The mechanism of systemic nutrient metabolism through the maintenance of small intestinal structure and intestinal environment by the interaction of small intestinal constituent cells

小肠组成细胞相互作用维持小肠结构和肠道环境，从而实现全身营养代谢的机制

基本信息

批准号：
22K19705
负责人：
中川嘉
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Toyama
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-22K19705/
关键词：
生活習慣病小腸構造腸管免疫腸内細菌叢

项目摘要

CREBH欠損マウスで認められる小腸の構造異常を引き起こす要因を検討するため、腸管オルガノイド培養法を用いて、腸管幹細胞の分化・増殖能の評価をおこなった。CREBH欠損（KO）マウスから作製した腸管オルガノイドと野生型（WT）マウスから作製した腸管オルガノイドは成長過程において同等の形態を見せ、腸管幹細胞のCREBH欠損は腸管幹細胞の分化・増殖能に大きな影響を与えない可能性が示された。小腸におけるCREBHの局在をin situ hybridizationを用いて検討し、CREBH欠損の作用が大きく出る細胞種の特定を行った。その結果、CREBHは細胞死が盛んに起こる絨毛先端に多く発現することが明らかとなった。加えて、RNA seq.やChiP seq.などのオミクス解析からCREBHがアポトーシスなどの細胞死に重要な遺伝子の発現を直接制御することが見出されたことから、CREBH欠損に伴う小腸の構造異常の要因に細胞死の制御機構の破綻があると想定し、解析を進めている。普通食を負荷したWTマウス、KOマウスの腸内細菌叢の解析を行ったところ、構成細菌に顕著な違いが認められた。KOマウスでは、生活習慣病の悪化に関連することが報告されている細菌の増加や腸内環境の改善に働くことが報告されている細菌の減少が認められた。さらに、脂肪肝を誘導する食餌である高脂肪高ショ糖食を12週間負荷したWTマウス、KOマウスの腸内細菌叢の解析では、KOマウスで腸管バリア機構の破壊に対する関与が報告されている細菌や肝炎の悪化に関与することが報告されている細菌が顕著に増加することが明らかとなった。

为了研究导致CREBH缺陷小鼠小肠结构异常的因素，我们采用肠道类器官培养方法来评估肠道干细胞的分化和增殖能力。 CREBH缺陷（KO）小鼠产生的肠类器官与野生型（WT）小鼠产生的肠类器官在生长过程中表现出相似的形态，并且肠干细胞中CREBH的缺乏对肠干细胞的分化和增殖能力有显着影响。显示了不被授予的可能性。我们利用原位杂交研究了 CREBH 在小肠中的定位，并确定了受 CREBH 缺陷影响最大的细胞类型。结果显示，CREBH 在绒毛尖端高表达，这里是细胞死亡频繁发生的地方。此外，RNA-seq和ChiP-seq等组学分析表明，CREBH直接调节对细胞死亡（例如细胞凋亡）重要的基因的表达，表明CREBH是与CREBH缺陷相关的小肠结构异常的一个促成因素我们正在继续分析，假设细胞死亡控制机制出现故障。当我们分析正常饮食的 WT 和 KO 小鼠的肠道菌群时，我们发现组成细菌存在显着差异。在 KO 小鼠中，观察到与生活方式相关疾病恶化有关的细菌增加，以及据报道可改善肠道环境的细菌减少。此外，对喂食高脂肪、高糖饮食（一种诱发脂肪肝的饮食）的 WT 和 KO 小鼠肠道菌群进行分析 12 周后发现，KO 小鼠参与了肠道屏障机制的破坏。显然，细菌和据报道与肝炎恶化有关的细菌显着增加。