Does the intestinal flora affect glucose tolerance? -Comparative study of high HbA1c and normal areas

Research Project

Project/Area Number	21K11011
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 58080:Gerontological nursing and community health nursing-related
Research Institution	Juntendo University
Principal Investigator	鈴木良雄順天堂大学, スポーツ健康科学部, 教授 (30612395)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	南唯公 (中西唯公) 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (50582110) 櫻井しのぶ順天堂大学, 医療看護学部, 教授 (60225844)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	耐糖能 / 腸内細菌叢 / HbA1c / 食事 / 栄養素 / 食品 / マイクロビオーム / 特定健診 / ヘモグロビンA1c
Outline of Research at the Start	本研究では、腸内細菌叢（およびそれに影響を及ぼす食生活）と耐糖能の関連を明らかにする。研究のフィールドは生活環境が類似した千葉県銚子市と三重県紀北町および菰野町である。銚子市は女性の特定健診を受診する女性の64.0%がHbA1c高値（5.6%以上）と耐糖能異常を示す。一方、HbA1c高値者の割合は紀北町が15%、菰野町が3%である。そこで、これら3地域の特定健診受診女性（40～69歳）から、背景が一致するHbA1c高値者と正常者をそれぞれ15名ずつ（合計90名）集め、腸内細菌叢（およびそれに影響を及ぼす食生活）とHbA1cとの関連を明らかする。
Outline of Annual Research Achievements	2021年度に千葉県銚子市で収集した糞便検体について腸内細菌叢の分析を行った。各検体から10,000 read の16S rRNAのアンプリコンをアノテーションし全体で10門、192属、488種の細菌を同定し構成比を得た。検体内の菌の多様性を示すα-多様性（Speciesレベル）は、Observed, Chao1, ACE, Fisher のいずれの指標もHbA1c高値群（5.6%以上; H群）の方が正常群（5.5%以下; N群）より有意に小さかった。また、検体間の菌叢距離を示すβ-多様性（Speciesレベル）はBray-Cutis index,Jensen-Shannon Divergence, Jaccard index のいずれの指標でもH群とN群の間には有意な違いがあった。Genusレベルで比較すると、N群の方がH群よりも有意に多い菌はGordonibacter, Catenibacillus などの15属、有意に少ない菌はFusobacterium, Bacteroides などの4属であった。Speciesレベルで比較すると、N群の方がH群よりも有意に多い菌はAlistipes_putredinis, Anaerostipes_hadrus などの31種、有意に少ない菌はLachnospiraceae_bacterium_9_1_43BFAA9, Catenibacillus_scindens などの9種であった。また、腸内細菌叢（Species）を説明変数としてH群とN群を分類するよう ortho PLS-DAを行ったところ、N群とH群を綺麗に分類することができた。このとき VIP score の上位5菌種は、大きい方からGordonibacter_pamelaeae (N群 > H群)、Bacteroides_sp__Smarlab_3302398(N群 > H群)、Ruminococcus_sp__14531(N群 > H群)、Lachnospiraceae_bacterium_8_1_57FAA(N群 > H群)、Lachnospiraceae_bacterium_9_1_43BFAA(N群 < H群)であった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 2022年度は、2022年11月から三重県での研究協力者の募集を開始した。目標は45名であるが、2023年4月24日時点で25名しか集まっていない。新型コロナは6波（2022年1月～3月）、7波（2022年7月～9月）と大きく感染者が増加した。本研究では感染者・感染歴のある者を除外基準に入れているため、未感染の候補者を得ること自体が難しくなってしまった。
Strategy for Future Research Activity	三重県での募集は難航しているが、正常群、高値群とも10名以上は獲得できた。募集期間が長くなると季節の影響も受ける可能性があるので、4月末でエントリーを終了し分析に入る予定である。