Regulation of glucose metabolism via microbial modification by dietary components

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08882
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Fujisaka Shiho 富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (30512082)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸邉 一之 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (30251242) ; 薄井 勲 獨協医科大学, 医学部, 教授 (50377272)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / インスリン抵抗性 / 糖代謝

Outline of Final Research Achievements

We administered diets of various nutritional compositions to mice and found that the microbiota established by the soybean-oil rich diet induced the most obesity and glucose intolerance. As a mechanism we found that the microbiota of soybean-oil rich diet had the greatest impact on the plasma lipid profile through plasma lipidomics analysis from germ-free and gnotobiotic mice model (iScience 2021). We also reported that the Japanese herb Bofu tsushosan improves glucose metabolism by increasing A. muciniphila (Sci. Rep. 2020). In addition, we found that X, a prenylated flavonoid, suppresses obesity and improves insulin resistance through promoting a bloom of A. miciniphila (paper in preparation).

Free Research Field

肥満、インスリン抵抗性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年腸内細菌叢の破綻が肥満や糖代謝異常の原因となることが明らかにとなり、腸内細菌叢の作用解明が注目されている。一方で特定の腸内細菌が宿主のエネルギー代謝や糖代謝にどのような影響を及ぼすのか明らかになっていない点が多かった。本研究で、私は無菌マウスと腸内細菌移植（ノトバイオート）実験の系を駆使して食餌の栄養組成、とくに高大豆油食や食品成分X、和漢薬、防風通聖散が腸内細菌叢をどのように変化させ、宿主の脂質代謝に作用して肥満やインスリン抵抗性を調節するのかの一端を明らかにすることができた。腸内細菌の作用を利用したメタボリック症候群の新たな治療戦略提案につながると期待される。