2021 Fiscal Year Annual Research Report

Regulatory Mechanism of Immunometabolism by Plant Polyphenols Focusing on Intestinal Bacteria

Research Project

Project/Area Number	18K11049
Research Institution	Kanagawa University of Human Services
Principal Investigator	向井友花神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 教授 (60331211)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	イムノメタボリズム / 腸内細菌 / アズキポリフェノール / 慢性炎症 / 高脂肪食
Outline of Annual Research Achievements	「慢性炎症」が脂質代謝に影響を及ぼし「肥満」発症の促進因子となる現象をイムノメタボリズムという。本研究は、植物ポリフェノール(PP)の生理調節機能を、イムノメタボリズムにおける腸内細菌との関わりの観点から明らかにすることを目的とした。 2018-2020年度には、アズキ種子から抽出したポリフェノール（APP）は、腸内細菌叢の多様性を高め、高脂肪食摂取に起因する脂質や糖代謝の異常を軽減する作用を有することを見出した。また、この作用はmTOR、Akt、FoxO1を介したインスリンシグナル調節であり、少なくとも部分的には、腸内細菌が関与している可能性を示した。最終年度は、腸内細菌のイムノメタボリズムへの関与を中心に検討した。高脂肪食を継続的に摂取したマウス、および抗生物質投与により腸内細菌を予め減少させた上で高脂肪食を摂取したマウスについて、げっ歯類で発達している消化管である盲腸組織を採取し、慢性炎症のマーカーである炎症性酵素の発現を測定した。その結果、高脂肪食マウスの盲腸でiNOSの発現量が増大していた。一方、腸内細菌減少-高脂肪食マウスではiNOSの発現量に顕著な個体差が見られた。このことから、高脂肪食は腸管組織の炎症を引き起こすこと、その誘導には腸内細菌が関与していることが推測された。さらに、盲腸組織中の総mTORタンパク質量およびリン酸化mTORタンパク質量とiNOSのタンパク質量にそれぞれ正の相関がみられた。よって、mTORが高脂肪食に誘導される腸管の慢性炎症の発現に関与している可能性が示された。以上のことから、腸内細菌はイムノメタボリズムの変化に関与しており、植物PPの一種であるAPPは腸管において腸内細菌叢の多様性を高めることで脂質や糖代謝の異常を軽減することが示された。