Contribution of gut microbiota to the maturation and maintenance of intestinal motility

肠道微生物群对肠道蠕动成熟和维持的贡献

• 批准号: 22K15969
• 负责人: 白 暁鵬
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kyushu University
• 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15969/
• 关键词: 腸内細菌; 腸管運動; VIP; 慢性特発性偽性腸閉塞症

通常の腸内細菌を有するマウス(SPF)、無菌マウス（GF）、単一菌種定着ノトバイオートマウス（EC：E.coli或はLB：Lactobacillus）に、in vivo消化管運動機能、ex vivo 腸管平滑筋収縮機能、Nanostringによる腸管組織遺伝子発現、蛍光免疫染色による筋間神経叢の蛋白質発現評価を行った。胃排出機能は各群間に有意な差を認めなかった。腸管運動機能は、GF群でその他の群と比較して有意に低下し、経口金属ビーズの透視下観察では特に上部小腸の蠕動低下を認めた。腸管平滑筋収縮能に関して、カルバコール刺激による筋原性収縮能は各群間に有意な差を認めなかったが、Field stimulationによる収縮性はSPF群と菌定着群で、GF群と比較してコリン作動性神経が亢進し、強い収縮性を示した。一方、腸神経のアセチルコリン産生酵素（ChAT）の発現は各群間に有意な差を認めなかったが、それと共局在する神経にVasoactive intestinal peptide（VIP）の発現は腸内細菌が存在する3群はGF群のそれと比較して有意に強い発現を認めた。VIP発現量は腸管運動機能と有意な正の相関を認め、腸内細菌が腸神経の発達を制御することが示唆された。さらに、EC（グラム陰性菌）群におけるVIP発現量と腸管運動機能はLB（陽性菌）群と比較して有意に亢進しているため、Toll like receptor (TLR)や腸管自然免疫の関与が考えられた。

In vivo gastrointestinal motor functions, ex vivo intestinal smooth muscle contraction function, intestinal tissue gene expression using Nanostring, and protein expression of the intermuscular plexus by fluorescent immunostaining were evaluated in mice (SPF), sterile mice (GF), and single-bacterial species colonization notobio mice (EC: E. coli or LB: Lactobacillus).两组之间的胃排空功能没有显着差异。与其他组相比，GF组的肠运动功能显着降低，口服金属珠的荧光镜观察在小肠上部表现出偏低的速度。关于肠道平滑肌收缩力，两组在卡尔巴醇刺激引起的肌源性收缩力中没有显着差异，但是与GF组相比，SPF组和细菌殖民地基团所引起的收缩力增加了，胆碱能神经和胆碱能神经得到了增强。另一方面，两组之间在肠神经中产生乙酰胆碱的酶（CHAT）的表达中没有观察到显着差异，但是在与GF组相比，与GF组相比，在三组中，与GF组相处的神经表达的表达相当于肠道细胞膜的三组。发现VIP表达水平与肠运动功能显着正相关，这表明肠道细菌调节肠道神经的发育。此外，与LB（阳性细菌）组相比，EC（革兰氏阴性细菌）组中的VIP表达水平和肠道运动显着增加，因此考虑了Toll样受体（TLR）和先天肠道免疫的参与。