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2021 年度 実績報告書

肥満抵抗性を付与する腸内細菌由来代謝物の探索と作用メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03490
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

金 倫基  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (00620220)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード腸内細菌 / 代謝物 / 肥満
研究実績の概要

2021年度は、①候補代謝産物の同定:1)抗肥満作用を示したノトバイオートマウスの盲腸内容物・血液のメタボローム解析を行う。②候補代謝物の抗肥満効果の検証:1)高脂肪食負荷マウスに候補代謝物を飲水投与し、体重増加・耐糖能・脂肪重量・肝臓重量を対照マウスと比較する。2)抗肥満作用を示した候補代謝物を投与したマウス肝臓中の遺伝子発現をRNAシークエンスにより解析した。その結果、肥満形質と負の相関を示す複数の代謝物を同定することができた。さらにこれらの中から実際に抗肥満作用を発揮する腸内細菌関連代謝物を見つけることができた。また、抗肥満代謝物の投与により、肝臓における特定の遺伝子の発現抑制が観察された。このように、腸内細菌と関連する代謝物の中から、食事性肥満を抑制する新規化合物を同定することができ、宿主代謝関連遺伝子の発現に影響を与えていることも明らかにすることができた。2022年度は抗肥満代謝物の作用メカニズムについてのさらなる検証を行っていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2021年度は抗肥満作用を発揮する腸内細菌関連代謝物を同定することができ、特定の宿主遺伝子の発現に影響していることが明らかとなり、順調に研究が進んだ。

今後の研究の推進方策

2021年度は、①候補代謝産物の同定:1)抗肥満作用を示したノトバイオートマウスの盲腸内容物・血液のメタボローム解析を行う。②候補代謝物の抗肥満効果の検証:1)高脂肪食負荷マウスに候補代謝物を飲水投与し、体重増加・耐糖能・脂肪重量・肝臓重量を対照マウスと比較する。2)抗肥満作用を示した候補代謝物を投与したマウス肝臓中の遺伝子発現をRNAシークエンスにより解析した。その結果、抗肥満作用を発揮する腸内細菌関連代謝物を同定できた。また、抗肥満代謝物の投与により、肝臓における特定の遺伝子の発現抑制が観察された。しかし、抗肥満代謝物の作用メカニズムについて明らかにすることができなかった。そこで2022年度は、2021年度に得られた腸内細菌関連の抗肥満代謝物の作用メカニズムについて検証していく予定である。そのために、抗肥満代謝物投与が宿主代謝に与える影響について、以下の解析を行う。①消費エネルギーの比較を行う、②脂質やコレステロール代謝に関わる遺伝子の発現を肝臓・脂肪組織・腸で比較する、③脂質吸収性を比較する。これらの比較を行うことにより、抗肥満代謝物の作用メカニズム解明の糸口とする。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A randomized placebo-controlled trial of combination therapy with post-triple-antibiotic-therapy fecal microbiota transplantation and alginate for ulcerative colitis (FLAG): protocol2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa D., Zhang X., Nomura K., Seki N., Haraikawa M., Haga K., Shibuya T., Kim Y.G., Nagahara A.
    • 雑誌名

      Front. Med.

      巻: 9 ページ: 779205

    • DOI

      10.3389/fmed.2022.779205

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gut Microbiota Reinforces Host Antioxidant Capacity via the Generation of Reactive Sulfur Species2022

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama J. , Akiyama M., Hase K., Kumagai Y., Kim Y.G.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 38(10) ページ: 110479

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110479

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potentiation of methylmercury toxicity by combined metal exposure: in vitro and in vivo models of a restricted metal exposome2022

    • 著者名/発表者名
      Akiyama M., Shinkai Y., Yamakawa H., Kim Y.G., Kumagai Y.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: - ページ: 134374

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2022.134374

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Amino acid-based diet prevents lethal infectious diarrhea by maintaining body water balance in a murine citrobacter rodentium infection model2021

    • 著者名/発表者名
      Kimizuka T., Seki N., Yamaguchi G., Akiyama M., Higashi S., Hase K., Kim Y.G.
    • 雑誌名

      Nutirents

      巻: 13(6) ページ: -

    • DOI

      10.3390/nu13061896

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gut microbiota prevents sugar alcohol-induced diarrhea2021

    • 著者名/発表者名
      Hattori K., Akiyama M., Seki N., Yakabe K., Hase K., Kim Y.G.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13(6) ページ: -

    • DOI

      10.3390/nu13062029

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Macropinocytosis and SARS-CoV-2 cell entry2021

    • 著者名/発表者名
      Sun X., Zheng W., Hua R., Liu Y., Wang L., Kim Y.G. , Liu X., Mimuro H., Shen Z., Li L., Yoshida S.
    • 雑誌名

      Blood and Genomics

      巻: 5(1) ページ: 1-12

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seaweed dietary fiber sodium alginate suppresses the migration of colonic inflammatory monocytes and diet-induced metabolic syndrome via the gut microbiota2021

    • 著者名/発表者名
      Ejima R., Akiyama M., Sato H., Tomioka S., Yakabe K., Kimizuka T., Seki N., Fujimura Y., Hirayama A., Fukuda S., Hase K., Kim Y.G.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13(8) ページ: -

    • DOI

      10.3390/nu13082812

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Commensal microbe-derived acetate suppresses NAFLD/NASH development via hepatic FFAR2 signalling in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki R., Onuki M., Hattori K., Ito M., Yamada T., Kamikado K., Kim Y.G., Nakamoto N., Kimura I., Clarke J.M., Kanai T, Hase K.
    • 雑誌名

      Microbiome

      巻: 9(1) ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40168-021-01125-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Specific adsorption of a β-lactam antibiotic: In vivo by an anion-exchange resin for protection of the intestinal microbiota2021

    • 著者名/発表者名
      Li S., Yakabe K., Zai K., Liu Y., Kishimura A., Hase K., Kim Y.G., Mori T., Katayama Y.
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 9(21) ページ: 7219 - 7227

    • DOI

      10.1039/d1bm00958c

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 腸内環境制御によるサクセスフルエイジングの実現2021

    • 著者名/発表者名
      金 倫基
    • 学会等名
      第2回PAC国際シンポジウム
    • 招待講演
  • [図書] 腸内細菌叢の変動因子と生活習慣病2022

    • 著者名/発表者名
      山口 元輝, 秋山 雅博, 金 倫基
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      機能性食品と薬理栄養
  • [図書] 炎症性腸疾患をターゲットにした腸内細菌製剤の開発と現状2021

    • 著者名/発表者名
      矢加部 恭輔, 金 倫基
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      Medical Science Digest

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公開日: 2022-12-28  

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