Elucidation of mechanisms underlying the link between nutritional modulation of gut microbiota and gut-multiorgan crosstalk that can promote health span extension in the elderly people

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20320
• Project/Area Number (Other): 18H05299 (2018-2019)
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2020); Single-year Grants (2018-2019)
• Review Section: Studies on the Super-Aging Society
• Research Institution: Suzuka University of Medical Science
• Principal Investigator: TOYODA NAGAYASU 鈴鹿医療科学大学, 公私立大学の部局等, 学長 (40126983)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中東 真紀 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 准教授 (00440785) ; 川西 正祐 鈴鹿医療科学大学, なし, 客員教授 (10025637) ; 畠中 泰彦 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 教授 (10309601) ; 大井 一弥 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (40406369) ; 佐藤 英介 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (60211942) ; 鈴木 宏治 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (70077808) ; 葛原 茂樹 鈴鹿医療科学大学, 看護学部, 教授 (70111383) ; 郡山 恵樹 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (70397199) ; 西田 圭吾 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (80360618) ; 栃谷 史郎 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 准教授 (90418591)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2022-03-31
• Keywords: 健康寿命延伸 / 腸内細菌叢 / 亜鉛 / フレイル / サルコペニア

Outline of Final Research Achievements

This study examined the changes in the balance of the intestinal microbiota in the elderly under specific nutritional improvement treatment and their relationship to frailty status, muscle and skin function, which are common problems in the elderly. An improvement in lower leg circumference was observed in the elderly who took zinc for 8 weeks. Leg circumference is one of the indicators of muscle mass, suggesting that zinc is involved in the maintenance of muscle mass in the elderly. In addition, when we examined the intestinal bacterial species associated with increased muscle mass by zinc improvement, we confirmed that the occupancy of the Rikenellaceae was found to increase with increasing leg circumference. Based on these results, we have identified the intestinal bacterial species that can serve as a new indicator to assess the improvement of the muscle mass in the elderly and found a new approach to preventing frailty in the elderly.

Free Research Field

公衆衛生学・健康科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本邦の高齢者における低栄養状態は年齢が上がるとともに悪化し、低栄養は、認知症・サルコペニア・フレイルと深く関連している。本研究では、高齢者を対象とし、特定の栄養改善を施した際に観察される腸内細菌叢のバランス変化、産生される腸内細菌由来代謝物の同定することで、高齢者の低栄養問題を改善するための新たなアプローチを見出すことを目的とした。結果、栄養素の一つである亜鉛が高齢者の筋肉量維持に関わっていることを示し、特定の腸内細菌種と関連性を示唆した。今回の知見により、高齢者の栄養改善と疾病予防を広く提案でき、各個人の腸内細菌叢の個別診断が高齢者フレイル予防の指標となりうることを示した。