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Interaction mechanisms between dietary habit and sleep/wake patterns deciphering through gut microbiota

Research Project

Project/Area Number 19K14023
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

Ogawa Yukino  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 主任研究員 (10624405)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords睡眠 / 覚醒 / 腸内細菌叢 / 代謝物質 / メタボローム / 腸内環境 / 食習慣 / 抗生物質 / エクオール / 脳腸相関 / ネオマイシン / 睡眠不足 / 腸管内メタボローム / 脳波 / 睡眠阻害 / 腸内細菌
Outline of Research at the Start

食生活の乱れは睡眠の不調を招き、腸内細菌叢のバランスも崩してしまう。腸内細菌叢は第二の脳とも呼ばれ、摂取した食品から得られる成分を代謝して脳機能へと働きかけることが知られている。従って、脳機能である睡眠が腸内細菌叢からの影響を受けている可能性は高い。本研究は、腸内細菌叢と睡眠覚醒パターンの相互作用機序を明らかにすることを目的とする。第一に、腸内細菌叢を変化させた時の睡眠覚醒パターンを解析し、睡眠制御に関与する腸内細菌・代謝物質を同定する。第二に、慢性的睡眠不足に陥った際に変化する腸内細菌・代謝物質を同定する。得られた腸内細菌・代謝物質について、睡眠覚醒パターンに及ぼす作用を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Unbalanced eating habits in today's busy society can lead to poor sleep and upset stomach, and disrupt the balance of the gut microbiota. This study revealed that sleep, one of the brain functions, is affected by the gut microbiota, and that sleep status affects the composition of the gut microbiota, demonstrating that the gut microbiota and sleep are mutually related. We also identified metabolites in the intestinal tract that may contribute to the effects on sleep, and showed that the effects on sleep vary with the composition of the gut microbiota.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により、腸内環境の改善によって睡眠改善へとアプローチできる可能性が示された。今後さらなる解析を進めることで、現代人の大きな課題である食と睡眠、これらの相互関係について、有益な知見が蓄積されていくことと期待される。同時に、実際の食品を用いた睡眠研究へと展開することで、日々の食から腸内細菌叢を介して睡眠改善への科学的アプローチが可能である。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Gut microbiota depletion by chronic antibiotic treatment alters the sleep/wake architecture and sleep EEG power spectra in mice2020

    • Author(s)
      Yukino Ogawa, Chika Miyoshi, Nozomu Obana, Kaho Yajima, Noriko Hotta-Hirashima, Aya Ikkyu, Satomi Kanno, Tomoyoshi Soga, Shinji Fukuda & Masashi Yanagisawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 19554-19554

    • DOI

      10.1038/s41598-020-76562-9

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 良い睡眠は良いお腹環境から2023

    • Author(s)
      小川雪乃
    • Organizer
      第50回日本集中治療医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] The effects of gut microbiota depletion by chronic antibiotic treatment on the sleep/wake architecture and sleep electroencephalogram in mice(慢性的抗生物質投与によるマウス腸内細菌叢除去が睡眠覚醒構造と睡眠脳波に与える影響)2021

    • Author(s)
      小川 雪乃, 三好 千香, 尾花 望, 矢島 佳歩, 堀田 範子, 一久 綾, 管野 里美, 曽我 朋義, 福田 真嗣, 柳沢 正史
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Investigation of the relationship between sleep deprivation and gut microbiota2020

    • Author(s)
      Kaho Yajima, Yukino Ogawa, Masaru Tomita, Shinji Fukuda
    • Organizer
      Miami Winter Symposium 2020 "Molecular Mechanisms Linking the Microbiome and Human Health"
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 睡眠不足がもたらす腸内細菌叢変動の網羅的解析2019

    • Author(s)
      矢島 佳歩、小川 雪乃、冨田 勝、福田 真嗣
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 腸内細菌がいなくなると睡眠パターンが乱れる

    • URL

      https://wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/japanese/news/1626/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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