2023 Fiscal Year Final Research Report

Effect of the hydrogen produced by the intestinal microbes in pregnant mother on the regulation of the embryonic and fetal development

Research Project

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Project/Area Number	20K11535
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research Institution	Jumonji University
Principal Investigator	Nakamura Sadako 十文字学園女子大学, 人間生活学部, 教授 (60382438)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中山敏幸産業医科大学, 医学部, 教授 (30284673) 奥恒行十文字学園女子大学, 人間生活学部, 客員教授 (50010096) 田辺賢一中村学園大学, 栄養科学部, 准教授 (60585727) 下内章人中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80211291) 金高有里十文字学園女子大学, 国際栄養食文化健康研究所, 客員研究員 (80420909)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	難消化性糖質 / 腸内細菌由来水素ガス（IMDH） / 葉酸 / 胎仔 / 抗酸化作用 / 分化・発達
Outline of Final Research Achievements	We have revealed novel physiological functions of nondigestible oligosaccharides and intestinal microbes derived hydrogen gas (IMDH) which is a metabolic product of intestinal microbes, targeting pregnancy period. A pregnancy excessive folic model mouse (PEFAM) develops glucose metabolic abnormalities after the growth of offspring. The PEFAM were divided into three groups, AIN93G (control) group; excessive folic acid group with folic acid added to AIN93G (PEFAM’s diet, FA); diet containing fructooligosaccharides in FA (FA-FOS), and dissection was performed on the 18th day of pregnancy. We clarified that IMDH following FOS ingestion was transferred into the fetus; IMDH suppressed oxidation in both the mother and fetus, and maintained the expression of pancreatic β-cell related proteins and transcription factors involved in suppressing the development of abnormal glucose metabolism in fetus of PEFAM.
Free Research Field	栄養生化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究は、妊娠期葉酸過剰モデルマウスの母獣に難消化性糖質を摂取させると、母獣の腸内細菌が産生する水素ガスが胎児に移行し、母獣と胎仔双方の酸化ストレスを軽減することを、初めて明らかにした。また、このモデルマウスの出生仔が成長後に糖代謝異常を惹起する要因を検討した結果、胎児期に、酸化ストレスによって膵臓ランゲルハンス島β細胞の分化・発達抑制が生じていること、また、この抑制は、母獣に難消化性糖質を摂取させることにより軽減することを明らかにした。本研究成果は、妊娠期の適切な栄養素の摂取に関する基礎資料の1つとなり、将来的には母子保健に寄与するものと考える。