食餌による腸管粘膜免疫調節における遺伝子サイレンシングの役割

基因沉默在饮食诱导的肠粘膜免疫调节中的作用

基本信息

批准号：
22K14840
负责人：
逢坂文那
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Hokkaido 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-22K14840/
关键词：
microRNA 腸管免疫腸内細菌叢リンパ球遺伝子サイレンシング

项目摘要

本研究では、「食餌による腸管粘膜免疫調節にmicroRNAによる遺伝子サイレンシングが寄与するのか」という仮説を立て、以下のように検証を進めた。1) 高脂肪食の摂取により、マウス大腸粘膜固有層における制御性T細胞の割合が減少するという知見に基づき、マウスに高脂肪食を2週間ないしは4週間摂取させた時の大腸粘膜固有層白血球におけるmiRNAの発現レベルをマイクロアレイにより網羅的に解析した。その結果、高脂肪食摂取が大腸粘膜固有層白血球のmiR-20a-5pの発現を増加させることを明らかにした。また、in silico解析によりmiR-20a-5pは制御性T細胞のマーカー遺伝子であるNr4a3を標的とすることが予測され、実際に高脂肪食摂取によりNr4a3およびFoxp3のmRNAレベルが低下することを明らかにした。2) 高脂肪食摂取による大腸粘膜固有層白血球のmiR-20a-5pの発現増加に腸内細菌が関与しているかどうかをマウスへの抗生剤投与により確かめた。予想に反して、抗生剤投与によりmiR-20a-5pの発現レベルは高値を示した。このことは、高脂肪食摂取によるmiR-20a-5pの発現増加およびNr4a3のmRNAレベルの減少に、腸内細菌叢が関与しないことを示唆している。しかしながら、抗生剤投与による腸内細菌の減少レベルはコントロールに比べて1/100程度であり、高脂肪食摂取による大腸LPLにおけるmiRNAの発現増加やNr4a3のmRNAレベルの減少に対する腸内細菌叢の影響をキャンセルするには十分でなかった可能性があるため、無菌マウスを用いたさらなる検討が必要である。

在这项研究中，我们假设“microRNA介导的基因沉默是否有助于饮食诱导的肠粘膜免疫调节？”并继续进行如下验证。 1）基于小鼠结肠粘膜固有层中调节性T细胞的比例随着摄入高脂肪饮食而减少的认识，结肠粘膜固有层中调节性T细胞的比例降低当小鼠被喂食高脂肪饮食 2 或 4 周时，使用微阵列全面分析 miRNA 的表达水平。结果显示，高脂肪饮食摄入增加了结肠固有层白细胞中 miR-20a-5p 的表达。此外，计算机分析预测 miR-20a-5p 靶向调节性 T 细胞的标记基因 Nr4a3，并且发现高脂肪饮食摄入实际上会降低 Nr4a3 和 Foxp3 的 mRNA 水平。 2）我们通过给小鼠施用抗生素来确认肠道细菌是否参与了由于高脂肪饮食摄入而导致的结肠固有层白细胞中miR-20a-5p表达的增加。与预期相反，抗生素给药增加了 miR-20a-5p 的表达水平。这表明肠道微生物群并不参与高脂肪饮食摄入导致的 miR-20a-5p 表达增加和 Nr4a3 mRNA 水平降低。然而，与对照相比，抗生素施用导致的肠道细菌减少水平约为1/100，并且肠道菌群对由于高脂肪饮食摄入导致结肠LPL中miRNA表达增加和Nr4a3 mRNA水平降低的影响需要使用无菌小鼠进行进一步研究。