cas9 method using gene mutation (KO) gene mutation control The system has a 5.4kb domain that is not fully functional. The second is RNA-seq, which is used to analyze the genetic diversity of wild type and wild type. Results: IL-17RA1-KO protein expression decreased in the anterior half of the intestine, and the expression of lipid metabolism-related gene groups decreased in the anterior half of the intestine. Results of analysis showed that the expression of lipid metabolism-related gene groups decreased in the middle of the intestine. In addition, the decrease of metabolic related gene subset was increased, il 17a/f1, il 17c, rorc and IL-17 pathway related gene subset was decreased intentionally. In fish, IL-17 pathway is associated with intestinal tract, immune-related genes, and metabolic related genes are associated with induction of expression. Analysis of bacterial flora in the anterior and posterior half of the intestine and comparison of bacterial flora in wild-type and IL-17RA1-KO Uni-Frac analysis results, IL-17RA1-KO, showed diversity of bacterial flora in the anterior half of the gut, wild-type and intentionally diverse. In the latter half of the intestine, IL-17A/F1-KO was used to analyze the bacterial flora of Plesiomonas shigelloides. The possibility that IL-17RA1-KO may be important for the control of intestinal bacterial flora is shown.

项目成果

Establishment of interleukin 17 receptor A (RA) deficient medaka (Oryzias latipes) using CRISPR-Cas9 system

使用 CRISPR-Cas9 系统建立白介素 17 受体 A (RA) 缺陷青鳉 (Oryzias latipes)

• 发表时间: 2020
• 作者: 菊谷侑平;佐々木謙一;岩崎陽平;渡邉奎;谷津陽一;松永三郎;市川遥;Yo Okamura
• 通讯作者: Yo Okamura

メダカにおけるインターロイキン17受容体A1を介した腸内細菌叢制御機構の解明

阐明青鳉鱼中白细胞介素 17 受体 A1 介导的肠道微生物群控制机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 北島大夢;北野和哉;櫛田貴弘;田中賢一郎;久保尋之;舩冨卓哉;向川康博;岡村洋・宮西 弘(宮崎大農)・木下政人(京都大農) ・河野智哉・酒井正博・引間順一(宮崎大農)
• 通讯作者: 岡村洋・宮西 弘(宮崎大農)・木下政人(京都大農) ・河野智哉・酒井正博・引間順一(宮崎大農)

Metagenome analysis of intestinal flora in the IL-17A/F1-knockout medaka

IL-17A/F1 敲除青鳉肠道菌群的宏基因组分析

• 发表时间: 2020
• 作者: Kunihiko Shizume;Naoyuki Hatada;Shoko Yasui;Tetsuya Uda;Yo Okamura
• 通讯作者: Yo Okamura

Interleukin-17A/F1 Deficiency Reduces Antimicrobial Gene Expression and Contributes to Microbiome Alterations in Intestines of Japanese medaka (Oryzias latipes)

• DOI: 10.3389/fimmu.2020.00425
• 发表时间: 2020-03-17
• 期刊: FRONTIERS IN IMMUNOLOGY
• 影响因子: 7.3
• 作者: Okamura, Yo;Morimoto, Natsuki;Hikima, Jun-ichi
• 通讯作者: Hikima, Jun-ichi