Identification of microbiota-associated metabolite which protects against

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03490
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 金 倫基 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (00620220)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / 肥満 / 代謝物

Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究成果により、抗肥満作用を発揮する腸内細菌関連代謝物を同定することができた。また、抗肥満代謝物の投与により、肝臓における特定の遺伝子の発現が抑制されていることも観察されている。しかし、抗肥満代謝物の作用メカニズムについて明らかにすることができなかった。そこで、2022年度は、抗肥満作用を発揮する腸内細菌関連代謝物の作用メカニズムを明らかにすることを目標とした。抗肥満代謝物投与が宿主代謝に与える影響について明らかにするために、以下の解析を行った。①消費エネルギーの比較を行う、②脂質やコレステロール代謝に関わる遺伝子の発現を肝臓・脂肪組織・腸で比較する、③脂質吸収性の比較を行う。その結果、抗肥満作用を発揮する腸内細菌関連代謝物の投与により、消費エネルギーの増加や、脂質代謝に関わる遺伝子発現の上昇が観察された。しかし、糞便中のコレステロールや脂質濃度については抗肥満代謝物の投与の有無で差は認められなかった。これらのことから、抗肥満代謝物は脂質吸収に影響を与えることなく、宿主の消費エネルギーを増加させることにより、その作用を発揮している可能性が示唆された。今後は抗肥満代謝物が消費エネルギーを増加させるメカニズムの解明を行っていく。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Colonization of the live biotherapeutic product VE303 and modulation of the microbiota and metabolites in healthy volunteers (2022)
  • Author(s): Dsouza M, Menon R, Crossette E, Bhattarai S, Schneider J, Kim YG, Reddy S, Caballero S, Felix C, Cornacchione L, Hendrickson J, Watson A, Minot S, Greenfield N, Schopf L, Szabady R, Patarroyo J, Smith W, Harrison P, Kuijper E, Kelly C, Olle B, Bobilev D, Bucci V, Roberts B, Faith J, Norman J.
  • Journal Title: Cell Host & Microbe Volume: 30 Pages: 583～598.e8
  • DOI: 10.1016/j.chom.2022.03.016
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Cooperative action of gut-microbiota-accessible carbohydrates improves host metabolic function (2022)
  • Author(s): Tomioka S, Seki N, Sugiura Y, Akiyama M, Uchiyama J, Yamaguchi G, Yakabe K, Ejima R, Hattori K, Kimizuka T, Fujimura Y, Sato H, Gondo M, Ozaki S, Honme Y, Suematsu M, Kimura I, Inohara N, Nunez G, Hase K, Kim YG.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 40 Pages: 111087～111087
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111087
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] D-Tryptophan suppresses enteric pathogen and pathobionts and prevents colitis by modulating microbial tryptophan metabolism (2022)
  • Author(s): Seki N, Kimizuka T, Gondo M, Yamaguchi G, Sugiura Y, Akiyama M, Yakabe K, Uchiyama J, Higashi S, Haneda T, Suematsu M, Hase K, Kim YG
  • Journal Title: iScience Volume: 25 Pages: 104838～104838
  • DOI: 10.1016/j.isci.2022.104838
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Dietary-protein sources modulate host susceptibility to Clostridioides difficile infection through the gut microbiota (2022)
  • Author(s): Yakabe K, Higashi S, Akiyama M, Mori H, Murakami T, Toyoda A, Sugiyama Y, Kishino S, Okano K, Hirayama A, Gotoh A, Li S, Mori T, Katayama T, Ogawa J, Fukuda S, Hase K, Kim YG.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 40 Pages: 111332～111332
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111332
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 腸内細菌叢と免疫 (2022)
  • Author(s): 金倫基
  • Organizer: 第125回日本小児科学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] マイクロバイオームモジュレーターによる疾患制御 (2022)
  • Author(s): 金倫基
  • Organizer: 第26回腸内細菌学会 シンポジウム2『マイクロバイオームの制御と健康』
  • Invited
• [Presentation] 腸内環境モジュレーターによる疾患制御～炎症性腸疾患を含めて～ (2022)
  • Author(s): 金倫基
  • Organizer: 気仙薬剤師会研修会
  • Invited
• [Presentation] 腸内環境制御による健康維持 (2022)
  • Author(s): 金倫基
  • Organizer: 日本食品科学工学会第69回大会 [C2] 『食による健康維持と安全性の確保』
  • Invited
• [Presentation] 疾患予防と健康維持のための腸内環境モジュレーション (2022)
  • Author(s): 金倫基
  • Organizer: 第74回日本生物工学会大会 シンポストバイオの潮流～腸内代謝物の有益性と商品化
  • Invited
• [Presentation] Gut microbiota-accessible carbohydrates as modulators of microbial metabolism and host physiology (2022)
  • Author(s): Yun-Gi Kim
  • Organizer: IHMC (The International Human Microbiome Consortium Congress) 2022 Kobe. Session 10
  • Int'l Joint Research / Invited