2021 Fiscal Year Research-status Report
Effect of exercise timing on mouse intestinal microbiota and investigate mechanism
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21K17648
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
佐々木 裕之 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (40875407)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 時間運動学 / 腸内細菌叢 / 運動 / 短鎖脂肪酸 / 体内時計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の腸内には、約40兆個、100種以上の細菌が生息しており、その集団を腸内細菌叢と呼ぶ。この腸内細菌叢は、腸内細菌叢の代謝産物である短鎖脂肪酸などを介して、宿主の様々な生理機能と密接に関わっており、腸内細菌叢の構成を整えることは種々の疾患の予防・改善につながると考えられている。運動は腸内細菌叢の構成に影響を与える要因の一つであり、適度な運動が腸内細菌叢を整えることも知られている。一方、習慣的な運動が肥満や糖尿病の予防・改善に効果的であることは広く知られているが、この運動による代謝調節作用は運動の実施時間帯によってその効果が異なる。このことを踏まえると、運動の実施時間帯によって腸内細菌叢に与える影響も異なると考えられる。
そこで、本研究の目的は、運動の実施時間帯の違いによって腸内細菌叢に与える影響が異なるかどうかを明らかにすることとした。
マウスを用いて活動期のはじめを「朝」、活動期の終わりを「夕」とそれぞれ定義し、輪回し運動をさせ、短鎖脂肪酸量と腸内細菌叢の構成を調べたところ、朝よりも夕の輪回し運動により短鎖脂肪酸量の増加と腸内細菌叢の構成変化が見られた。この時、運動のタイミングだけでなく食事とのタイミングも重要である可能性が示唆され、特に、食餌後に運動をすることで、食餌前に運動をするよりも短鎖脂肪酸の産生量増加と腸内細菌叢の構成変化が確認された。また、腸内細菌叢の構成を変化させるメカニズムとして運動による体温上昇と交感神経の活性化がそれぞれ重要である可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、運動を行う時間帯によって、腸内細菌叢の構成変化に及ぼす影響が異なることを見出し、さらにそのメカニズムを探究することができた。しかしながら、マウスの非活動期（深夜帯）に関する運動は、マウスに自発的な輪回し運動を十分にさせることができず、検証が進められていない。そのため、今後は、深夜帯にマウスを運動させる方法および、その際に腸内細菌叢の構成がどのようになるのか測定を続ける必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
深夜帯の時間にマウスを運動させるため、輪回しによる自発的な運動だけでなく、トレッドミルを用いた強制的な運動を検討する予定である。また、運動が腸内細菌叢の構成を変化させるメカニズムの解明のため、さらなる裏付けとして、蠕動運動など他の指標を検討する予定である。
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[Journal Article] Evening rather than morning increased physical activity alters the microbiota in mice and is associated with increased body temperature and sympathetic nervous system activation2022
Author(s)
Sasaki H, Miyakawa H, Watanabe A, Tamura K, Shiga K, Lyu Y, Ichikawa N, Fu Y, Hayashi K, Imamura M, Shibata S.
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Journal Title
Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis.
Volume: 1868
Pages: 166373
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Book] 食と医療2022
Author(s)
佐々木裕之
Total Pages
8
Publisher
講談社エディトリアル
ISBN
9784065202142
