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妊娠期の母体の腸内細菌由来水素ガスが胎児の正常な発生・分化の維持へ及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 20K11535
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関十文字学園女子大学

研究代表者

中村 禎子  十文字学園女子大学, 人間生活学部, 教授 (60382438)

研究分担者 中山 敏幸  産業医科大学, 医学部, 教授 (30284673)
奥 恒行  十文字学園女子大学, 人間生活学部, 客員教授 (50010096)
田辺 賢一  中村学園大学, 栄養科学部, 准教授 (60585727)
下内 章人  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80211291)
金高 有里  十文字学園女子大学, 国際栄養食文化健康研究所, 客員研究員 (80420909)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード難消化性糖質 / 腸内細菌由来水素ガス(IMDH) / 葉酸 / 胎仔 / 抗酸化作用 / 分化・発達 / 腸内細菌由来代謝産物 / 腸内細菌由来水素ガス / 酸化ストレス / 分化 / 抗酸化 / 発生・分化 / 水素ガス / 腸内細菌 / DOHaD
研究開始時の研究の概要

本研究は、妊娠期の母体の栄養環境に依存して胎児期の発生に異常を来すモデルマウスを用いて、妊娠期に難消化性糖質含有飼料を摂取させ、母体の腸内細菌が産生する水素ガスが胎児へ移行することによって、胎児のWntシグナル伝達を調節して正常な発生に誘導し、成長後の疾病の罹患や重症化へ及ぼす影響をモデルマウスを用いて明らかにする。
申請する科研費では、まず、【実験Ⅰ】において、妊娠期に葉酸過剰飼料と、これに難消化性糖質を含有する飼料を与えて、胎児の発生期に惹起する異常に対する影響を観察する。【実験Ⅱ】では、実験Ⅰと同じ飼料を妊娠2週間前から与えて実験Ⅰとの同異を検討する。

研究成果の概要

本研究は、難消化性オリゴ糖、ならびにそれを利用する腸内細菌の代謝産物である水素ガスについて、妊娠期を対象とした新規生理機能を明らかにした。妊娠期葉酸過剰モデルマウスは仔の成長後に糖代謝異常を惹起する。このマウスを3群①AIN93G(対照)群、②これに葉酸を添加した葉酸添加群(モデルマウス飼料、FA)、③FAにフラクトオリゴ糖を含有する飼料(FA-FOS)に割付け、妊娠18日に解剖した。その結果、母獣の腸内細菌由来水素ガスが胎児へ移行すること、母獣と胎仔双方の生体酸化を抑制すること、胎仔の糖代謝異常発誘発抑制に関与する膵臓β細胞のタンパク質、および転写因子の発現を維持することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、妊娠期葉酸過剰モデルマウスの母獣に難消化性糖質を摂取させると、母獣の腸内細菌が産生する水素ガスが胎児に移行し、母獣と胎仔双方の酸化ストレスを軽減することを、初めて明らかにした。また、このモデルマウスの出生仔が成長後に糖代謝異常を惹起する要因を検討した結果、胎児期に、酸化ストレスによって膵臓ランゲルハンス島β細胞の分化・発達抑制が生じていること、また、この抑制は、母獣に難消化性糖質を摂取させることにより軽減することを明らかにした。
本研究成果は、妊娠期の適切な栄養素の摂取に関する基礎資料の1つとなり、将来的には母子保健に寄与するものと考える。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Fructooligosaccharide feeding during gestation to pregnant mice provided excessive folic acid decreases maternal and female fetal oxidative stress by increasing intestinal microbe-derived hydrogen gas2023

    • 著者名/発表者名
      Okuda Asuka、Kintaka Yuri、Tanabe Kenichi、Nakayama Toshiyuki、Shimouchi Akito、Oku Tsuneyuki、Nakamura Sadako
    • 雑誌名

      Nutrition Research

      巻: 120 ページ: 72-87

    • DOI

      10.1016/j.nutres.2023.09.008

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supplemental feeding of 1,5-anhydro-D-glucitol prevents the onset and development of diabetes through the suppression of oxidative stress in KKAy mice2023

    • 著者名/発表者名
      Tanabe K, Nakamura S, Nakayama T, Yoshinaga K, Ushiroda C, Oku T.
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 29 号: 5 ページ: 413-421

    • DOI

      10.3136/fstr.FSTR-D-23-00037

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic Fate and Expectation of Health Benefits of [U-<sup>14</sup>C]-Sucrose Inhibited from Digestion Using <i>Morus alba</i> Leaf Extract2022

    • 著者名/発表者名
      Oku T, Nakamura S, Takehsita T, Hashiguchi M, Tanabe K.
    • 雑誌名

      Journal of Nutritional Science and Vitaminology

      巻: 68 号: 4 ページ: 294-302

    • DOI

      10.3177/jnsv.68.294

    • ISSN
      0301-4800, 1881-7742
    • 年月日
      2022-08-31
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【総説】(特集 機能性糖質と健康) 難消化性糖質摂取による腸内細菌由来ビタミン,ならびに水素ガスの新規生理機能.2022

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,金高有里,奥田明日香,近藤貴子,奥 恒行,下内章人,中山敏幸,中村禎子.
    • 雑誌名

      食と医療

      巻: 11 ページ: 43-50

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 呼気水素ガスを指標としたヒトにおける大麦β-グルカン抽出物の腸内細菌による発酵性の評価. 14,1-19頁 (共著)2022

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,田中涼か,山下優果,山本桃子,中村禎子,奥 恒行
    • 雑誌名

      安定同位体と生体ガス医学応用

      巻: 14 ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] デンプン原料の異なる2種類のリン酸高架橋デンプンに対するヒト腸内細菌由来水素ガス測定による発酵性の評価.2022

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香,田辺賢一,金高有里,倉若美咲樹,山崎優子,後田ちひろ,奥 恒行,中村禎子
    • 雑誌名

      安定同位体と生体ガス医学応用

      巻: 14 ページ: 46-57

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非侵襲的活性酸素種計測とルミナコイドによる腸内嫌気性発酵性水素ガス分子.2021

    • 著者名/発表者名
      下内章人,中村禎子,神野直哉
    • 雑誌名

      ルミナコイド研究(日本食物繊維学会誌)

      巻: 24 ページ: 45-55

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 母獣ラットの難消化性糖質継続摂取による腸内細菌由来水素ガスの体内分布と胎仔への移行.2021

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香,金高有里,後田ちひろ,山崎優子,倉若美咲樹,田辺賢一,渡辺章夫,下内章人,奥 恒行,中村禎子
    • 雑誌名

      安定同位体と生体ガス医学応用

      巻: 13 ページ: 13-22

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revaluation of the available energy of difructose anhydride III maltobionic acid based on the fermentability of breath hydrogen excretion in healthy humans.2021

    • 著者名/発表者名
      Tanabe K, Okuda A, Nakamura S, Oku T.
    • 雑誌名

      CyTA-Journal of Food

      巻: 19 号: 1 ページ: 541-546

    • DOI

      10.1080/19476337.2021.1930186

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolic fate of newly developed nondigestible oligosaccharide, maltobionic acid, in rats and humans.2020

    • 著者名/発表者名
      Tanabe K, Okuda A, Fukami K, Yamanaka, Nakamura S, Oku T.
    • 雑誌名

      Food Sci Nutr

      巻: 8 号: 7 ページ: 3610-3616

    • DOI

      10.1002/fsn3.1643

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Excessive folic acid supplementation in pregnant mice impairs insulin secretion and induces the expression of genes associated with fatty liver in their offspring.2020

    • 著者名/発表者名
      Kintaka Y, Wada N, Shioda S, Nakamura S, Yamazaki Y, Mochizuki K.
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 18:6(4) 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e03597

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 難消化性オリゴ糖の継続摂取が妊娠前の葉酸欠乏ならびに授乳後の母獣の骨塩量に及ぼす影響.2023

    • 著者名/発表者名
      田中生真、奥田明日香、金高有里、中村禎子、奥恒行、田辺賢一.
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 難消化性オリゴ糖含有飼料摂取が妊娠期葉酸過剰モデル マウスの母獣ならびに胎仔の酸化ストレスへ及ぼす 影響.2023

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香,金髙有里,田辺賢一,中山敏幸,下内章人, 奥 恒行,中村禎子.
    • 学会等名
      第28回日本食物繊維学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 難消化性オリゴ糖含有飼料摂取が妊娠期葉酸過剰モデルマウスの胎仔膵臓β細胞増殖維持に及ぼす影響。2023

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香,金髙有里,田辺賢一,中山敏幸,下内章人, 奥 恒行,吉澤剛士,中村禎子.
    • 学会等名
      第14回日本安定同位体・生体ガス医学応用学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 妊娠期葉酸過剰摂取に起因する耐糖能異常と肥満の誘導と難消化性オリゴ糖摂取による消化管機能の維持.2023

    • 著者名/発表者名
      金高有里,奥田明日香, 和田 亘弘,田辺賢一, 望月和樹, 中山敏幸,竹嶋伸之輔,中村禎子
    • 学会等名
      第14回日本安定同位体・生体ガス医学応用学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 難消化性オリゴ糖の継続摂取が妊娠ラットの葉酸欠乏状態の緩和に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,朝倉日和, 大浦卓也,小西史佳,日野結衣,金髙有里,奥田明日香,中村禎子,奥 恒行
    • 学会等名
      2022年度日本栄養食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 難消化性糖質含有飼料摂取による腸内細菌由来水素ガスが妊娠期葉酸過剰モデルマウスの 母獣ならびに胎仔の酸化ストレス関連指標に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香,金髙有里,田辺賢一,中山敏幸,下内章人,奥 恒行,中村禎子
    • 学会等名
      第13回日本安定同位体・生体ガス医学応用学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Intestinal microbes-derived hydrogen molecules in pregnant rats or mice fed fructooligosaccharide-containing diet, permeates into fetus and affects the oxidative stress2022

    • 著者名/発表者名
      Okuda A, Kintaka Y, Ushiroda C, Yamazaki Y, Kurawaka M, Tanabe K, Watanabe A, Shimouchi A, Oku T, Nakamura S.
    • 学会等名
      22nd IUNS-ICN
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Excessive folic acid supplementation in p regnant mice induces glucose and lipid metabolic disorders in their offspring in infancy and/or adulthood2022

    • 著者名/発表者名
      Kintana Y, Nakamura S, Wada N, Okuda A, Omori M, Tanabe K, Mochizuki K, Oku T.
    • 学会等名
      22nd IUNS-ICN
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 難消化性オリゴ糖の継続摂取がラットの腸内細菌を介した フラボノイド分解能に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,山本健太,折式田彩,宮崎理加, 熊谷美乃里,真子穂香,中村禎子,奥 恒行
    • 学会等名
      2022年度日本食物繊維学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 性状の異なる難消化性糖質がラットの腸内細菌由来の葉酸産生量ならびに体内蓄積に及ぼす影響.2021

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香,近藤貴子,金高有里,中村禎子,奥恒行,田辺賢一.
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠期の母獣の人工性葉酸過剰摂が仔の脂質・糖代謝へ及ぼす影響.2021

    • 著者名/発表者名
      金高有里、望月和樹、和田亘弘、田辺賢一、中村禎子.
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 難消化性オリゴ糖含有飼料の継続摂取がマウスの葉酸欠乏の遅延に及ぼす影響.2021

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,奥田明日香,近藤貴子,金髙有里,中村禎子,奥 恒行.
    • 学会等名
      日本食物繊維学会第26回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠期母獣ラットの難消化性糖質経口摂取による腸内細菌由来水素ガスの体内分布と胎児への移行.2021

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香、金高有里、後田ちひろ、山崎優子、倉若美咲樹、田辺賢一、渡辺章夫、下内章人、奥恒行、中村禎子.
    • 学会等名
      第12回日本安定同位体・生体ガス医学応用学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸と糖- ヒト呼気水素ガスからみえてきたもの -2021

    • 著者名/発表者名
      中村禎子
    • 学会等名
      JSAG(日本応用糖質科学会)第2回企画戦略会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 難消化性オリゴ糖含有飼料の継続摂取がマウスの葉酸欠乏予防に及ぼす影響.2020

    • 著者名/発表者名
      奥田明日香,山中なつみ,金高有里,中村禎子,奥 恒行,田辺賢一.
    • 学会等名
      日本食物繊維学会第25回学術集会(WEB開催)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 難消化性糖質の違いがラットの腸内細菌由来の葉酸産生に及ぼす影響.2020

    • 著者名/発表者名
      田辺賢一,奥田明日香,近藤貴子,金高有里,中村禎子,奥 恒行.
    • 学会等名
      2020年度日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部大会(WEB開催)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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