ヒトコホートを用いたビタミンBの摂取が腸内細菌群集に与える影響の解明
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21K15267
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition |
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Principal Investigator |
朴 鐘旭 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 AI健康・医薬研究センター, 客員研究員 (60803335)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 腸内細菌 / 栄養素 / ビタミン / バイオインフォマティクス |
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| Outline of Research at the Start |
申請者は腸内環境に大きく影響する因子として、幅広く知られている食物繊維ではなく、他の栄養素により新たな腸活のスタンスを解明できるのではないかと考えた。栄養素の中で、我々の研究グループの研究成果および従来の報告により、ビタミンB1の摂取が腸内細菌群集に大きく影響する可能性について考えた。申請者は研究グループの協力のもと、マウス実験で、ビタミンB1の欠乏が腸内細菌叢および酪酸の産生に大きく影響することを確認した。そこで、申請者は、ビタミンB1と腸内細菌との関連についてヒトコホートを用いて解明し、そのメカニズムを明らかにすることで、健康科学を理解する上でも重要な知見を提供し、社会的に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌に影響する食事成分として食物繊維が注目されているが、実際には、難消化性物質、さらに消化吸収率が高い物質であっても、摂取量や食べ方によって多様な物質が大腸まで到達できることから、食物繊維以外の他の栄養素により新たな腸活のスタンスを解明できるのではないかと考えた。実施したコホート研究データの中で栄養摂取状態が高い水準、変動の幅が広いコホートを解析対象として、選定した。コホートデータを用いた 栄養摂取と腸内細菌叢間の関連解析を行い、ビタミンB1とRuminococcaceaeの存在比間で関連があることを確認した。さらに、in silicoパスウェイ解析によって、Faecalibacteriumなど、Ruminococcaceaeに属する細菌が生存に必要にもかかわらず、自らビタミンB1の合成ができないことを解明した。また、ビタミンB1の摂取は、酪酸産生にも影響することを明らかとした。これらの研究成果は、ビタミンB1欠乏エサ飼育マウスを用いた解析結果とともに、論文投稿、国際学会発表を行った。in vivoでの結果ではビタミンB1の摂取は直接的に酪酸産生との関連が確認されたが、コホートデータでは、直接的な関連は見られなかったものの、その影響は基質である食物繊維ではなく、中間産物の酢酸であったことから、これらの情報をもとに目的変数を糞便の酪酸とし、説明変数としては酢酸、ビタミンB1摂取量、Faecalibacterium存在量の組み合わせを段階的に設定し、機械学習モデルを作成した。説明変数の設定として、酢酸のみと比べ酢酸とビタミンB1を組み合わせた方、さらにFaecalibacteriumの存在量も組み合わせた方が、段階的に有意に予測性能が高くなることが確認された。よって、酪酸の産生にビタミンB1の摂取そのものおよびビタミンB1の摂取によって占有率が増加するFaecalibacteriumの存在量が関連することが示唆された。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Dietary Vitamin B1 Intake Influences Gut Microbial Community and the Consequent Production of Short-Chain Fatty Acids2022
Author(s)
Park J, Hosomi K, Kawashima H, Chen YA, Mohsen A, Ohno H, Konishi K, Tanisawa K, Kifushi M, Kogawa M, Takeyama H, Murakami H, Kubota T, Miyachi M, Kunisawa J, Mizuguchi K.
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Journal Title
Nutrients
Volume: 14
Issue: 10
Pages: 2078-2078
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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