生活習慣病予防を目的とした食事脂質の評価と機能性油の創出

• 研究課題/領域番号: 18K17920
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 宮本 潤基 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20805668)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 腸内細菌 / 腸内細菌代謝物 / 食用油 / 肥満 / エネルギー代謝 / 内分泌 / GLP-1 / gut microbial metabolite / gut microbiota / FFARs / obesity / dietary lipid / GPCRs / free fatty acid receptor / 脂肪酸受容体

研究成果の概要

本研究において、食用油由来腸内細菌代謝物が高脂肪食誘導性肥満モデルマウスにおけるエネルギー代謝異常を制御することを見出した。その作用機序の一端として、腸内内分泌細胞に発現した細胞膜上受容体であるGPR40/GPR120を介して、腸管ホルモン分泌を亢進し、糖代謝を改善することを明らかにした。本研究成果は、食用油由来腸内細菌代謝物が肥満や糖尿病などの代謝性疾患の予防・改善に向けた新たな治療標的となる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の腸内細菌研究の発展に伴い、様々な病態と密接に関与することが科学的根拠に基づいて明らかにされ始めている。本研究における食用油－腸内環境－生体側の受容体を介した生体エネルギー代謝調節の解明は、新たな代謝性疾患における治療標的となる可能性が示唆される。今後、機能性食用油の摂取、プロバイオティクス様の腸内細菌代謝産生菌の投与、さらには、腸内細菌代謝物の直接的な摂取による代謝性疾患に対する新たな治療法の開発が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Gut microbial short-chain fatty acids-mediated olfactory receptor 78 stimulation promotes anorexigenic gut hormone peptide YY secretion in mice. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishida A, Miyamoto J, Shimizu H, Kimura I.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 557 ページ: 48-54
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.03.167
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lecithin Inclusion by α-Cyclodextrin Activates SREBP2 Signaling in the Gut and Ameliorates Postprandial Hyperglycemia (2021)
  • 著者名/発表者名: Lee Eunyoung、Zhang Xilin、Noda Tomoe、Miyamoto Junki、Kimura Ikuo、Tanaka Tomoaki、Sakurai Kenichi、Hatano Ryo、Miki Takashi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 号: 19 ページ: 10796-10796
  • DOI: 10.3390/ijms221910796
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Maternal gut microbiota in pregnancy influences offspring metabolic phenotype in mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Kimura I, Miyamoto J, Ohue-Kitano R, Watanabe K, Yamada T, Onuki M, Aoki R, Isobe Y, Kashihara D, Inoue D, Inaba A, Takamura Y, Taira S, Kumaki S, Watanabe M, Ito M, Nakagawa F, Irie J, Kakuta H, Shinohara M, Iwatsuki K, Tsujimoto G, Ohno H, Arita M, Itoh H, Hase K.
  • 雑誌名: Science 巻: 367 号: 6481 ページ: 8429-8429
  • DOI: 10.1126/science.aaw8429
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Contribution of uremic dysbiosis to insulin resistance and sarcopenia. (2020)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama K, Wakino S, Irie J, Miyamoto J, Matsui A, Tajima T, Itoh T, Oshima Y, Yoshifuji A, Kimura I, Itoh H.
  • 雑誌名: Nephrol Dial Transplant. 巻: 35 号: 9 ページ: 1501-1517
  • DOI: 10.1093/ndt/gfaa076
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)propionic Acid Produced from 4-Hydroxy-3-methoxycinnamic Acid by Gut Microbiota Improves Host Metabolic Condition in Diet-Induced Obese Mice. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohue-Kitano R, Taira S, Watanabe K, Masujima Y, Kuboshima T, Miyamoto J, Nishitani Y, Kawakami H, Kuwahara H, Kimura I.
  • 雑誌名: Nutrients. 巻: 11 号: 5 ページ: 1036-1036
  • DOI: 10.3390/nu11051036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gut microbiota confers host resistance to obesity by metabolizing dietary polyunsaturated fatty acids (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Igarashi M, Watanabe K, Karaki SI, Mukouyama H, Kishino S, Li X, Ichimura A, Irie J, Sugimoto Y, Mizutani T, Sugawara T, Miki T, Ogawa J, Drucker DJ, Arita M, Itoh H, Kimura I
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 10 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1038/s41467-019-11978-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Diet-Induced Obese Mice and Leptin-Deficient Lepob/ob Mice Exhibit Increased Circulating GIP Levels Produced by Different Mechanisms (2019)
  • 著者名/発表者名: Lee Eunyoung、Miedzybrodzka Emily L.、Zhang Xilin、Hatano Ryo、Miyamoto Junki、Kimura Ikuo、Fujimoto Kosuke、Uematsu Satoshi、Rodriguez-Cuenca Sergio、Vidal-Puig Antonio、Gribble Fiona M.、Reimann Frank、Miki Takashi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 号: 18 ページ: 4448-4448
  • DOI: 10.3390/ijms20184448
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ketone body receptor GPR43 regulates lipid metabolism under ketogenic conditions (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Ohue-Kitano R, Mukouyama H, Nishida A, Watanabe K, Igarashi M, Irie J, Tsujimoto G, Satoh-Asahara N, Itoh H, Kimura I
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 116 号: 47 ページ: 23813-23821
  • DOI: 10.1073/pnas.1912573116
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gut carbohydrate inhibits GIP secretion via a microbiota/SCFA/FFAR3 pathway (2018)
  • 著者名/発表者名: Lee Eun-Young、Zhang Xilin、Miyamoto Junki、Kimura Ikuo、Taknaka Tomoaki、Furusawa Kenichi、Jomori Takahito、Fujimoto Kosuke、Uematsu Satoshi、Miki Takashi
  • 雑誌名: Journal of Endocrinology 巻: 239 号: 3 ページ: 267-276
  • DOI: 10.1530/joe-18-0241
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dietary soybean protein ameliorates high-fat diet-induced obesity by modifying the gut microbiota-dependent biotransformation of bile acids. (2018)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Igarashi M, Li X, Nakatani A, Miyamoto J, Inaba Y, Sutou A, Saito T, Sato T, Tachibana N, Inoue H, Kimura I.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 13 号: 8 ページ: e0202083-e0202083
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0202083
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dietary mung bean protein reduces high-fat diet-induced weight gain by modulating host bile acid metabolism in a gut microbiota-dependent manner. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakatani A, Li X, Miyamoto J, Igarashi J, Watanabe H, Sutou A, Watanabe K, Motoyama T, Tachibana N, Kohno M, Inoue H, Kimura I.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 501 号: 4 ページ: 955-961
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.05.090
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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
• [学会発表] 新規短鎖脂肪酸受容体 Olfr78 を介した代謝調節機構の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 西田朱里、宮本潤基、清水秀憲、木村郁夫
  • 学会等名: 内分泌代謝学サマーセミナー
• [学会発表] 母胎連関における食由来代謝物と生体エネルギー代謝調節 (2021)
  • 著者名/発表者名: 安藤有菜、宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 内分泌代謝学サマーセミナー
• [学会発表] 食由来腸内細菌代謝物の脂肪酸受容体を介したエネルギー代謝調節 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、入江潤一郎、伊藤裕、木村郁夫
  • 学会等名: 第42回日本肥満学会
• [学会発表] Metabolic regulation via ketone body receptors under ketogenic conditions (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishida Akari, Junki Miyamoto, Ryuji Ohue-Kitano, Hironori Katoh, Ikuo Kimura
  • 学会等名: Experimental Biology 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 食・栄養シグナルの分子レベルでの解明；栄養シグナルとしての脂肪酸の利用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基
  • 学会等名: Visionary農芸化学100 symposium（食品機能学領域）
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪酸受容体とエネルギー代謝調節 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 第37回DDS学会
  • 招待講演
• [学会発表] 食由来腸内細菌代謝物と肥満 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基
  • 学会等名: 第39回日本内分泌学会 内分泌代謝学サマーセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 創薬応用に向けた栄養認識受容体と肥満 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 日本薬理学会次世代の会
  • 招待講演
• [学会発表] 食事脂質由来腸内細菌代謝産物と宿主エネルギー代謝制御 (2020)
  • 著者名/発表者名: 向山広美、宮本潤基、五十嵐美樹、木村郁夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2020年度大会
• [学会発表] ケトジェニック環境下におけるGPR109Aの機能解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 西田朱里、大植隆司、宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 日本栄養食糧学会第74回大会
• [学会発表] GPCRs for ketone bodies and energy homeostasis (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基
  • 学会等名: 第93回日本薬理学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 食由来栄養シグナルと宿主エネルギー代謝調節 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基
  • 学会等名: 第51回HiHA Webinar
  • 招待講演
• [学会発表] 食由来腸内細菌代謝物とエネルギー制御 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 第9回Academy of Aging and CArdiovascular-Diabetes Research研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 食由来腸内細菌代謝物と肥満 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基
  • 学会等名: 第41回日本肥満学会・第38回日本肥満症治療学会
  • 招待講演
• [学会発表] Host energy regulation by gut microbial metabolites derived from ω6 polyunsaturated fatty acids. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Igarashi M, Sugimoto Y, Arita M, Kimura I
  • 学会等名: 60th International Conference on the Bioscience of Lipids (ICBL2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Gut microbiota confers host resistance to obesity by metabolizing dietary polyunsaturated fatty acids. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto J, Mukouyama H, Kimura I
  • 学会等名: Winter conference 2019: Diet and Digestive disease
  • 国際学会
• [学会発表] 腸内環境と栄養シグナルによる宿主エネルギー代謝制御機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、北野（大植）隆司、五十嵐美樹、入江潤一郎、伊藤裕、木村郁夫
  • 学会等名: 第92回日本内分泌学会学術総会
  • 国際学会
• [学会発表] ケトジェニック環境下におけるGPR43の機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、北野（大植）隆司、五十嵐美樹、入江潤一郎、伊藤裕、木村郁夫
  • 学会等名: 第19回日本抗加齢医学会総会
  • 国際学会
• [学会発表] 食由来栄養シグナルと腸内環境を介した宿主エネルギー代謝制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 生理学研究所研究会
  • 国際学会
• [学会発表] 食事脂質由来腸内細菌代謝物と宿主生体恒常性維持 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 第9回機能油脂懇話会
  • 招待講演
• [学会発表] Gut microbiota and free fatty acid receptors mediated host energy regulation (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Junki, Kimura Ikuo
  • 学会等名: AOCS Annual Meeting & Expo
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌代謝物と腸管バリア (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、鈴木卓弥、木村郁夫、田辺創一
  • 学会等名: 第22回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
• [学会発表] 脂肪酸受容体を介した腸内細菌代謝物の包括的なエネルギー代謝制御機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、唐木晋一郎、岸野重信、入江潤一郎、菅原達也、杉本幸彦、有田誠、小川順、伊藤裕、木村郁夫
  • 学会等名: 第91回日本内分泌学会学術集会
• [図書] ケトン体（アセト酢酸）の受容体を介した脂質代謝 (2021)
  • 著者名/発表者名: 西田朱里、宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 化学と生物
• [図書] 妊娠中の食物繊維摂取と胎児の代謝 (2021)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓太、西田朱里、宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 糖尿病学2021
• [図書] 腸内環境と肥満 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: Medical Practice.
• [図書] 食と腸内細菌による宿主の代謝制御 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、渡辺啓太、木村郁夫
  • 総ページ数: 186
  • 出版者: 生化学
• [図書] ケトン体生成を促す食事療法による体脂肪減少メカニズム (2020)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓太、向山広美、宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 287
  • 出版者: バイオサイエンスとインダストリー（B&I）
• [図書] 腸内細菌叢と肥満（脂質） (2020)
  • 著者名/発表者名: 向山広美、宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 624
  • 出版者: ヒトマイクロバイオーム最前線
• [図書] 食由来栄養シグナルと腸内環境を介した宿主エネルギー代謝制御 (2020)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓太、向山広美、宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 78
  • 出版者: 糖尿病・内分泌代謝科
• [図書] 妊娠中の母体の代謝がこどもに与える影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、渡辺啓太、木村郁夫、長谷耕二
  • 総ページ数: 123
  • 出版者: 臨床免疫・アレルギー科
• [図書] 腸内細菌とDOHaD学説 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、渡辺啓太、木村郁夫
  • 総ページ数: 116
  • 出版者: Pharma Medica
• [図書] 胎児期・乳児期の腸内細菌叢の長期的影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓太、宮本潤基、長谷耕二、木村郁夫
  • 総ページ数: 70
  • 出版者: 医学のあゆみ 特集号
• [図書] 低炭水化物食における分子栄養メカニズム (2020)
  • 著者名/発表者名: 西田朱里、宮本潤基、大植隆司、木村郁夫
  • 総ページ数: 89
  • 出版者: Pharma Medica
• [図書] 宿主エネルギー代謝制御における腸内細菌と遊離脂肪酸の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 向山広美, 宮本潤基
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: オレオサイエンス
• [図書] 短鎖脂肪酸による疾患制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基, 木村郁夫
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 医学のあゆみ 特集号
• [図書] 腸内細菌叢を標的にした医薬品と保健機能食品の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 脂肪酸代謝と腸内環境 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本潤基、中谷明穂、木村郁夫
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: アンチ・エイジング医学
• [図書] 肥満と腸内細菌叢 (2018)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓太、宮本潤基、木村郁夫
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: Modern Physician.
• [備考] 妊娠中の食物繊維摂取は胎児の代謝機能の発達を促し、出生後、子の肥満になりにくい体質をつくる
  • URL: https://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2019/20200226_01.html
• [備考] 腸内細菌は食用油に含まれる多価不飽和脂肪酸を代謝することにより宿主の肥満を防ぐことを解明
  • URL: https://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2019/20190905_01.html
• [備考] 低炭水化物食や断続的断食による減量メカニズムの解明―ケトン体の新たな受容体を発見―
  • URL: https://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2019/20191101_01.html