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腸内細菌・胆汁酸・ミトコンドリアに着目した最適な栄養バランス解明

Research Project

Project/Area Number 22K11709
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

横山 葉子  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任准教授 (10617244)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡辺 光博  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 教授 (10450842)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords栄養バランス / タンパク質 / ミトコンドリア / 腸内細菌 / 胆汁酸 / 炭水化物
Outline of Research at the Start

栄養は健康寿命延伸の重要な要因だが、最適な栄養バランスの解明には未だ至っていない。一方、低炭水化物ダイエットのような劇的な栄養バランス変動を伴う食事選択が増加しており、最適な栄養バランスの解明は急務である。本研究では、これまでに得られた低タンパク質食の代謝疾患改善作用をさらに発展させ、タンパク質と炭水化物の相互作用から検討する。本研究の独自性は腸内細菌・胆汁酸シグナルを介したミトコンドリア機能に注目したメカニズム解析である。

Outline of Annual Research Achievements

米国国立老化研究所は人に応用可能な抗老化薬4剤(レスベラトロール、メトホルミン、ラパマイシン、スペルミジン)の臨床研究を年間200億円かけて開始した。これらの抗老化薬のメカニズムは、サーチュインやAMPKの活性、mTORやIGF-1の抑制といった、栄養応答性のシグナルが制御しており、普段の我々の「食の選択」が健康寿命延伸に直接的に関与していることを示唆している。一方、低炭水化物食のような歴史的に見て劇的な栄養バランス変動を伴う食事選択が近年増加しており、最適な栄養バランスの解明は急務である。本研究では、これまでに得られた低タンパク質食の代謝疾患改善・健康寿命延伸作用をさらに発展させ、抗老化に最適な栄養素バランスの解明を目指している。本研究では、①腸内細菌・胆汁酸相互作用シグナル、②胆汁酸のミトコンドリア機能保護作用に着目し、栄養バランスの最適解を新規メカニズムから解明し、国民の食事選択の指標を提示することを目的とする。本年度の概要は下記の通りである。
1)栄養バランスと関与するシグナルの特定のため、代謝の中心臓器である肝臓のトランスクリプトーム解析により、エンリッチメントされた転写因子を抽出した。
2)さらに本研究のターゲットである腸内細菌・胆汁酸、ミトコンドリアに関与するシグナルに注目し、胆汁酸をリガンドとする核内受容体FXR、老化制御シグナルサーチュインのうちミトコンドリアに発現するSirt3と栄養バランスとの相互作用についてノックアウトマウス等を用いた実験を実施した。
3)アミノ酸関連の老化制御シグナルが新たに発表されたことを受け、実験デザインを調整し、追加実験を実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

アミノ酸関連の老化制御シグナルの新たな発見に対応し、実験デザインを調整したため。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、1)腸内細菌・胆汁酸シグナルを介したミトコンドリア機能への着目のため、腸内細菌叢を抗生物質で殺菌した実験および糞便移植実験を実施する。2)分子生物学的検討により責任臓器の決定と、胆汁酸・腸内細菌相互作用シグナルを解析する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Sodium ferrous citrate and 5‐aminolevulinic acid improve type 2 diabetes by maintaining muscle and mitochondrial health2023

    • Author(s)
      Kitamura Naho、Zhang Shiyang、Morel Jean‐David、Nagano Utana、Taworntawat Tanon、Hosoda Shotaro、Nakamura Anna、Ogawa Yoko、Benegiamo Giorgia、Auwerx Johan、Tsubota Kazuo、Yokoyama Yoko、Watanabe Mitsuhiro
    • Journal Title

      Obesity

      Volume: 31 Issue: 4 Pages: 1038-1049

    • DOI

      10.1002/oby.23705

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 褐色/ベージュ脂肪細胞と肥満 胆汁酸代謝制御による肥満合併症の予防・治療に関する可能性2023

    • Author(s)
      渡辺光博、横山葉子
    • Organizer
      肥満学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Dietary Protein Quantity Alter Energy Metabolism via Liver-gut interaction signals.2022

    • Author(s)
      Yokoyama Y, Tanaka K, Kitamura N, Taworntawat T, Onoue A, Kashikura K, Fukuda S, Honda A, Tsubota K, Watanabe M
    • Organizer
      XXVI International Bile Acid Meeting: Bile Acids in Health and Disease
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Porphyran, a functional ingredient of traditional Japanese Nori protects against metabolic disease through an intestinal mechanism2022

    • Author(s)
      Watanabe M, Yokoyama Y, Morel JD, Takashina Y, Fukuda S, Kitamura N, Honda A, Arita M, Auwerx J, Tsubota K
    • Organizer
      XXVI International Bile Acid Meeting: Bile Acids in Health and Disease
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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