腸内免疫アミノ酸代謝とその変容による炎症性腸疾患増悪メカニズムの解明

本研究の目的は、哺乳類におけるL型アミノ酸酸化反応の責任酵素遺伝子であるLAO1とIL4I1および両遺伝子欠損マウスをDSSやTNBS腸炎モデルに供し、各種生化学的、生理学的、免疫学的およびオミクスデータを包括的に取得することで、炎症性腸疾患の新たな病態メカニズム解明の一助とすることである。令和４年度の研究成果として以下に概要を示す。「LAAO欠損による腸内免疫アミノ酸代謝変容の全体像把握」①腸内アミノ酸代謝物解析　野生型、LAO1欠損、IL4I1欠損、両遺伝子欠損マウスの盲腸便を用いてメタボローム解析を行なった結果、各ジェノタイプで代謝物組成が異なることが示された。特にLAO1欠損と両遺伝子欠損によりトリプトファン代謝物のキヌレイン濃度の低下が認められた。また、両遺伝子欠損によりイノシン濃度の低下が認められた。さらに、血中の代謝物解析を行なった結果、IL4I1欠損と両遺伝子欠損によりトリプトファン代謝物の一つであるインドール酢酸濃度の低下が認められた。②腸内遺伝子発現解析　野生型、LAO1欠損、IL4I1欠損、両遺伝子欠損マウスの回腸および結腸組織よりRNAを抽出し、ClariomSチップによるマイクロアレイ解析に供した。その結果、IL4I1欠損の回腸においてATF3の発現低下や両遺伝子欠損の回腸におけるARNTL (BMAL1)発現低下が認められた。一方で結腸組織においては、両遺伝子欠損でTAP1やIRF1遺伝子に加え、IDO1遺伝子の発現上昇が観察された。IDO1はトリプトファンからキヌレイン代謝酵素であり、両遺伝子欠損マウスにおける上記の盲腸便中キヌレイン濃度の低下との関連性が興味深い。以上の結果から、L型アミノ酸酸化反応の責任酵素遺伝子であるLAO1とIL4I1は腸内におけるトリプトファン代謝に深く関わることが示唆された。

本研究の目的は、哺乳類におけるL型アミノ酸酸化反応の責任酵素遺伝子であるLAO1とIL4I1および両遺伝子欠損マウスをDSSやTNBS腸炎モデルに供し、各種生化学的、生理学的、免疫学的およびオミクスデータを包括的に取得することで、炎症性腸疾患の新たな病態メカニズム解明の一助とすることである。令和４年度の研究成果として以下に概要を示す。「LAAO欠損による腸内免疫アミノ酸代謝変容の全体像把握」①腸内アミノ酸代謝物解析　野生型、LAO1欠損、IL4I1欠損、両遺伝子欠損マウスの盲腸便を用いてメタボローム解析を行なった結果、各ジェノタイプで代謝物組成が異なることが示された。特にLAO1欠損と両遺伝子欠損によりトリプトファン代謝物のキヌレイン濃度の低下が認められた。また、両遺伝子欠損によりイノシン濃度の低下が認められた。さらに、血中の代謝物解析を行なった結果、IL4I1欠損と両遺伝子欠損によりトリプトファン代謝物の一つであるインドール酢酸濃度の低下が認められた。②腸内遺伝子発現解析　野生型、LAO1欠損、IL4I1欠損、両遺伝子欠損マウスの回腸および結腸組織よりRNAを抽出し、ClariomSチップによるマイクロアレイ解析に供した。その結果、IL4I1欠損の回腸においてATF3の発現低下や両遺伝子欠損の回腸におけるARNTL (BMAL1)発現低下が認められた。一方で結腸組織においては、両遺伝子欠損でTAP1やIRF1遺伝子に加え、IDO1遺伝子の発現上昇が観察された。IDO1はトリプトファンからキヌレイン代謝酵素であり、両遺伝子欠損マウスにおける上記の盲腸便中キヌレイン濃度の低下との関連性が興味深い。以上の結果から、L型アミノ酸酸化反応の責任酵素遺伝子であるLAO1とIL4I1は腸内におけるトリプトファン代謝に深く関わることが示唆された。