确认由人iPS细胞产生的“迷你肠”吸收三大营养物质 (糖，蛋白质，脂质)
发表在国际人类营养杂志“营养”上
2022年2月8日
大日本印刷株式会社 (DNP) 在与国立成长医疗研究中心研究所生殖医疗研究部 (阿久津英宪部长) 进行的联合研究中，此次，在人体iPS细胞产生的小肠立体脏器模型“迷你肠”的三大营养素(糖类、蛋白质、脂质)的吸收评价中，确认了其有用性。关于这项研究的论文发表在国际人类营养期刊“营养” (2022年1月19日由MDPI出版) 上。
吸收测量示意图
使用迷你肠的标记试剂 (绿色) 的吸收反应的观察图像
【研究背景】
近年来，人们对饮食预防生活习惯病有效性的认识不断提高，食品公司等企业正在开发特定保健用食品和功能性食品。维持健康不可缺少的三大营养素 (糖质、蛋白质、脂质) 主要通过小肠吸收，在开发功能性食品等时，营养吸收是重要的评价项目之一。以前，营养吸收的功能性验证是在老鼠和老鼠等实验动物身上进行的，但是最近从动物福利 (动物福利) ※1的观点来看，食品领域的动物实验有被禁止的倾向。此外，由于小鼠和大鼠的物种与人类不同，因此动物实验的结果不一定反映在人类身上。因此，也有人指出，食品成分对人类营养吸收和吸收过程的影响尚未明确阐明。
针对这些课题，DNP和国立成长医疗研究中心研究所生殖医学研究部这次使用了由人iPS细胞生成的，比小鼠和大鼠更接近人类的“迷你肠”，分析了三大营养素的吸收功能，提出了作为新型吸收评价工具活用的可能性。
【研究综述】
已知迷你肠具有类似于生物体的三维结构，并且可以在保持形状的同时作用于各种功能性物质。在这项研究中，当微肠实际上保持三维结构时，吸收荧光标记的三种主要营养素，并且当具有碳水化合物吸收抑制作用的成分作用于微肠时，碳水化合物的吸收被抑制。我证实了这一点。另外，测量迷你肠的大小，使用DNP开发的基于AI的测量软件※。
※測定・解析用のソフトについて → https://www.dnp.co.jp/news/detail/10160896_1587.html
【本研究成果对社会的影响】
目前，在世界范围内要求尊重动物权利的同时，需要停止和减少动物实验，特别是在食品领域，迫切需要开发动物实验的替代方法。因此，预计在结构和功能上类似于人肠的迷你肠作为该替代技术之一。
【关于发表“营养”的论文】
〇标题:Xenogeneic-FreeHuman Intestinal Organoids for Assessing Intestinal Nutrient Absorption
〇作者:Makoto Inoue, Yuichi Tanaka, Sakiko Matsushita, Yuri Shimozaki, Hirohito Ayame和Hidenori Akutsu
【今后的发展】
DNP利用迷你肠的营养吸收功能，收集应用于营养领域的多样化需求，如食品成分的吸收评估和新探索，并进一步开发。此外，我们还将推动新的替代技术，例如提出迷你肠作为各种企业和组织研究和开发的评估工具。
■DNP在医疗保健领域的再生医疗领域的努力
DNP发挥印刷技术和信息技术等优势，致力于医疗保健领域的新事业开发。迄今为止，我们利用薄膜多层图案技术，于2008年在日本国内首次投产了能够以各种图案稳定培养细胞的器材，此外，我们还制造了一种温度响应性培养器材，可以在降低温度后将培养的细胞以片状整齐地剥离。今后，我们将进一步提高特殊细胞培养容器的质量和性能，并开发利用细胞图像分析技术的非破坏性细胞质量管理技术。
- 动物健康保险 (Animal Welfare) :与动物的生活及其死亡相关的环境和动物的身体·心理状态 (国际兽疫事务局)
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