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Elucidating the Pathophysiology of Anorexia Nervosa through the Microbiota-Gut-Brain Axis: Development of Novel Nutritional Therapies

Research Project

Project/Area Number 20H04106
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Sudo Nobuyuki  九州大学, 医学研究院, 教授 (60304812)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉原 一文  九州大学, キャンパスライフ・健康支援センター, 教授 (20444854)
高倉 修  九州大学, 大学病院, 講師 (40532859)
三上 克央  東海大学, 医学部, 教授 (90548504)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Keywords神経性やせ症 / 脳腸相関 / プレバイオティクス / 腸内細菌 / ディスバイオシス
Outline of Research at the Start

近年、先進国を中心に摂食障害が増加しており世界的に関心を集めている。特に、死の転機をとることも珍しくない極端なやせを追求するAN患者に対する新しい治療法の開発が切に望まれているが、その成果は十分ではない。本研究は、“腸内細菌-脳-腸相関”の機能異常が関与している疾患としてANに注目し、その病態解明と新しい栄養療法の開発を目的とするものである。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the pathophysiology of anorexia nervosa (AN) from the perspective of the microbiota-gut-brain axis. Animal experiments revealed that a diet containing acylated acetate increased colonic acetate levels and reduced anxiety-like behavior. An amino acid-deficient model exhibited hyperactivity and a decrease in neurotransmitter levels in the serum and brain. Conversely, mice that consumed kestose throughout the three generations showed increased physical activity and activation of the brain's reward system. Additionally, our gAN mouse model demonstrated improvement in anxiety-like behavior with probiotics. Clinical research indicated that AN patients had not only elevated levels of uremic toxins, but also persistent abnormalities in the gut microbiota despite weight gain. These findings suggest the necessity of interventions targeting the gut microbiota for effective treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

神経性やせ症(AN)患者は、体重を増やすのが非常に難しく、さまざまな治療に抵抗性を示し、重い感染症や肝臓の問題を引き起こして命に関わることもあります。ANに対する新しい治療法が強く求められていますが、まだ十分な成果が得られていません。本研究では、AN患者に見られる腸内細菌の異常に注目し、この異常を改善することで、体重が増えにくいという問題や行動の異常を改善できる可能性があることを示しています。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (48 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (21 results) (of which Peer Reviewed: 18 results,  Open Access: 11 results) Presentation (27 results)

  • [Journal Article] Persistence of gut dysbiosis in individuals with anorexia nervosa.2023

    • Author(s)
      Morisaki Y, Miyata N, Nakashima M, Hata T, Takakura S, Yoshihara K, Suematsu T, Nomoto K, Miyazaki K, Tsuji H, Sudo N.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 18(12) Issue: 12 Pages: e0296037-e0296037

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0296037

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  • [Journal Article] Dietary supplementation with 1-kestose induces altered locomotor activity and increased striatal dopamine levels with a change in gut microbiota in male mice.2023

    • Author(s)
      Altaisaikhan A, Yoshihara K, Hata T, Miyata N, Asano Y, Suematsu T, Kadota Y, Sudo N.
    • Journal Title

      Physiol Rep.

      Volume: 11(23) Issue: 23

    • DOI

      10.14814/phy2.15882

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    • Author(s)
      Kurisu K, Nohara N, Inada S, Otani M, Noguchi H, Endo Y, Sato Y, Fukudo S, Nakazato M, Yamauchi T, Harada T, Inoue K, Hata T, Takakura S, Sudo N, Iida N, Mizuhara Y, Wada Y, Ando T, Yoshiuchi K.
    • Journal Title

      J Eat Disord.

      Volume: 11(1) Issue: 1 Pages: 136-136

    • DOI

      10.1186/s40337-023-00864-2

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    • Author(s)
      Gondo M, Kawai K, Moriguchi Y, Hiwatashi A, Takakura S, Yoshihara K, Morita C, Yamashita M, Eto S, Sudo N.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 18(5)

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      高倉 修, 須藤 信行
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      須藤 信行
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      Yokoyama H, Nozaki T, Nishihara T, Sawamoto R, Komaki G, Sudo N.
    • Journal Title

      Front Psychiatry.

      Volume: 13 Pages: 1025946-1025946

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2022.1025946

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      Yamashita M, Kawai K, Toda K, Aso C, Suematsu T, Yokoyama H, Hata T, Takakura S, Sudo N.
    • Journal Title

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      Volume: 27(8) Issue: 8 Pages: 3553-3560

    • DOI

      10.1007/s40519-022-01492-6

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      瀧井 正人, 岸本 淳司, 遠山 岳詩, 海原 美香, 須藤 信行, 迎 伸彦
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      Volume: 124 Pages: 601-622

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    • Author(s)
      永江 悠子, 高倉 修, 富岡 光直, 須藤 信行
    • Journal Title

      日本心療内科学会誌

      Volume: 26 Pages: 147-151

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    • Author(s)
      Takakura S, Toda K, Yamashita M, Kitajima T, Suematsu T, Yokoyama H, Asou CS, Hata T, Sudo N.
    • Journal Title

      Biopsychosoc Med.

      Volume: 16(1) Issue: 1 Pages: 2-2

    • DOI

      10.1186/s13030-021-00232-z

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    • Author(s)
      Sudo N
    • Journal Title

      Biopsychosoc Med.

      Volume: 15(1) Issue: 1 Pages: 25-25

    • DOI

      10.1186/s13030-021-00228-9

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  • [Journal Article] Dietary tryptophan, tyrosine, and phenylalanine depletion induce reduced food intake and behavioral alterations in mice.2021

    • Author(s)
      Zhang X, Yoshihara K, Miyata N, Hata T, Altaisaikhan A, Takakura S, Asano Y, Izuno S, Sudo N.
    • Journal Title

      Physiol Behav

      Volume: 244 Pages: 113653-113653

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2021.113653

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    • Author(s)
      Watanabe Natsuru, Mikami Katsunaka, Hata Tomokazu, Kimoto Keitaro, Nishino Ryo, Akama Fumiaki, Yamamoto Kenji, Sudo Nobuyuki, Koga Yasuhiro, Matsumoto Hideo
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 168 Pages: 95-99

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.01.005

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  • [Journal Article] Corrigendum to "Dietary delivery of acetate to the colon using acylated starches as a carrier exerts anxiolytic effects in mice"2021

    • Author(s)
      Tae Kimura-Todani,Yasunari Asano et al.
    • Journal Title

      Physiol Behav

      Volume: 229 Pages: 113259-113259

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2020.113259

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    • Author(s)
      Tatsushima Keita、Hasuzawa Nao、Wang Lixiang、Hiasa Miki、Sakamoto Shohei、Ashida Kenji、Sudo Nobuyuki、Moriyama Yoshinori、Nomura Masatoshi
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      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease

      Volume: 1867 Issue: 3 Pages: 166013-166013

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2020.166013

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      Miyata N, Hata T, Takakura S, Yoshihara K, Morita C, Mikami K, Nomoto K, Miyazaki K, Tsuji H, Sudo N.
    • Journal Title

      Physiol Behav

      Volume: 228 Pages: 113204-113204

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2020.113204

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      Hiraide Maiko、Horie Takeshi、Takakura Shu、Hata Tomokazu、Sudo Nobuyuki、Yoshiuchi Kazuhiro
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      Volume: - Issue: 7 Pages: 2135-2142

    • DOI

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      Kimura-Todani T, Hata T, Miyata N, Takakura S, Yoshihara K, Zhang XT, Asano Y, Altaisaikhan A, Tsukahara T, Sudo N
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      Physiol Behav

      Volume: 1;223 Pages: 113004-113004

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2020.113004

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    • Author(s)
      権藤元治,河合啓介,守口善也,樋渡昭雄,栂尾理,髙倉修,森田千尋,山下真,吉原一文,江藤紗奈美,波夛伴和,横山寛明,麻生千恵,戸田健太,末松孝文,須藤信行.
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      戸田健太,山下真,大杉康司,末松孝文,麻生千恵,波夛伴和,髙倉修,須藤信行.
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      戸田健太,髙倉修,末松孝文,麻生千恵,権藤元治,波夛伴和,須藤信行.
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      戸田健太,高倉修,末松孝文,麻生千恵,横山寛明,波夛伴和,権藤元治,須藤信行.
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      末松孝文,戸田健太,権藤元治,波夛伴和,高倉修,須藤信行.
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      アルタイサイハン・アルタンズル,吉原一文,波夛伴和,宮田典幸,朝野泰成,末松孝文,須藤信行.
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      波夛伴和,麻生千恵,横山寛明,末松孝文,戸田健太,山下真,髙倉修,須藤信行.
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      山下真,末松孝文,戸田健太,麻生千恵,横山寛明,波夛伴和,髙倉修,須藤信行.
    • Organizer
      第25回日本心療内科学会総会および学術講演会
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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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