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ヒトコホートを用いたビタミンBの摂取が腸内細菌群集に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15267
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

朴 鐘旭  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 AI健康・医薬研究センター, 客員研究員 (60803335)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード腸内細菌 / 栄養素 / ビタミン / バイオインフォマティクス / コホート研究
研究開始時の研究の概要

申請者は腸内環境に大きく影響する因子として、幅広く知られている食物繊維ではなく、他の栄養素により新たな腸活のスタンスを解明できるのではないかと考えた。栄養素の中で、我々の研究グループの研究成果および従来の報告により、ビタミンB1の摂取が腸内細菌群集に大きく影響する可能性について考えた。申請者は研究グループの協力のもと、マウス実験で、ビタミンB1の欠乏が腸内細菌叢および酪酸の産生に大きく影響することを確認した。そこで、申請者は、ビタミンB1と腸内細菌との関連についてヒトコホートを用いて解明し、そのメカニズムを明らかにすることで、健康科学を理解する上でも重要な知見を提供し、社会的に貢献する。

研究成果の概要

腸内細菌に影響する食事成分として食物繊維以外の栄養素により新たな腸活のスタンスを解明するため、コホートデータを用いて栄養摂取と腸内細菌叢間の関連解析を行った結果、ビタミンB1とRuminococcaceae間で関連があることを確認し、in silicoパスウェイ解析によって、属する細菌は生存に必要にもかかわらず、自らビタミンB1の合成ができないことを解明した。さらに、酪酸産生にも影響することを明らかとし、ビタミンB1欠乏エサ飼育マウスを用いた解析結果と共に、論文投稿、国際学会にて報告した。また、機械学習を用い、酪酸産生には酢酸、ビタミンB1摂取、酪酸産生菌が独立して影響することを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、健康意識の高いコホートデータを用いて、栄養摂取と腸内細菌との関連を網羅的に調査し、ビタミンB1の摂取が特定の腸内細菌の腸内での競争力に影響すること、様々な作用で健康と関連する酪酸産生に影響することを疫学的に明らかにし、in silico、in vivoでの検証まで行った。さらに、機械学習にてビタミンB1の摂取が独立して酪酸産生に影響することを確認した。健康意識の高いヒトを対象としていることから、バランスのいい栄養摂取状況の中で、効果的である可能性が示唆されたことには意義がある。また、体への負担も大きくない素材であるため、一般的な現代人が行える効果的な腸活として提案できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dietary Vitamin B1 Intake Influences Gut Microbial Community and the Consequent Production of Short-Chain Fatty Acids2022

    • 著者名/発表者名
      Park J, Hosomi K, Kawashima H, Chen YA, Mohsen A, Ohno H, Konishi K, Tanisawa K, Kifushi M, Kogawa M, Takeyama H, Murakami H, Kubota T, Miyachi M, Kunisawa J, Mizuguchi K.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 10 ページ: 2078-2078

    • DOI

      10.3390/nu14102078

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Dietary vitamin B1 intake influences gut microbial community and the consequent production of short-chain fatty acids2022

    • 著者名/発表者名
      Park Jonguk
    • 学会等名
      International Symposium on Microbial Ecology (ISME)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] NIBIOHN JMD

    • URL

      https://microbiome.nibiohn.go.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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