Analysis of intestinal bacterial invasion into intestinal epithelial cells and inflammation induction by an aluminum-containing food additive alum

含铝食品添加剂明矾对肠道细菌侵袭肠上皮细胞及炎症诱导的分析

• 批准号: 22K11763
• 负责人: 若林 あや子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nippon Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11763/
• 关键词: 腸内細菌叢; 抗生剤; アルミニウム含有食品添加物; ミョウバン; バチルス科細菌; 腸上皮細胞; 細胞死; ピロトーシス; 食品添加物; 腸内細菌; 炎症誘導

我々はこれまでマウスを用いて、抗生剤（アンピシリン、ネオマイシン、バンコマイシン、メトロニダゾール）処置がカスパーゼ６活性化を介した腸上皮細胞のアポトーシスを誘導すること、加えて抗生剤処置下での食品添加物ミョウバンの経口投与はカスパーゼ１とカスパーゼ４活性化を介した腸上皮細胞のピロトーシスとIL-18産生を誘導することを見出した。本研究では、腸上皮細胞死誘導における腸内細菌叢の関与を明らかにする目的で、抗生剤処置およびミョウバン投与による腸内細菌叢の変化について16S rRNAメタゲノム解析を行なった。抗生剤を添加または非添加の飲料水を2週間与えた後、ミョウバンを経口投与したマウスの小腸内容物および小腸上皮細胞を分離し、16S rRNAメタゲノム解析を実施した。その結果、抗生剤非処置マウスの小腸内容物および小腸上皮細胞ではムリバキュラ科などのグラム陰性共生細菌が優勢であったが、抗生剤処置マウス腸内ではこれらグラム陰性菌が著しく減少し、グラム陽性のバチルス科細菌が優勢であった。また、抗生剤処置に加えてミョウバンを投与したマウス腸上皮細胞ではバチルス科細菌以外にも、様々な多様な細菌が検出された。これらの結果より、抗生剤耐性細菌が優勢なdysbiosis環境下の腸上皮細胞において、ミョウバンはグラム陽性細菌成分によるインフラマソーム活性化を促し、カスパーゼ１とカスパーゼ４の活性化を介したピロトーシス誘導とIL-18分泌を引き起こす可能性が示唆された。抗生剤によるdysbiosisは、アルミニウム含有食品添加物ミョウバンによる腸上皮細胞の細胞死を増強させ、深刻な腸上皮バリア損傷と消化管アレルギーの発症や悪化に関与することが考えられる。今後さらにマウス生体および腸上皮培養細胞を用いて、上皮細胞死の分子機構および消化管アレルギー誘導機構について解明する予定である。

到目前为止，我们使用小鼠通过Casperase 6激活抗生素（氨苄青霉素，新霉素，bangomycin和甲硝唑）来诱导肠道内皮细胞的细胞凋亡。 Casperase 1和Casperze 4。在这项研究中，由于抗生素和明矾的给药而对肠道缺陷的变化进行了16S rRNA元基因组分析，以阐明肠道菌群参与肠上皮细胞死亡诱导。经过两周的抗生素或非添加饮用水后，分离了铝细菌的小肠和小肠上皮细胞，并进行了16S rRNA元基因组分析。结果，革兰氏阴性菌种细菌（例如，抗生素的小鼠的物质和小肠上皮细胞）显着，但在抗生素处理小鼠肠道中，这些革兰氏阴性细菌显着降低，并显着降低固定是主导的。除了抗生素处理外，还在小鼠肠内内皮细胞中检测到各种细菌，除细菌外还施用了明矾细菌。从这些结果中，在抗生素抗生素耐药细菌的肠道内皮细胞中，明矾促进了持续的细菌成分的激活，以及通过casperase 1和casperase 4的激活而诱导的革兰氏阴性细菌成分。它可能导致IL-18分泌。抗生素的营养不良可能会增强由于含铝的食物添加剂，严重的肠上皮屏障损伤以及消化管过敏的发展和恶化而引起的肠内内皮细胞的细胞死亡。将来，我们计划使用小鼠活细胞和肠培养细胞阐明上皮细胞死亡的分子机制和上皮细胞死亡的消化管过敏机制。

项目成果

Antibiotics-induced dysbiosis promotes epithelial cell death and eosinophilic infiltration in the gut caused by aluminum-containing food additives

抗生素引起的生态失调促进含铝食品添加剂引起的肠道上皮细胞死亡和嗜酸性粒细胞浸润

• 发表时间: 2022
• 作者: Ayako Wakabayashi;Atsuko Owaki;Ken Iwatsuki;Keisuke Tanaka;Soichiro Kumamoto;Yasutaka Osada;Yasuhiro Nishiyama;Shoji Matsune;Rimpei Morita
• 通讯作者: Rimpei Morita

researchmap 若林 あや子

研究地图若林绫子

抗生剤が促進する食品添加物ミョウバンによる腸管上皮の炎症性細胞死の解析

抗生素促进食品添加剂明矾诱导肠上皮炎症细胞死亡分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 若林あや子;大脇敦子;長田康孝;森田林平
• 通讯作者: 森田林平

Antibiotics promote epithelial cell death and eosinophilic infiltration in the gut caused by an aluminum-containing food additive

抗生素促进含铝食品添加剂引起的肠道上皮细胞死亡和嗜酸性粒细胞浸润

• 发表时间: 2022
• 作者: Ayako Wakabayashi;Atsuko Owaki;Ken Iwatsuki;Yasuhiro Nishiyama;Shoji Matsune;Rimpei Morita
• 通讯作者: Rimpei Morita

イヌの肝細胞癌のオルガノイドバンクの構築および新規治療法の開発

犬肝细胞癌类器官库的构建及治疗新方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 町田雪乃;道下正貴;若林あや子
• 通讯作者: 若林あや子