生分解性ポリエステルと腸内細菌の働きで炎症性腸疾患の病態抑制に成功 麻布大学など

麻布大学獣医学部獣医学科の永根大幹講師、東京工科大学の佐藤拓己教授、日本ペットフード株式会社の共同研究により、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)が腸内細菌を介して炎症性腸疾患(IBD)の抑制作用を示すことがわかった。

様々な治療アプローチが検討されているものの、依然として炎症性腸疾患(IBD)は難病の一つである。IBDの病態には、腸内細菌叢とその代謝物が関与することがわかっており、中でも、短鎖脂肪酸は重要な役割を持つ。しかし、短鎖脂肪酸は揮発性が高いために、経口投与では、IBDが生じる大腸まで送達させることが困難である。

本研究チームは、生分解性ポリエステルの一種であるポリヒドロキシ酪酸(PHB)に着目した。PHBは土壌中の微生物により分解されることで、短鎖脂肪酸の一種である3-ヒドロキシ酪酸(3-HB)に変換される。腸内細菌も土壌細菌と同様にPHBを3-HBに変換することができれば、IBDの病態に作用する可能性がある。

研究の結果、PHBを経口投与したIBDモデルマウスでは、腸内細菌によりPHBが分解され、大腸において持続的に3-HBが放出されることが確認された。血中の3-HB濃度が上昇し、IBDの病態を抑制することに成功したという。組織中では、抗炎症性の免疫細胞である制御性T細胞の増加が認められたことから、PHBは、制御性T細胞の活性化を通じてIBDの治療効果を示す可能性があるとしている。

PHBは、潰瘍性大腸炎をはじめとする、腸内細菌叢に関連する疾患の治療に応用できることが示唆された。生分解性ポリエステルは、持続可能な社会発展のために不可欠な素材であるだけでなく、本研究が示したPHBの応用性からも、疾患への新たなアプローチとなることも期待される。

論文情報:

【The FASEB Journal】The novel sustained 3-hydroxybutyrate donor poly-D-3-hydroxybutyric acid prevents inflammatory bowel disease through upregulation of regulatory T-cells

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