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腸管オルガノイド培養系を用いた抗炎症性食品成分の探索と解析

利用肠道类器官培养系统寻找和分析抗炎食物成分

基本信息

批准号：
18J22466
负责人：
齋藤由季
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22466/
关键词：
腸管オルガノイド腸管上皮細胞 TNF-α 炎症マイクロインジェクション IL-4

项目摘要

本研究では、マウスの腸管オルガノイド（ミニ腸管のような3次元細胞組織体）を用いて、腸管上皮の炎症を抑制する食品成分の探索と、その作用機構を調べることを目的としている。今年度は最終年度であるが、COVID-19禍の影響を受け進捗が遅れたため、以下の2項目に関して報告する。①炎症性サイトカインTNF-αによる腸管オルガノイド初期炎症モデル系の作製：初期炎症状態を想定して24時間以内のTNF-α刺激を行い、腸管上皮細胞の機能や構造の変化について調べ、腸管オルガノイドの初期炎症モデル系の作製を試みた。まず、TNF-α刺激後1時間で、炎症反応初期に誘導されるケモカインMIP-2の遺伝子発現量は顕著に増加した。さらに、TNF-α刺激後24時間で、幹細胞の維持・増殖機能の低下や、細胞間のバリア機能の低下が認められた。以上より、炎症初期段階の腸管上皮細胞の変化を明らかにするとともに、腸管炎症を研究するための腸管オルガノイド初期炎症モデル系を作製することができた（投稿中）。②食品成分の抗炎症作用を評価する実験系の検討：腸管オルガノイドは内側が食品の通る管腔という構造であることから、腸管オルガノイドの内側に食品成分を投与するためにマイクロインジェクション技術を導入し、①で作製した腸管オルガノイド初期炎症モデル系を用いて、食品成分の抗炎症作用が評価可能であるか否かを検討した。その結果、陽性対照である5-アミノサリチル酸+TNF-α群ならびに、すでに抗炎症作用が認められているカフェ酸+TNF-α群は、PBS +TNF-α群に比してMIP-2遺伝子発現量が半分程度に減少することを示した。この結果は、本実験系にて食品成分の抗炎症作用が評価可能であることを示唆するものである。今後は、幹細胞やバリア機能などへの影響も検討し、食品成分の抗炎症作用を多面的に評価できる腸管オルガノイド実験系を構築したい。

The purpose of this study is to explore the role of food ingredients and mechanisms in regulating intestinal inflammation. This year, the impact of COVID-19 disaster has been improved, and the following two items are reported.① Inflammatory cell TNF-α stimulation of intestinal tract: TNF-α stimulation within 24 hours after initial inflammatory state was determined, functional and structural changes of intestinal epithelial cells were modulated, and the initial inflammatory cell system of intestinal tract was tested. The expression of MIP-2 mRNA increased at the first time after TNF-α stimulation. At 24 hours after TNF-α stimulation, the maintenance and proliferation of stem cells decreased, and the intercellular proliferation decreased. The changes of intestinal epithelial cells in the early stages of inflammation are clearly described in this paper. (2) Evaluation of the anti-inflammatory effect of food ingredients: introduction of food ingredients into the intestinal tract, introduction of The results showed that the 5-mer anti-inflammatory effect of the positive control group was reduced by half compared with the 5-mer anti-inflammatory effect of the PBS + TNF-α group. These results suggest that the anti-inflammatory effects of food ingredients may be evaluated. In the future, stem cell function and anti-inflammatory effects of food ingredients will be evaluated in a multi-faceted manner.