食事性肥満と生活習慣病：短鎖脂肪酸受容体と腸内細菌叢による宿主エネルギー代謝制御

• 研究課題/領域番号: 15H05344
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 食生活学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 木村 郁夫 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80433689)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 23,790千円 (直接経費: 18,300千円、間接経費: 5,490千円); 2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2015年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 腸内細菌 / 食物繊維 / 短鎖脂肪酸 / 脂肪酸受容体 / 肥満 / 生活習慣病 / GPR41 / GPR43 / GPCR / 短鎖脂肪酸受容体 / 食品薬理 / 薬理栄養

研究成果の概要

本研究において、食物繊維のような難消化性多糖類の腸内細菌発酵産物である短鎖脂肪酸とその宿主側受容体である短鎖脂肪酸受容体の機能に着目することにより、食物繊維と腸内細菌を介した、食による代謝改善機能の統合的解明を行うことを目指した。結果、本研究成果として、腸内細菌産生短鎖脂肪酸が脂肪組織GPR43を介して脂肪組織炎症を制御することで宿主の肥満に抵抗性を示すことを明らかにした。また、食品素材である、大麦粉による代謝機能改善効果が、大麦に含まれる食物繊維βグルカンと、そこからの腸内細菌産生短鎖脂肪酸に依存することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Barley β-glucan improves metabolic condition via short-chain fatty acids produced by gut microbial fermentation in high fat diet fed mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Watanabe K, Taira S, Kasubuchi M, Li X, Irie J, Itoh H, Kimura I.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 13 号: 4 ページ: e0196579-e0196579
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0196579
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Maternal High Fiber Diet during Pregnancy and Lactation Influences Regulatory T Cell Differentiation in Offspring in Mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, A. Kaga, N. Nakanishi, Y. Ohno, H. Miyamoto, J. Kimura, I. Hori, S. Sasaki, T. Hiramatsu, K. Okumura, K. Miyake, S. Habu, S. Watanabe, S.
  • 雑誌名: J Immunol 巻: 199 号: 10 ページ: 3516-3524
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1700248
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Membrane progesterone receptor beta (mPRβ/Paqr8) promotes progesterone-dependent neurite outgrowth in PC12 neuronal cells via non-G protein-coupled receptor (GPCR) signaling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasubuchi M, Watanabe K, Hirano K, Inoue D, Li X, Terasawa K, Konishi M, Itoh N, Kimura I.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 5168-5168
  • DOI: 10.1038/s41598-017-05423-9
  • NAID: 120006364107
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The short chain fatty acid receptor GPR43 regulates inflammatory signals in adipose tissue M2-type macrophages (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Akira、Nakatani Akiho、Hasegawa Sae、Irie Junichiro、Ozawa Kentaro、Tsujimoto Gozoh、Suganami Takayoshi、Itoh Hiroshi、Kimura Ikuo
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 12 号: 7 ページ: e0179696-e0179696
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0179696
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-Inflammatory and Insulin-Sensitizing Effects of Free Fatty Acid Receptors. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Kasubuchi M, Nakajima A, Kimura I
  • 雑誌名: Handb Exp Pharmacol 巻: 236 ページ: 221-231
  • DOI: 10.1007/164_2016_47
  • ISBN: 9783319506920, 9783319506937
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of short-chain fatty acid in blood pressure regulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Kasubuchi M, Nakajima A, Irie J, Itoh H, Kimura I
  • 雑誌名: Curr Opin Nephrol Hypertens 巻: 25 号: 5 ページ: 379-383
  • DOI: 10.1097/mnh.0000000000000246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nutritional Signaling via Free Fatty Acid Receptors (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Miyamoto, S. Hasegawa, M. Kasubuchi, A. Ichimura, A. Nakajima, and I. Kimura
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 17 号: 4 ページ: 450-450
  • DOI: 10.3390/ijms17040450
  • NAID: 120005947125
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 脂肪酸受容体と栄養‐神経‐エネルギー代謝制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村郁夫
  • 学会等名: 2018農芸化学会
  • 招待講演
• [学会発表] Gut microbiota and obesity (2017)
  • 著者名/発表者名: I. Kimura
  • 学会等名: 5th Biennial Congress of the Asian Neurogastroenterology & Motility Association
  • 発表場所: Osaka-fu, Osaka-shi, Osaka International Convention Center
  • 年月日: 2017-03-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌代謝産物による宿主エネルギー制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 学会等名: 第51回糖尿病学の進歩
  • 発表場所: 京都府、京都市、国立京都国際会館
  • 年月日: 2017-02-17
  • 招待講演
• [学会発表] Dietary gut microbial metabolites and host energy homeostasis (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikuo kimura
  • 学会等名: 2017 International Congress on Obesity and Metabolic Syndrome (ICOMES)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 腸内代謝脂肪酸による生体エネルギー代謝機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村郁夫
  • 学会等名: 第71回食糧・栄養学会
  • 招待講演
• [学会発表] 母体腸内細菌叢と肥満：世代間連関 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村郁夫
  • 学会等名: 第13回食品免疫学会
  • 招待講演
• [学会発表] 食由来腸内細菌発酵産物と宿主エネルギー代謝 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村郁夫
  • 学会等名: 第22回食物繊維学会
  • 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌によるエネルギー代謝調節機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 学会等名: 第37回日本肥満学会
  • 発表場所: 東京都、江東区、東京ファッションビル
  • 年月日: 2016-10-07
  • 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌代謝産物、短鎖脂肪酸と肥満 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 学会等名: 第63回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 神奈川県、川崎市、ミューザ川崎シンフォニーホール
  • 年月日: 2016-05-18
  • 招待講演
• [学会発表] 食物繊維、腸内細菌、短鎖脂肪酸と宿主代謝制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 学会等名: 第89回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 京都府、京都市、国立京都国際会館
  • 年月日: 2016-04-21
  • 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌代謝産物、短鎖脂肪酸によるエネルギー代謝調節と分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌市・白石区）
  • 年月日: 2016-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] 短鎖脂肪酸とエネルギー代謝 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 学会等名: 第24回腸内フローラシンポジウム
  • 発表場所: ヤクルトホール（東京・港区）
  • 年月日: 2015-10-30
  • 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌代謝産物と肥満 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 学会等名: 第15回日本抗加齢医学会総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡市・博多区）
  • 年月日: 2015-05-29
  • 招待講演
• [図書] 医学のあゆみ 特集号 Vol.264, No.1 腸内細菌と肥満－宿主エネルギー代謝制御における腸内細菌の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 総ページ数: 128
  • 出版者: 医歯薬出版
• [図書] 実験医学（増刊号）Vol.35, No.20 老化・代謝制御における腸内細菌叢 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮本 潤基、中谷 明穂、木村 郁夫
  • 総ページ数: 212
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758103671
• [図書] 月刊BIO INDUSTRY Vol.34, No.11 食事の健康に与える影響～腸内細菌の働き解明～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮本 潤基、木村 郁夫
  • 総ページ数: 72
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 食と医療 2017SUMMER－FALL Vol．2 炭水化物（食物繊維）と腸内細菌 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫
  • 総ページ数: 136
  • 出版者: 講談社
  • ISBN: 9784065095768
• [図書] 実験医学（増刊号）Vol.35, No.2 腸内細菌叢を介した宿主エネルギー代謝と免疫制御機構‐糖尿病治療に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: 中島啓、 木村 郁夫
  • 総ページ数: 236
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Diabetes Frontier. Vol. 27, No. 3 腸内環境のフロンティア (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村郁夫、粕渕 真由、宮本 潤基
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] 最新医学. Vol. 71, No. 9 腸内細菌による宿主エネルギー代謝制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中島啓、宮路 茜、木村郁夫
  • 出版者: 最新医学社
• [図書] The Lipid. Vol. 27, No. 2 腸内細菌と短鎖脂肪酸 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮本 潤基、粕渕 真由、長谷川 沙恵、木村 郁夫
  • 総ページ数: 84
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] 食品と開発. Vol. 51, No. 4 食由来腸内細菌代謝産物、短鎖脂肪酸の代謝制御機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫、長谷川 沙恵、粕渕 真由、宮本 潤基
  • 総ページ数: 104
  • 出版者: UBMメディア
• [図書] 医学のあゆみ 特集号 GPCR研究の最前線2016 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫、粕渕 真由
  • 出版者: 医歯薬出版株式会社
• [図書] 診断と治療 腸内細菌の代謝に果たす役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 沙恵、粕渕 真由、木村 郁夫
  • 総ページ数: 254
  • 出版者: 診断と治療社
• [図書] 実験医学Vol.34 No.6 腸内環境制御と肥満・糖尿病治療戦略 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 郁夫、粕渕 真由、長谷川 沙恵
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 東京農工大学 木村研究室
  • URL: http://web.tuat.ac.jp/~kimura/
• [備考] 東京農工大学 木村研究室
  • URL: http://web.tuat.ac.jp/~kimura/