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スカトールを介した高動物性タンパク質摂取による消化管恒常性の破綻・回復機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18H03178
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関島根大学

研究代表者

清水 英寿  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (10547532)

研究分担者 石塚 敏  北海道大学, 農学研究院, 教授 (00271627)
吹谷 智  北海道大学, 農学研究院, 講師 (10370157)
岡野 邦宏  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (30455927)
吉清 恵介  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (30510739)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード高タンパク摂取 / NAFLD / TNFα / AhR / p38 / NF-κB / 臓器障害 / 消化管疾患 / 脂質代謝 / ソラフェニブ抵抗性 / TNFR1 / IL-6 / COX-2 / 細胞死 / PPARα / 炎症性腸疾患
研究成果の概要

近年、特に赤肉や加工肉の摂取量増大は、肝臓疾患(脂肪肝・肝癌等)や腸管疾患(炎症性腸疾患・大腸癌等)の発症および進展要因の1つであると考えられている。そこで本研究では、摂取タンパク質量に依存して腸内で産生されるトリプトファン由来腸内細菌代謝産物スカトールに着目した。スカトールは、肝臓や大腸に対して機能障害を導く一方、その前駆体であるインドール酢酸は、スカトールとは逆の効果を示す事が示唆された。よって本研究結果から、これまでに報告されている摂取タンパク質量増加に伴う健康増進と疾患の発症・進展という相反する効果を導く原因に、スカトールとその前駆体であるインドール酢酸が関与する可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢社会となった我が国において、サルコペニアによるフレイルの予防として、タンパク質の摂取量増加が推奨されている。しかし、摂取タンパク質量の増加は、疾患の発症や進展も導く事が指摘されている。本研究結果から、この相反する効果の違いを導く要因として、トリプトファン由来の腸内細菌代謝産物の関与が示唆された。したがって、腸内細菌叢を制御する事で腸内でのスカトール産生量を低下させる方法を見出せれば、タンパク質の摂取量増大によって引き起こされる弊害の解消に向けた創薬の開発だけでなく、健康長寿の延伸に向けた新たな栄養指導法の作成へと繋げられる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Suppression of TNFα expression induced by indole-3-acetic acid is not mediated by AhR activation in Caco-2 cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury MMI, Kurata K, Yuasa K, Koto Y, Nishimura K, Shimizu H.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: ;85 ページ: 902-906

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腸管上皮細胞の炎症に対する摂取タンパク質由来腸内細菌代謝産物の影響2020

    • 著者名/発表者名
      清水英寿
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 4 ページ: 458-460

    • NAID

      40022320367

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Skatole regulates intestinal epithelial cellular functions through activating aryl hydrocarbon receptors and p38.2019

    • 著者名/発表者名
      Kurata K, Kawahara H, Nishimura K, Jisaka M, Yokota K, Shimizu H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 510 号: 4 ページ: 649-655

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.01.122

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Indole-3- acetic acid leads to suppression of the expression levels of TNFalpha by AhR-independent mechanism in Caco-2 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Md. Mazharul Islam Chowdhury, Koichi Kurata, Kana Yuasa, Yoshihito Koto, Kohji Nishimura, Hidehisa Shimizu
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第58回講演会(例会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スカトールは異なる受容体を介してMAPKとNF-kappaBを活性化させる2021

    • 著者名/発表者名
      石井克範, 清水英寿
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第58回講演会(例会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Expression regulation mechanism of SLC26A3 by indole-3-acetic acid is different in culture stages of Caco-2 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Md. Mazharul Islam Chowdhury, Yoshihito Koto, Koichi Kurata, Katsunori Ishii, Ayame Tomii Ayame, Kohji Nishimura, Hidehisa Shimizu
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌代謝産物スカトールは,AhR活性化とp38の活性化に伴うTNFα/TNFR1経路を介して腸管細胞の細胞死を導く2021

    • 著者名/発表者名
      石井克範, 古東義仁, 蔵田航一, 清水英寿
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] NAFLDの発症に関与する肝代謝異常は消化管内のスカトール量の上昇によって引き起こされる2020

    • 著者名/発表者名
      戸松良介, 田中愛健, 野勢琢馬, 湯浅佳奈, 石塚 敏, 清水 英寿
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 胆汁酸誘導性脂肪肝に対する食品タンパク質由来腸内細菌代謝産物インドール酢酸の効果の検証.2019

    • 著者名/発表者名
      湯浅佳奈, 渡辺優太, 蔵田航一, 河原秀明, 今津星奈子, 松波華菜子, 石塚敏, 清水英寿.
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会(ワークショップ:「共生微生物による生命機能の制御:侵入者からの恩恵と消失による疾患」)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌代謝産物インドール酢酸が宿主に与える影響.2019

    • 著者名/発表者名
      湯浅佳奈, 渡辺優太, 桑田冬馬, 古東義仁, 戸松良介, 池野瞳, 田中大, 河原秀明, 蔵田航一, 清水英寿.
    • 学会等名
      第52回日本栄養・食糧学会中国・四国支部大会 2019年
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腸管細胞の細胞死はスカトールによって活性化されるp38を介して発現誘導されるTNFαが関与している.2019

    • 著者名/発表者名
      古東義仁, 蔵田航一, 河原秀明, 西村浩二, 地阪光生, 横田一成, 清水英寿.
    • 学会等名
      第3回日本Uremic Toxin 研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 血中トリアシルグリセロール値に対する腸内細菌代謝産物スカトールの作用メカニズムに関する解析.2019

    • 著者名/発表者名
      戸松良介, 湯浅佳奈, 蔵田航一, 田中愛建, 加茂佳恵, 野勢琢馬, 石塚敏, 清水英寿.
    • 学会等名
      第73回日本栄養・食糧学会大会(トピックス演題)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌代謝産物から考える肉の多量摂取による健康増進と病態発症の分岐点2018

    • 著者名/発表者名
      清水英寿
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第 27 回若手シンポジウム(第 10 回農芸化学の未来開拓セミナー)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質食による慢性腎不全進行抑制メカニズム: トリプトファン由来腸内細菌代謝産物に焦点を当てて2018

    • 著者名/発表者名
      清水英寿
    • 学会等名
      第51回日本栄養・食糧学会中国・四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリプトファン由来腸内細菌代謝産物スカトールによる腸管機能不全メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      蔵田航一、河原秀明、湯浅佳奈、渡辺優太、西村浩二、地阪光生、横田一成、清水英寿
    • 学会等名
      第2回日本Uremic Toxin 研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌代謝産物スカトールを介した高食肉摂取によるトリアシルグリセロール代謝改善メカニズムに関する解析2018

    • 著者名/発表者名
      湯浅佳奈、蔵田航一、戸松良介、田中愛建、野勢琢馬、河原秀明、渡辺優太、西村浩二、地阪光生、横田一成、石塚敏、清水英寿
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会(ワークショップ:「生物間の化学コミュニケーション~化合物を通した生命の生き残り戦略~」)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 食品・バイオにおける最新の酵素応用 (第19章担当)2019

    • 著者名/発表者名
      清水英寿(井上國世監修)
    • 総ページ数
      297
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314266
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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