加齢が誘導する肥満型腸内細菌叢のメカニズム解明とその予防法の開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K18712
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 中西 裕美子 国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員 (10614274)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / プレバイオティクス

Outline of Annual Research Achievements

平成29年度は、プレバイオティクス投与による腸内環境改善が加齢に伴う肥満予防に効果があるか調べるため、40週齢前後のSPFマウスを購入し、５％プレバイオティクス（フラクトオリゴ糖）を含むAIN-93M飼料とプレバイオティクスを含まないAIN-93M飼料を与え、体重増加量、血糖値、脂肪量の評価を行った。この試験と同時に行っていたAIN-93M飼料もしくはAIN-93M＋５％フラクトオリゴ糖餌を生後6週齢から長期投与したマウスが1年半を迎えたため、体重増加量、血糖値、脂肪量の評価と解剖を行った。その結果、上記の２つの試験ともに、フラクトオリゴ糖投与群でも肥満抑制効果は見られなかった。しかし、糞便中IgAなどはフラクトオリゴ糖群で加齢においても高い値を維持していたので、IgAによる感染防御、また、フラクトオリゴ糖投与による糞便中短鎖脂肪酸の増加による腸管免疫系への効果が期待できる可能性がある。マウスは解剖し各種臓器を保存してあるため、それらの評価と炎症系の遺伝子発現への影響がないかを調べる予定である。加齢に伴う肥満予防については、肥満予防効果のあるBacteroides thetaiotaomicronの投与を40週齢前後のSPFマウスに行うことで、肥満予防効果が加齢においても見られないか評価を行う予定である。また、Allobaculum属の細菌が肥満の原因と考えているため、Allobaculum属の細菌を単離して、無菌マウスに定着させて肥満評価を行う予定である。加齢に伴う疾患は多数あり、肥満はその一つであるが、腸内環境を改善することで加齢に伴う全身性の炎症等にも効果が得られる可能性がある。今回のフラクトオリゴ糖長期投与のサンプルを解析することで、加齢に伴う全身性の炎症等についての影響も調べていく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成29年度は産前・産後休暇、育児休暇を取得していたため、動物実験を組むことが難しく、計画すべての動物実験を行う事は難しかった。進捗内容としては、平成29年度は、腸内環境改善による加齢に伴う肥満予防を目的に40週齢前後のSPFマウスを購入し、５％プレバイオティクス（フラクトオリゴ糖を予定）を含むAIN-93M飼料とプレバイオティクスを含まないAIN-93M飼料を与え、体重増加量、血糖値、脂肪量の評価を行ったが、両者に有意な差は見られなかった。この試験と同時にAIN-93M飼料に５％プレバイオティクス（フラクトオリゴ糖）を生後6週齢から長期投与したマウスが1年半を迎えたため、体重増加量、血糖値、脂肪量の評価と解剖を行った。しかし、AIN-93M＋５％フラクトオリゴ糖）を長期投与したマウスとAIN-93M飼料を与えたマウスでは体重増加量、血糖値には差が見られなかったが、フラクトオリゴ糖を投与すると糞便中IgAが増加するが、これは長期投与でもフラクトオリゴ糖投与群で糞便中IgAは増加していた。今後は、腸内細菌叢、代謝物を解析しAgingにおけるフラクトオリゴ糖群に特有の変化を探索する予定である。

Strategy for Future Research Activity

プレバイオティクスであるフラクトオリゴ糖を投与し腸内細菌環境を改善することで、加齢に伴う肥満予防を目指したが、効果は得られなかった。しかし、糞便中IgAなどはフラクトオリゴ糖群で加齢においても高い値を維持していたので、IgAによる感染防御、また、フラクトオリゴ糖投与による糞便中短鎖脂肪酸の増加による腸管免疫系への効果が期待できる可能性がある。マウスは解剖し各種臓器を保存してあるため、それらの評価と炎症系の遺伝子発現への影響がないかを調べる予定である。加齢に伴う肥満予防については、肥満予防効果のあるBacteroides thetaiotaomicronの投与を行うことで、肥満予防効果が加齢においても見られないか評価を行う予定である。また、Allobaculum属の細菌が肥満の原因と考えているため、Allobaculum属の細菌を単離して、無菌マウスに定着させて肥満評価を行う予定である。

Causes of Carryover

平成29年度は産前・産後休暇、育児休暇を取得していたため、計画していた実験をすべて行うことができなったため。