Analysis of gut-brain axis disorder caused by amyloid from E. coli using amyotrophic lateral sclerosis fly model

利用肌萎缩侧索硬化症果蝇模型分析大肠杆菌淀粉样蛋白引起的肠脑轴紊乱

• 批准号: 22K15732
• 负责人: 森井 芙貴子
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15732/
• 关键词: 神経変性疾患; 筋萎縮性側索硬化症; ショウジョウバエ; 疾患モデル; 大腸菌; アミロイド; 腸脳相関

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は致死的な神経変性疾患であり治療法がなく、その開発が切望されている。近年、神経変性疾患の危険因子として腸内細菌叢の変化による腸-脳相関異常が注目されている。中でも大腸菌由来アミロイド蛋白curliは宿主の異常蛋白凝集や中枢神経系の炎症を惹起する分子として注目されているが、curliがALSの病態に及ぼす影響は明らかではない。大腸菌由来アミロイド蛋白curliはパーキンソン病モデル線虫において運動機能、神経変性の増悪に関与し、さらに家族性ALS原因遺伝子SOD1を導入した線虫モデルでもcurli蛋白の発現で寿命の短縮が報告された。またcurliとALSについては、SOD1変異モデルマウスにおいてcurli産生大腸菌の投与群で非投与群と比較して運動機能、生命予後が悪化したと報告された。本研究はALSモデルショウジョウバエを用いてALSの病態形成における腸内細菌叢、特にcurli産生の影響について明らかにすることを目的として実施する。今年度はまず大腸菌由来アミロイド蛋白curliを運動神経特異的ヒト家族性ALS遺伝子TDP43（Q331K変異）トランスジェニックショウジョウバエに投与した。運動機能、生存期間はcurliの有無によって有意差を認めなかったが、高濃度の大腸菌を摂取した群では対照群、疾患群でわずかに生存期間が長い傾向が見られた。TDP43系統においてはCurliの毒性を大腸菌そのものの栄養的効果で打ち消している可能性が考えられた。現在、C9orf72モデル、SOD1モデルにおいて同様の検討を進めている。

Atrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurological disorder, and its treatment and development are urgently needed. In recent years, the risk factors of neurological diseases and intestinal bacterial flora changes, intestinal-related abnormalities have been noticed. Coliform origin protein curli is responsible for abnormal protein aggregation in the host and inflammation in the central nervous system. Coliform origin protein curli is related to the increase of motor function and neurosis in Escherichia coli, and the introduction of SOD1, the causative gene of familial ALS, into Escherichia coli. Curli, ALS, SOD, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 10, The aim of this study was to investigate the effects of ALS on intestinal flora and specific curli in the pathogenesis of ALS. This year's E. coli origin protein curli is a motor specific ALS gene TDP43 (Q331K variant). Movement function, survival time, curli, intentional difference, high concentration of coliform, anti-radiation group, disease group, survival time, long tendency TDP43 system has been tested for its toxicity to E. coli and the possibility of its elimination. Now, C9orf72, SOD1, etc.

项目成果

E. coli derived amyloid protein decrease reproductivity of ALS model Drosophila

大肠杆菌衍生的淀粉样蛋白降低 ALS 模型果蝇的繁殖能力

• 发表时间: 2022
• 作者: 戸叶美枝子;高木理英;樽本憲人;前﨑繁文;松下祥;Fukiko Kitani-morii， Friedland Robert， Man Anh Huynh， Hideki Yoshida， Toshiki Mizuno
• 通讯作者: Fukiko Kitani-morii， Friedland Robert， Man Anh Huynh， Hideki Yoshida， Toshiki Mizuno