母乳オリゴ糖の腸管上皮幹細胞ニッシェを介した腸内環境発達メカニズムの解明

阐明母乳寡糖在肠上皮干细胞微环境中介导的肠道环境发育机制

基本信息

批准号：
22K19120
负责人：
中村公則
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19120/
关键词：
母乳オリゴ糖腸内環境腸管上皮細胞 Paneth細胞幹細胞

项目摘要

母乳栄養が乳児期の健全な腸内細菌叢形成を促し、子の将来のさまざまな疾病リスク軽減に寄与するとの疫学的結果が報告されている。母乳による乳児期の腸内細菌叢形成には、その主要成分である母乳オリゴ糖の重要性が示唆されている。しかし、これまで母乳オリゴ糖の機能はビフィズス菌の選択的資化など共生側（細菌）の解析が中心に示されており、宿主側の腸管上皮細胞への作用は全く検討されていない。本研究は、母乳オリゴ糖の腸管上皮幹細胞ニッシェを形成する腸管上皮幹細胞とPaneth細胞に対する作用に着目し、宿主因子を介した腸内細菌叢形成および腸管組織形成のメカニズムをはじめて解明することで、腸管上皮幹細胞ニッシェ機能の修復および活性化の誘導による乳児の腸内環境発達機構の正常化を標的とした、新規疾患予防戦略を構築することを目的とする。2022年度は、小腸上皮オルガノイド（エンテロイド）生体外可視化ライブイメージングを用いて、母乳オリゴ糖のPaneth細胞顆粒分泌誘導能を解析した。乳糖由来オリゴ糖をマイクロインジェクション法にてエンテロイド内腔に導入したところ、Paneth細胞内顆粒の活発な内腔への分泌が示された。一方、コントロールとして導入したPBSにおいて顆粒分泌は観察されなかった。この結果は、母乳オリゴ糖の腸内細菌叢を介さない腸管上皮細胞への直接的な効果が存在することを明らかとした。また、今回本研究で示した腸管上皮幹細胞ニッシェへの母乳オリゴ糖が直接関与するシグナル伝達経路を明らかにするために、RNA-seqによる網羅的遺伝子発現解析を予定している。その基盤となる母乳オリゴ糖を導入したエンテロイドからPaneth細胞と幹細胞をセルソーターにて高純度に分離しRNAを抽出する各条件の検討を進めた。

据报道，流行病学结果是，母乳喂养在婴儿期促进健康的肠道菌群形成，并有助于降低未来婴儿期各种疾病的风险。已经提出了母乳寡糖在婴儿期由于母乳引起的肠道菌群形成的主要成分的重要性。然而，到目前为止，母乳寡糖的功能主要显示出可以分析共生侧（细菌），例如选择性使用双歧杆菌，并且根本没有研究其对肠上皮细胞的影响。这项研究的重点是母乳寡糖对形成肠道上皮干细胞的肠道上皮干细胞的影响，并旨在开发一种针对肠道环境发展机制的新型疾病预防策略，该策略通过诱导肠道上皮干细胞的良好型固有型机制的态度，以诱导和激活的态度，以诱导肠道上皮细胞的修复和激活。形成和肠道组织形成。在2022年，我们分析了母乳寡糖使用体外可视化小肠上皮类器官（肠动物）诱导Paneth细胞颗粒分泌的能力。当通过显微注射引入乳糖衍生的寡糖到肠道内腔中时，木板内细胞颗粒被证明被分泌到活性腔中。另一方面，在PBS中未观察到作为对照的PBS中没有观察到颗粒状分泌。结果表明，母乳寡糖对不介导肠道微生物群的肠上皮细胞有直接作用。此外，计划使用RNA-Seq进行全面的基因表达分析，以阐明母乳寡糖直接参与肠上皮干细胞生态位的信号传导途径，这在本研究中已显示。我们通过将Paneth细胞和干细胞与已引入的肠to骨细胞分离到已引入的各种条件下提取了RNA，并使用细胞分散者引入了下面的母乳寡糖。

项目成果

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专利数量（0）

Hemodynamic response to intestinal pH stimulation measured with spectroscopic video imaging

通过光谱视频成像测量肠道 pH 刺激的血流动力学反应

DOI：
10.1088/2057-1976/aca20a
发表时间：
2022
期刊：
Biomedical Physics & Engineering Express
影响因子：
0
作者：
Funane Tsukasa;Yokoi Yuki;Kikuchi Masashi;Shinozaki Ryuga;Ayabe Tokiyoshi;Atsumori Hirokazu;Nishimura Ayako;Nakamura Kiminori;Kandori Akihiko
通讯作者：
Kandori Akihiko

High-efficient genetic engineering of enteroids using mouse isolated crypts revealing the intestinal function

利用小鼠分离隐窝对肠类进行高效基因工程，揭示肠道功能