血管内皮保護作用を有する乳酸菌

岡山理科大学

獣医学部 獣医学科
講師 向田 昌司
2024年1月18日
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高血圧• 高血圧症の重症化は、「心血管疾患」や「脳卒中」を引き起こす

 ～３５％の日本人～４８％の米国成人 成人の全年齢層でリスク因子となる（Nat Rev Dis Primers. 2018 22:4:18014.）

 ～７０％は肥満
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肥満と腸内細菌• Gordonらは、肥満において腸内フローラが変化することを報告（FirmicutesとBacteroidesの比の増加）（Nature 2006,444(7122):1027-31. 引用回数：13284）。

• また、肥満患者を糞便をマウスに移植すると、マウスが肥満を引き起こすことを実証（Science 2013, 341(6150):1241214.）。
• これらの報告は、腸内細菌が肥満の発症・進展に寄与する可能性を示唆する。
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肥満・糖尿病の新規治療標的
アッカーマンシア・ムシニフィラ• A. muciniphilaは、肥満や糖尿Akkermansia muciniphila

病などの腸内で減少• A. muciniphilaの経口投与は、Microb Biotechnol. 201912(6):1109-1125.

マウスおよびヒトにおいて肥満や糖尿病を改善する（Proc Natl
Acad Sci USA. 2013, Nat Med 2019）。

• A. muciniphilaは、次世代の有益な微生物と考えられている。
Front Immunol. 2022 7:13:934695 4

マイクロバイオーム創薬
高血圧性
心血管疾患

？

腸内細菌叢
中枢神経系
精神疾患

代謝性疾患
肥満・糖尿病

炎症性腸疾患

がん免疫
感染性疾患

高血圧病態における腸内細菌叢の役割はあまりよく分かっておらず、善玉菌（腸内細菌）に関する知見も少ない

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従来技術とその問題点
降圧作用を有する腸内細菌群に関する報告はなされているが、高血圧に起因する血管機能障害高血圧に起因する腸管機能障害等に対する腸内細菌の影響について、あまり詳細に検討されていない。
6本研究の目的

高血圧病態における腸内細菌叢の役割を明らかにするとともに、新たな治療標的の探索

7腸内細菌叢解析
10～15週齢正常ラット（WKY）

10～15週齢高血圧ラット（SHR）

腸内細菌のゲノム解析

16S全長アンプリコン解析
ショートリードのデータを疑似ロングリード化させる

高血圧ラットSHR糞便で、2つの細菌種の減少が認められた

Ligilactobacillus murinus

43210

アッカーマンシア ムシニフィラ

ムリナス

P=0.0853% of Total readings% of Total readings

ラクトバシラス

Akkermansia muciniphila

3210∗∗ P<0.05

Scientific Reports 2023, 13:15197

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正常ラットの糞便から乳酸菌を分離した乳酸菌（ラクトバチルス ムリナス, L. murinus）を同定

Scientific Reports 2023, 13:15197

10実験デザイン
高血圧ラットSHR(10-15 wks)

いずれかを２週間経口投与• 生理食塩水（Saline、コントロール群）• ラクトバチルス ムリナス
(L. murinus, 0.5-1.2 x 108 CFU/ml)

L. murinus (経口投与、１日１回)

順化Days -28

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① 血圧
14 ② 血管内皮機能③ 腸管機能④ 〃 形態⑤ 〃 炎症反応⑥ 免疫応答⑦ 細菌毒素11

① 血圧： 乳酸菌L. murinusの経口投与（2週間）は血圧上昇を抑制した∗ # P<0.05

Scientific Reports 2023, 13:15197

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② 血管内皮機能： L. murinus投与は、高血圧でみられる内皮機能障害を改善した

腸間膜動脈∗ # P<0.05

Scientific Reports 2023, 13:15197

13

③-1 腸管機能： L. murinus投与は、高血圧でみられる腸管透過性の亢進を改善した∗ # P<0.05

Scientific Reports 2023, 13:15197

14

③-2 腸管機能： L. murinus投与は、高血圧でみられるClaudin 4発現減少を改善した
大腸（近位結腸）Scientific Reports 2023, 13:15197

15

④ 形態： L. murinus投与は、高血圧でみられる腸陰窩減少を改善した
大腸（近位結腸）Scientific Reports 2023, 13:15197

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⑤ 炎症反応： L. murinus投与は、高血圧でみられる近位結腸のTNF-α発現上昇を改善した∗ # P<0.05

Scientific Reports 2023, 13:15197

17⑥免疫応答： SHR腸管リンパ節において、ヘルパーT,制御性T, Th1, Th17細胞数の変化は認められなかった
47.8%

0.4%

CD4+ CD45+
T cells

FoxP3+ T cells
1.3%

IFNg+ T cells
1.2%

IL-17+ T cells
0.5%

FoxP3+ T cells
0.4%

IFNg+ T cells
0.9%

IL-17+ T cells
0.4%

WKY
0.7%

51.1%

1.7%

50.5%
CD4+ CD45+T cells

46.0%

CD45

70

WKY 10-15 wks
SHR 10-15 wks

60
504030Helper T cellC

CD4+FoxP3+ cells(as % of Live Singlets)

CD4+CD45+ cells(as % of Live Singlets)

B

IFNγ

FoxP3

D64
20Tregs

IL-17

E

2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

Th1

CD4+IL17+ cells(as % of Live Singlets)

1.8%

CD4+INFγ+ cells(as % of Live Singlets)

CD4SHR

1.00.50.0Th17

Scientific Reports 2023, 13:15197

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⑦ 細菌毒素： L. murinus投与は、高血圧でみられる血中LPS濃度の増加を改善した∗ # P<0.05

Scientific Reports 2023, 13:15197

19高血圧と腸内フローラ Working Model
ディスバイオーシス
グラム陰性菌Streptococcus

細菌毒素

Lactobacillus
Mucous

タイトジャンクション
蛋白

TNF-α

Epithelial cell

腸管透過性の亢進
Blood stream 細菌毒素

血管内皮機能障害/高血圧
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高血圧と腸内フローラ Working Model
プロバイオティクス treatment
グラム陰性菌Streptococcus

細菌毒素

L. murinus
Mucous
タイトジャンクション
蛋白

TNF-α

Epithelial cell

腸管透過性
Blood stream 細菌毒素

血管内皮機能障害/高血圧
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⑧ 高血圧患者における腸内Lactobacillusの変化

Normotension
Hypertension
Ratio (%)

正常血圧：１３名
高血圧：７名100806040200

Lactobacillus(Cuf-off, 0.047)

Low

High
Scientific Reports 2023, 13:15197

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想定される用途• 「高血圧」または「血圧高め」な人に適用することで降圧および血管保護作用が認められる可能性が考えられる。
• 上記以外に、腸管保護の効果が得られることも期待される。
• また、獣医学領域に着目すると、犬や猫（特に老齢）といったペットの分野や用途に展開することも可能と思われる。
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実用化に向けた課題• 現在、ラット（実験動物）において本菌が血管・腸管保護作用を有することを明らかになった。しかし、人や犬・猫への影響（副作用を含めて）については不明である。
• 今後、実用化に向けて、本菌の代謝産物についての実験データを取得し、安全性の確認とともに、有効性を示す物質を明らかにしていきたい。
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本技術に関する知的財産権• 発明の名称 ：乳酸菌及びその用途• 出願番号 ：特願2022-184177
• 出願人
：加計学園
• 発明者
：向田昌司、矢野嵩典 他

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お問い合わせ先
岡山理科大学大学
研究・社会連携部 桑本 誠
ＴＥＬ 086 － 256 － 9730
ＦＡＸ 086 － 256 － 9732
e-mail renkei＠ous.ac.jp

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