2023 Fiscal Year Annual Research Report
ヒトコホートを用いたビタミンBの摂取が腸内細菌群集に与える影響の解明
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21K15267
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| Research Institution | National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition |
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Principal Investigator |
朴 鐘旭 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 AI健康・医薬研究センター, 客員研究員 (60803335)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 腸内細菌 / 栄養素 / ビタミン / バイオインフォマティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌に影響する食事成分として食物繊維が注目されているが、実際には、難消化性物質、さらに消化吸収率が高い物質であっても、摂取量や食べ方によって多様な物質が大腸まで到達できることから、食物繊維以外の他の栄養素により新たな腸活のスタンスを解明できるのではないかと考えた。実施したコホート研究データの中で栄養摂取状態が高い水準、変動の幅が広いコホートを解析対象として、選定した。コホートデータを用いた 栄養摂取と腸内細菌叢間の関連解析を行い、ビタミンB1とRuminococcaceaeの存在比間で関連があることを確認した。さらに、in silicoパスウェイ解析によって、Faecalibacteriumなど、Ruminococcaceaeに属する細菌が生存に必要にもかかわらず、自らビタミンB1の合成ができないことを解明した。また、ビタミンB1の摂取は、酪酸産生にも影響することを明らかとした。これらの研究成果は、ビタミンB1欠乏エサ飼育マウスを用いた解析結果とともに、論文投稿、国際学会発表を行った。in vivoでの結果ではビタミンB1の摂取は直接的に酪酸産生との関連が確認されたが、コホートデータでは、直接的な関連は見られなかったものの、その影響は基質である食物繊維ではなく、中間産物の酢酸であったことから、これらの情報をもとに目的変数を糞便の酪酸とし、説明変数としては酢酸、ビタミンB1摂取量、Faecalibacterium存在量の組み合わせを段階的に設定し、機械学習モデルを作成した。説明変数の設定として、酢酸のみと比べ酢酸とビタミンB1を組み合わせた方、さらにFaecalibacteriumの存在量も組み合わせた方が、段階的に有意に予測性能が高くなることが確認された。よって、酪酸の産生にビタミンB1の摂取そのものおよびビタミンB1の摂取によって占有率が増加するFaecalibacteriumの存在量が関連することが示唆された。
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Research Products
(1 results)
