JP7287665B2 - 試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法 - Google Patents

試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法 Download PDF

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Description

本発明は、試験物質の抗老化機能の評価方法に関する。
老化研究には、その寿命の短さと寿命曲線の類似性から線虫(最大寿命3週間)やショウジョウバエ(最大寿命2カ月)などの無脊椎動物が良く用いられている。脊椎動物では、げっ歯類(マウス:寿命2年程度)を用いて、寿命や運動機能などで老化を評価した試験が報告されている(非特許文献1)。さらに、より短期間での検証を目的として、早老症モデルマウスなども複数作出されている(非特許文献2)。
もっともヒトに近いモデルとしては、平均寿命40年のアカゲザルを用い、20年かけてカロリー制限の健康長寿効果を明らかにした研究もある(非特許文献3)。
線虫やショウジョウバエによる試験は、抗老化物質のスクリーニングには有効であるが、特に食品等の抗老化機能を研究対象とする場合、哺乳類とは消化系や免疫系などが大きく異なるため、哺乳類で改めて効果を確認する必要が生じることが多い。
一方、哺乳類による試験では、一般に長い試験期間と大きなコストが必要である。例えば、アカゲザルによる研究は20年程度必要であり、マウスによる研究でも評価方法によっては100週間程度必要とする事例がある。早老症モデルマウスは老化の機序が一般健常個体とは異なるため、適用範囲は限られる。
さらに、実験動物の老化の指標として認知・運動機能などを用いる場合、定量評価が難しい行動観察が主体となり、実験間の比較などに困難が生じることが多い。
Steckler R et al., Long-Lived αMUPA Mice Show Reduced Sexual Dimorphism in Lifespan, and in Energy and Circadian Homeostasis-Related Parameters. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016 Apr;71(4):451-60. Olejnik A et al., The Biological Role of Klotho Protein in the Development of Cardiovascular Diseases. Biomed Res Int. 2018 Dec 24;2018:5171945. Colman RJ et al., Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science. 2009 Jul 10;325(5937):201-4.
現在、食品等の抗老化機能を短期間で評価できる試験系は確立されておらず、ヒトよりも寿命の短いげっ歯類などの実験動物を用いても、年単位の時間を要する。そのため、抗老化食品の開発は、他の健康機能性食品の開発と比較して、開発にかかる負担が大きい。そのため、従来よりも短期間で、食品等の抗老化機能を評価可能な試験系の確立が求められている。
そこで、本発明は、従来の動物試験よりも短い期間で試験物質の抗老化機能を評価可能な、抗老化機能の評価方法を提供することを課題とする。
本発明は、以下の態様を含む。
[1](a)特異的抗原に曝露されない環境で飼育されるマウスであって、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有するT細胞受容体を発現する雌マウス(試験雌マウス)に対して、試験物質を投与する工程と、(b)前記試験物質を投与した前記試験雌マウスの糞便を回収し、前記試験雌マウスの前記糞便中のIgA量を測定する工程と、(c)前記工程(b)で測定された前記試験雌マウスの前記糞便中のIgA量に基づいて、前記試験物質の抗老化機能を評価する工程と、を含む、試験物質の抗老化機能の評価方法。
[2]前記試験雌マウスの前記試験物質の投与開始時の週齢が、14~18週齢である[1]に記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[3]前記試験雌マウスの前記試験物質の投与開始時の週齢が、16週齢である、[2]に記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[4]前記工程(b)を、前記試験物質を投与した雌マウスが28週齢以下である期間に1回以上行う、[1]~[3]のいずれか1つに記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[5]前記試験雌マウスの前記試験物質の投与開始前の糞便中のIgA量が、1000ng/糞便mg以上である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[6]前記試験雌マウスが、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有するMHC Class II拘束性のT細受容体を発現するマウスである、[1]~[5]のいずれか1つに記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[7]前記特異的抗原が卵白アルブミンである、[6]に記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[8]前記試験雌マウスが、DO11.10マウス系統のマウスである、[7]に記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[9](b’)前記試験雌マウスと同じ環境で同じ期間飼育されたマウスであって、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有する前記T細胞受容体を発現する雌マウスであって、且つ前記試験物質を投与しなかった雌マウス(対照雌マウス)の糞便を回収し、前記対照雌マウスの前記糞便中のIgA量を測定する工程、をさらに有する、[1]~[8]のいずれか一つに記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
[10]前記工程(c)において、前記工程(b)で測定された前記試験雌マウスの前記糞便中のIgA量が、前記工程(b’)で測定された前記対照雌マウスの前記糞便中のIgA量よりも多い場合に、前記試験物質は抗老化機能を有すると評価する、[9]に記載の試験物質の抗老化機能の評価方法。
本発明によれば、従来の動物試験よりも短い期間で試験物質の抗老化機能を評価可能な、抗老化機能の評価方法が提供される。
DO11.10マウスにおいて、糞便中IgA量を経時的に測定した結果を示す。(A)は雄における測定結果であり、(B)は雌における測定結果である。 DO11.10マウスの雌に対して、16週齢から1週間精製飼料を投与したときの、糞便中IgA量の低減率を示す。(A)は、精製飼料投与開始前の糞便中IgA量が1000ng/糞便1mg以上の個体における低減率を示す。(B)は、精製飼料投与開始前の糞便中IgA量が1000ng/糞便1mg未満の個体における低減率を示す。 16週齢時の糞便中IgA量が1000ng/糞便1mg以上であるDO11.10マウスの雌、及び16週齢時の糞便中IgA量が1000ng/糞便1mg未満であるDO11.10マウスの雌において、糞便中IgA量を経時的に測定した結果を示す。
一態様において、本発明は、試験物質の抗老化機能の評価方法を提供する。かかる評価方法は、(a)特異的抗原に曝露されない環境で飼育されるマウスであって、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有するT細胞受容体を発現する雌マウスに対して、試験物質を投与する工程と、(b)前記試験物質を投与した雌マウスを、前記特異的抗原に曝露されない環境で飼育して、前記雌マウスの糞便中のIgA量を測定する工程と、(c)前記工程(b)で測定された糞便中のIgA量に基づいて、前記試験物質の抗老化機能を評価する工程と、を含む。
「抗老化機能」とは、老化現象の進行を抑制又は遅延させる機能をいう。「老化現象」には、加齢とともに進行する各種容体が含まれる。老化現象としては、例えば、免疫機能の低下、代謝機能の低下、運動機能の低下、各臓器機能の低下、認知機能の低下、感覚機能の低下等が挙げられる。抗老化機能は、加齢とともに進行する各種機能低下のうち、少なくとも1つの機能低下の進行を抑制又は遅延させる機能であればよい。一例として、抗老化機能は、加齢に伴う免疫機能の低下を抑制又は遅延させる機能である。一例として、抗老化機能は、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制又は遅延させる機能である。
試験物質は、特に限定されず、任意の物質を用いることができる。試験物質としては、例えば、各種天然化合物、及び各種合成化合物が挙げられる。より具体的には、例えば、各種食品成分、及び食品、薬品、生薬などが挙げられる。前記食品成分の例としては、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、核酸、炭水化物(単糖、オリゴ糖、多糖など)、ビタミン類、脂質(飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸など)、有機酸、糖アルコール、食物繊維、ファイトケミカル(フラボノイド、テルペノイド、カロテノイド、有機硫黄化合物など)等が挙げられるが、これらに限定されない。食品としては、例えば、野菜、果物類、穀物類、豆類、卵、魚類、貝類、海藻類、肉類、乳製品、植物エキス、キノコ類、酒類、発酵食品、スパイス、ハーブ、香料等が挙げられるが、これらに限定されない。
[工程(a)]
工程(a)は、特異的抗原に曝露されない環境で飼育されるマウスであって、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有するT細胞受容体(T cell receptor:TCR)を発現する雌マウス(試験雌マウス)に対して、試験物質を投与する工程である。
本実施形態の評価方法で用いるマウスは、特異的抗原に曝露されない環境で飼育され、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有するTCRを発現する雌マウスである。
「特異的抗原に曝露されない環境」とは、飼育環境および給餌飼料に当該特異的抗原が含まれない状態を意味する。特異的抗原に曝露されない環境は、飼育室内に特異的抗原を持ち込まず、特異的抗原を含まない原材料で調製された飼料を用いることにより達成することができる。
「そのT細胞のほとんどが特異的抗原に応答性を有するTCRを発現する」とは、マウスの体内に存在するT細胞のうちの大部分が、特異的抗原に応答性を有するTCRを発現しているT細胞であることをいう。前記マウスの体内に存在するT細胞のうちの大部分とは、例えば、マウス体内に存在するT細胞のうちの60%以上、好ましくは70%以上をいう。
「特異的抗原に応答性を有するTCR」とは、特異的抗原の存在下で培養された抗原提示細胞に対して応答性を有するT細胞のTCRをいう。特異的抗原の存在下で抗原提示細胞を培養すると、特異的抗原が抗原提示細胞に取り込まれ、特異的抗原の断片ペプチドとMHC(Major Histocompatibility Complex)とのペプチド-MHC複合体が抗原提示細胞に提示される。特異的抗原に応答性を有するT細胞とは、前記抗原提示細胞に提示されたペプチド-MHC複合体にTCRを介して結合し、活性化するT細胞である。T細胞の活性化は、例えば、T細胞からのサイトカイン(インターフェロン、インターロイキン等)の分泌量の上昇、T細胞の増殖等により確認することができる。したがって、T細胞が、特異的抗原に応答性を有するTCRを発現しているか否かは、特異的抗原の存在下で抗原提示細胞とT細胞とを共培養し、T細胞の活性化を検出することにより確認することができる。
そのT細胞のほとんどが特異的抗原に応答性を有するTCRを発現するマウス(以下、「TCR発現マウス」という。)は、例えば、特異的抗原に応答するT細胞のTCR遺伝子をマウスに導入することにより、作製することができる。たとえば、特異的抗原に応答性を有するT細胞のTCR遺伝子を導入したマウス(以下、「TCRトランスジェニックマウス」という。)は、T細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答し、他の抗原に対しては応答しないため、前記特異的抗原以外の抗原に対する免疫応答性が著しく低い。そのため、TCRトランスジェニックマウスを、前記特異的抗原に曝露されない環境下で飼育することにより、抗原刺激によらずに定常的に産生される抗体の量を安定的に定量することができる。
TCRトランスジェニックマウスの作製は、公知の方法により行うことができる。例えば、マウスに特異的抗原を免疫し、前記特異的抗原に応答性のT細胞を得る。次いで、前記特異的抗原に応答性のT細胞からTCR遺伝子を単離し、マウスの受精卵に導入する。前記受精卵を仮親の子宮に移植・着床させ、仔を誕生させることにより、TCRトランスジェニックマウスを作製することができる。
一例として、TCRトランスジェニックマウスとしては、DO11.10マウス系統のマウスが挙げられる。DO11.10マウス系統は、卵白アルブミンに応答性を有するT細胞のTCRが導入されたトランスジェニックマウスである。
後述の実施例に示すように、TCR発現マウス(TCRトランスジェニックマウス)の雌では、16~28週齢程度においても、加齢に伴い、糞便中IgA量が有意に減少することが見出された。糞便中IgA量は、腸管に分泌されるIgA量を反映しており、腸管粘膜免疫系の機能の指標となり得る。すなわち、TCRトランスジェニックマウスの雌では、加齢に伴う腸管粘膜免疫の機能低下と腸管内IgA量との相関が高く、加齢に伴う腸管粘膜免疫の機能低下が糞便中IgA量に反映すると考えられる。
そのため、TCR発現マウス(例、TCRトランスジェニックマウス)の雌を用いることにより、従来よりも短期間で、試験物質の抗老化機能を評価することが可能となる。
特異的抗原は、T細胞が応答可能な抗原であれば、特に限定されないが、通常のマウス飼育環境下において、マウスが曝露されない抗原であることが好ましい。特異的抗原としては、例えば、卵白アルブミン、卵白リゾチーム等が挙げられるが、これらに限定されない。特異的抗原としては、例えば、マウスの飼育に用いる飼料中に含まれない他種生物由来のタンパク質又はペプチドを特に制限なく用いることができる。一例として、特異的抗原は、卵白アルブミンである。
特異的抗原に応答性を有するT細胞は、腸管粘膜免疫系におけるIgAの産生に関与することから、MHC Class II拘束性のT細胞であることが好ましく、TCRは、MHC Class II拘束性のTCRであることが好ましい。「MHC Class II拘束性のTCR」とは、MHC Class IIと抗原ペプチドとのペプチド-MHC複合体に結合可能なTCRをいう。「MHC Class II拘束性のT細胞」とは、MHC Class II拘束性のTCRを有するT細胞をいう。
試験雌マウスは、試験物質の投与開始時の週齢が、14~18週齢であることが好ましい。14~18週齢の試験雌マウスに試験物質の投与を開始することにより、短期間で、試験物質の抗老化機能を評価することができる。一例として、試験物質の投与開始時の試験雌マウスの週齢は、16週齢である。
試験雌マウスは、選抜時の糞便中のIgA量が、1000ng/糞便1mg以上であることが好ましい。糞便中IgA量が1000ng/糞便1mg以上である試験雌マウスを用いることにより、より少ない個体数でも安定した評価結果を得ることができる。試験雌マウスの選抜は、例えば、試験物質投与開始日の7日程度前からの試験物質投与開始直前までのいずれかの時期に行うことができる。試験雌マウスの選抜は、例えば、試験物質投与開始日の7日前、6日前、5日前、4日前、3日前、2日前、1日前、又は当日行ってもよい。なお、本明細書において、「試験物質の投与開始前」とは、試験物質投与開始直前までの全期間を包含するものとする。雌マウスの選抜を行う試験物質投与開始前の時期としては、例えば、好ましくは試験物質投与開始日の7日程度前からの試験物質投与開始直前までのいずれかの時期であり、より好ましくは試験物質投与開始日の5日程度前からの試験物質投与開始直前までのいずれかの時期であり、さらに好ましくは試験物質投与開始日の3日程度前からの試験物質投与開始直前までのいずれかの時期である。
糞便中IgAの測定方法は、公知の方法により、行うことができる。糞便中IgAの測定方法としては、例えば、糞便を適当な緩衝液(例、PBS等)に懸濁し、遠心分離を行って上清を取得し、前記上清中のIgAをELISA等により測定する方法が挙げられる。
試験物質を投与する試験雌マウスの数は、特に限定されないが、投与開始前の糞便中のIgA量が1000ng/糞便1mg以上である個体を用いる場合には、例えば、4匹以上とすることができる。一例として、試験雌マウスの数は、4~6匹程度とすることができる。
投与開始前の糞便中IgA量により個体の選抜を行わない場合には、例えば、10匹以上とすることができる。一例として、試験雌マウスの数は、10~15匹程度とすることができる。
試験物質の投与方法は、特に限定されず、試験物質の種類に応じて、適宜投与方法を選択することができる。試験物質の投与方法は、経口投与であってもよく、非経口投与であってもよい。一例として、試験物質は経口投与される。経口投与の方法としては、例えば、試験物質を飼料又は水に混合して、自由摂取させる方法等が挙げられる。試験物質の投与量、投与間隔及び投与回数は、試験物質の種類に応じて、適宜設定すればよい。
試験物質の投与期間は、例えば、10週間程度以上とすることができる。投与期間の上限は、特に限定されないが、本実施形態の評価方法では、従来法のように長い投与期間を必要とせず、12週間程度の投与期間で評価を行うことができる。一例として、試験物質の投与期間は、10~16週間程度とすることができる。具体例としては、12週間が例示される。例えば、試験物質の投与を16週齢で開始した場合には、28週齢程度まで試験物質の投与を行ってもよい。
試験雌マウスは、1ケージ3~4匹で、SPF(specific-pathogen-free mice)動物飼育室内で、前記特異的抗原に曝露されない環境で飼育する。
[工程(b)]
工程(b)は、前記試験物質を投与した前記試験雌マウスの糞便を回収し、前記糞便中のIgA量を測定する工程である。
糞便中のIgA量の測定は、上記工程(a)で説明した方法と同様の方法で測定することができる。試験物質の投与開始後、定期的に、試験雌マウスの糞便を回収し、糞便中IgA量の測定を行う。糞便の回収間隔は、特に限定されないが、一例として、2~4週間毎が挙げられる。糞便の回収は、定刻に行うことが好ましい。
本工程は、試験物質を投与した試験雌マウスが28週齢以下である期間に、1回以上行うことができる。本実施形態の評価方法では、28週齢以下の週齢でも、試験物質の抗老化機能が、糞便中のIgA量に反映されるため、28週齢以下である期間に1回以上糞便中IgA量の測定を行うことにより、飼育期間を短くすることができる。28週齢以下の期間に、本工程を行う回数としては、例えば、1~10回、3~8回、又は4~7回等が挙げられる。
本工程は、前記工程(a)における試験物質の投与と並行して行ってもよく、試験物質の投与期間終了後に行ってもよい。一例として、本工程は、工程(a)における試験物質の投与と並行して行うことができる。
[工程(c)]
工程(c)は、前記工程(b)で測定された糞便中のIgA量に基づいて、前記試験物質の抗老化機能を評価する工程である。
TCR発現マウスの雌では、加齢に伴い、糞便中のIgA量が低下する。一方、TCR発現マウスである試験雌マウスに投与した試験物質が抗老化機能を有する場合、当該試験雌マウスでは、加齢に伴う糞便中IgA量の低下が抑制される。したがって、前記工程(b)で測定された糞便中のIgA量に基づいて、試験物質の抗老化機能を評価することができる。
例えば、前記工程(b)で測定された試験雌マウスの糞便中のIgA量を、前記試験物質を投与しなかった対照雌マウスの糞便中のIgA量と比較して、前記工程(b)で測定された試験雌マウスの糞便中のIgA量が多い場合に、前記試験物質は抗老化機能を有すると評価することができる。
通常、対照雌マウスの糞便中IgA量に対する試験雌マウスの糞便中のIgA量の増加率が大きいほど、試験物質は抗老化機能が高いと評価される。
一方、前記工程(b)で測定された糞便中のIgA量が、前記試験物質を投与しなかったマウスの糞便中のIgA量と比較して、有意差がないか少ない場合には、前記試験物質は抗老化機能を有さないと評価することができる。
[他の工程]
本実施形態の評価方法は、上記工程(a)~(c)に加えて、他の工程を有していてもよい。他の工程としては、対照マウスの糞便中のIgA量を測定する工程(b’)が挙げられる。
<工程(b’)>
工程(b’)は、前記試験雌マウスと同じ環境で同じ期間飼育されるマウスであって、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有するT細胞受容体遺伝子を発現する雌マウスであって、且つ前記試験物質を投与しなかった雌マウス(対照雌マウス)の糞便を回収し、前記対照雌マウスの糞便中のIgA量を測定する工程である。
工程(b’)で用いる対照雌マウスは、前記工程(a)における試験雌マウスと同じ遺伝的背景を有するTCRトランスジェニックマウスである。また、対照雌マウスは、試験雌マウスと、同じ環境で同じ期間飼育されたマウスである。対照マウスと試験雌マウスとは、同じ動物飼育室内で同期間飼育された同週齢の同じ遺伝的背景を有するTCRトランスジェニックマウスの雌を2群に分け、一方の群を試験雌マウスとし、他方の群を対照雌マウスとしたものであることが好ましい。
対照雌マウスは、マウス選抜時(16週齢前後)の糞便中のIgA量が、1000ng/糞便1mg以上であることが好ましい。例えば、同様に飼育されたTCR発現マウスの雌の糞便中のIgA量を測定し、糞便中のIgA量が1000ng/糞便1mg以上であるものを選抜して、これを2群に分け、一方の群を試験雌マウスとし、他方の群を対照雌マウスとすることができる。試験雌マウス及び対照雌マウスとして、マウス選抜時の糞便中のIgA量が、1000ng/糞便1mg以上であるものを用いることにより、より少ない個体数でも安定した評価結果を得ることができる。なお、試験雌マウス群と対照雌マウス群との区分けにおいて、両群の糞便中IgA量に差が生じないようにすることが好ましい。マウスの選抜は、例えば、試験開始の当日~5日程度前に行うことができる。
対照雌マウスの数は、特に限定されないが、試験雌マウスと同数が好ましい。対照雌マウスは、試験物質を投与しないこと以外は、試験雌マウスと同様に飼育される。
対照雌マウスの糞便の回収は、前記工程(b)における試験雌マウスの糞便の回収と同時期に行い、同様の方法で、糞便中IgA量を測定する。
本実施形態の評価方法が工程(b’)を有する場合、工程(c)において、工程(b)で測定された試験雌マウスの糞便中IgA量が、工程(b’)で測定された対照試験雌マウスの糞便中IgA量よりも多い場合に、試験物質は抗老化機能を有すると評価される。
一方、工程(b)で測定された試験雌マウスの糞便中IgA量が、工程(b’)で測定された対照試験雌マウスの糞便中IgA量と比較して、有意差がないか少ない場合には、試験物質は抗老化機能を有さないと評価してされる。
また、工程(b)及び工程(b’)において、複数時点で糞便中のIgA量を測定した場合には、加齢に伴う糞便中IgA量の変化に基づいて、試験物質の抗老化機能を評価してもよい。例えば、工程(b)で測定された糞便中IgA量の低下速度が、工程(b’)で測定された糞便中IgA量の低下速度が緩やかになる場合又は遅くなる場合に、試験物質は抗老化機能を有すると評価してもよい。
本実施形態の評価方法の具体例を以下に示す。
(準備)
雌マウスの選抜:16週齢の雌マウス(TCRトランスジェニックマウス、例DO11.10マウス)から定刻に糞便を採取し、糞便中IgA量をELISAで測定し、1000ng/糞便mg以上を示した個体を選抜する。
試験区の群分け:上記で選抜した個体を用い、試験雌マウス群及び対照雌マウス群が、各群4~6匹程度となるように群分けを行う。この時、糞中IgA抗体量が各群で差が生じないように留意する。
(試験)
工程(a):定法通り1ケージあたり3~4匹で飼育する。試験物質を、飼料若しくは水に混ぜて、自由摂取させ、およそ28週齢に至るまで飼育する。
工程(b):工程(a)のマウスについて、2~4週間毎に定刻に糞便を回収し、ELISAで糞便中IgAを測定する。
工程(b’):試験物質を与えない以外は、工程(a)と同様に飼育した対照雌マウスについて、工程(b)と同時に糞便を回収し、ELISAで糞便中IgAを測定する。
工程(c):工程(b)で測定された試験雌マウスの糞便中IgA量と、工程(b’)で測定された対照雌マウスの糞便中IgA量とを比較して、当該比較結果に基づき、試験物質の抗老化機能を評価する。工程(b)で測定した試験雌マウスの糞便中IgA量の減少速度が、工程(b’)で測定された対照雌マウスの糞便中IgAよりも遅れる、又は緩やかになることがあれば、試験試料は、抗老化機能を有すると評価することができる。
本実施形態の評価方法では、T細胞のほとんどが特異的抗原に応答性を有するTCRを発現するマウスの雌を用いて、糞便中IgA量を指標として、試験物質の抗老化機能を評価するため、従来の動物試験よりも短い期間で評価を行うことができる。
そのため、短い期間で効率よく抗老化物質のスクリーニングを行うことが可能となる。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実験例1]
試験動物として、T細胞のほとんどが卵白アルブミン(OVA)に応答するTCRを発現するマウスである、DO11.10マウス(Jackson laboratories)の雄(12匹)及び雌(12匹)を用いた。D011.10マウスを、定法通りSPF環境下で1ケージあたり3~4匹で飼育した。飼料には市販標準飼料(NMF;オリエンタル酵母工業)を用い、自由摂取させた。
16~42週齢の間、2週間毎に糞便を採取し、IgA抽出まで-30℃で凍結保存し、糞便中のIgA量をELISA法により測定した。ELISA用試料の調製のために、採取した糞便1mgを、10μLの抽出バッファー(cOmplete, EDTA-free: Roche Diagnosticsを添加したELISA Diluent:Thermo Fisher scientific)に懸濁し、4℃環境で10分間、15000gで遠心分離を行った。遠心後、上清を回収し、測定まで-30℃で凍結保存し、ELISA用試料とした。ELISAは、Mouse IgA ELISA構築キット(Bethyl Laboratories, Inc)を用いて行った。
結果を図1に示す。図1に示すように、雌では、加齢に伴って糞便中のIgA量が減少した。一方、雄では、加齢と糞便中IgA量との間に相関は認められなかった。
雌では、16~28週齢の期間においても、加齢に伴い糞便中IgA量の有意な減少が認められた。
[実験例2]
DO11.10マウスの雌を、定法通りSPF環境下で1ケージあたり3~4匹で飼育した。飼料は自由摂取とし、15週齢までは市販標準飼料を用い、16週齢から精製飼料(AIN-93M;オリエンタル酵母工業)を用いた。
精製飼料の投与開始前のマウス、及び精製飼料投与開始から1週間後のマウスから糞便を採取し、実験例1と同様の方法で、糞便中のIgA量をELISA法により測定した。精製飼料の投与開始前後におけるIgA低減率を、下記により算出した。下記式中、「投与前IgA量」は、精製飼料投与開始前の糞便中IgA量を表し、「投与後IgA量」は、精製飼料投与開始1週間後の糞便中IgA量を表す。
IgA低減率=(投与前IgA量-投与後IgA量)/投与前IgA量×100(%)
結果を図2に示す。図2は、精製飼料投与開始前の糞便中のIgA量が高い個体順に、IgA低減率を示したものである。(A)は、投与開始前の糞便中のIgA量が1000ng/糞便1mg以上の個体のIgA低減量を示す。(B)は、投与開始前の糞便中のIgA量が1000ng/糞1mg未満の個体のIgA低減量を示す。
図2に示すように、精製飼料投与開始前の糞便中IgA量が1000ng/糞便1mg以上の高値群では、精製飼料の投与により糞便中IgA量が低減した。一方、精製飼料投与開始前の糞便中IgA量が1000ng/糞便1mg未満の低値群では、精製飼料の投与による糞便IgA量の低下は認められなかった。
[実験例3]
DO11.10マウスの雌を、定法通りSPF環境下で1ケージあたり3~4匹で飼育した。飼料には市販標準飼料を用い、自由摂取させた。16週齢のマウスの糞便を採取し、実験例1と同様の方法で、糞便中のIgA量をELISA法により測定した。前記測定結果に基づき、マウスを、糞便中のIgA量が1000ng/糞便1mg以上である高値群と、1000ng/糞便1mg未満である低値群とに分けた。
高値群(n=6)および低値群(n=11)のマウスを、市販標準飼料を用いて飼育し、16~32週齢の間、4週間毎に糞便を採取し、実験例1と同様の方法で、糞便中のIgA量をELISA法により測定した。
結果を図3に示す。図3に示すように、6匹を供した高値群では、糞便中IgA量は加齢に伴い有意に減少した。一方、11匹を供した低値群では、糞便中IgA量と加齢との相関は認められなかった。高値群では、糞便中IgA量は加齢に伴い安定的に減少した。この結果から、糞便中のIgA量が1000ng/糞便1mg以上である雌個体を選抜することにより、6匹程度の少ない個体数で、再現性の高い老化評価試験を行うことができることが確認された。
本発明によれば、従来の動物試験よりも短い期間で食品等の抗老化機能を評価可能な、抗老化機能の評価方法が提供される。本発明の評価方法は、食品等に用いられる抗老化物質のスクリーニングに適用することができる。

Claims (9)

  1. (a)特異的抗原に曝露されない環境で飼育されるマウスであって、そのT細胞のほとんどが前記特異的抗原に応答性を有するT細胞受容体を発現する雌マウス(試験雌マウス)に対して、試験物質を投与する工程と、
    (b)前記試験物質を投与した前記試験雌マウスの糞便を回収し、前記試験雌マウスの前記糞便中のIgA量を測定する工程と、
    (c)前記工程(b)で測定された前記試験雌マウスの前記糞便中のIgA量に基づいて、前記試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能を評価する工程と、
    を含
    前記試験雌マウスの前記試験物質の投与開始時の週齢が、14~18週齢である、
    試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  2. 前記試験雌マウスの前記試験物質の投与開始時の週齢が、16週齢である、請求項に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  3. 前記工程(b)を、前記試験物質を投与した前記試験雌マウスが28週齢以下である期間に1回以上行う、請求項1又は2に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  4. 前記試験雌マウスの前記試験物質の投与開始前の糞便中のIgA量が、1000ng/糞便1mg以上である、請求項1~のいずれか一項に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  5. 前記T細胞受容体が、MHC Class II拘束性のT細胞受容体である、請求項1~のいずれか一項に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  6. 前記特異的抗原が卵白アルブミンである、請求項に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  7. 前記試験雌マウスが、DO11.10マウス系統のマウスである、請求項に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  8. (b’)前記試験雌マウスと同じ環境で同じ期間飼育されるマウスであって、前記特異的抗原に応答性を有する前記T細胞受容体を発現する雌マウスであって、且つ前記試験物質を投与しなかった雌マウス(対照雌マウス)の糞便を回収し、前記対照雌マウスの前記糞便中のIgA量を測定する工程、
    をさらに有する、請求項1~のいずれか一項に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
  9. 前記工程(c)において、
    前記工程(b)で測定された前記試験雌マウスの前記糞便中のIgA量が、前記工程(b’)で測定された前記対照雌マウスの前記糞便中のIgA量よりも多い場合に、前記試験物質は、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能を有すると評価する、
    請求項に記載の試験物質の、加齢に伴う粘膜免疫機能の低下を抑制する機能の評価方法。
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