高脂肪食摂取が腸疾患に与える影響における腸内細菌と腸内代謝物の関与の検証

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26350960
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 西海 信 神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (20514706)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: メタボロミクス / 高脂肪食 / 腸炎 / 大腸がん

研究実績の概要

本研究では、高脂肪食摂取が腸管腫瘍や炎症性腸疾患に及ぼす影響の原因となる腸内細菌由来代謝物をメタボロミクスにより同定し、その作用機序を明らかにすることを目的とした。平成28年度は、まず、C57BL/6Jマウスに、脂肪のベースが異なる高脂肪食（植物性油脂由来、あるいは、動物性油脂由来）を長期摂取させ、腸内細菌叢にどのような違いが現れるのかを検討した。次世代シークエンサーによる腸内細菌叢解析を16S rRNAに基づいて実施した結果、植物性油脂由来高脂肪食摂取と動物性油脂由来高脂肪食摂取とで、腸内細菌叢が異なることが確認でき、これらの高脂肪食は同カロリー量であることから、高脂肪食成分の違いが、腸内細菌叢のプロファイルに影響を与える可能性が示された。
次に、脂肪のベースが異なる高脂肪食（植物性油脂由来、あるいは、動物性油脂由来）をC57BL/6Jマウスに摂取させ、続けて、デキストラン硫酸ナトリウムを処理することで腸炎を発症させ、高脂肪食成分の違いが、腸炎発症に及ぼす影響を検討した。その結果、植物性油脂を含む高脂肪食を摂取した場合と比較して、動物性油脂を含む高脂肪食を摂取した方が、デキストラン硫酸ナトリウム誘発性腸炎の発症に伴うTNFαやTGFβの発現レベルが高値を示すことが確認できた。さらに、動物性油脂を含む高脂肪食を摂取することで、IL17aの発現が亢進されることも明らかとなった。一方、植物性油脂を含む高脂肪食を摂取することで、MCP-1の発現が亢進されることも確認できた。これらの結果から、高脂肪食が腸炎の発症に与える影響は、高脂肪に伴う高カロリー量ではなく、脂肪源の質に大きく左右される可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] The use of on-line SFE-SFC/MS/MS to analyze disease biomarkers in dried serum spots compared with serum analysis using LC/MS/MS (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M., Nishiumi S., Kobayashi T., Sakai A., Iwata Y., Uchikata T., Izumi Y., Azuma T., Bamba T., Yoshida M.
  • 雑誌名: Rapid Communications in Mass Spectrometry 巻: 31 ページ: 886-894
  • DOI: 10.1002/rcm.7857
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 特集「オミックスと栄養学のパラダイムチェンジ」 メタボローム最新の話題-腸疾患に対するメタボローム (2017)
  • 著者名/発表者名: 西海 信、東 健、吉田 優
  • 雑誌名: 医と食 巻: 9 ページ: 18-21
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of a novel system for analyzing hydrophilic blood metabolites (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishiumi S., Shima K., Azuma T., Yoshida M.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2017.01.015.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Investigations in the possibility of early detection of colorectal cancer by gas chromatography/triple-quadrupole mass spectrometry (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishiumi S., Kobayashi T., Kawana S., Unno Y., Sakai T., Okamoto K., Yamada Y., Sudo K., Yamaji T., Saito Y., Kanemitsu Y., Tsuda Okita N., Saito H., Tsugane S., Azuma T., Ojima N., Yoshida M.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 17115-17126
  • DOI: 10.18632/oncotarget.15081.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel serum metabolomics-based approach by gas chromatography/triple quadrupole mass spectrometry for detection of human skin cancers: candidate biomarkers (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukumoto T., Nishiumi S., Fujiwara S., Yoshida M., Nishigori C.
  • 雑誌名: The Journal of Dermatology 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 家族性大腸腺腫症モデルApcMin/+マウスにおける腸管ポリープのメタボローム解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木誠、西海信、小林隆、東健、吉田優
  • 学会等名: 第10回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: 鶴岡メタボロームキャンパス（山形・鶴岡）
  • 年月日: 2016-10-19 – 2016-10-21
• [備考] 神戸大学大学院医学研究科内科学講座消化器内科学分野ホームページ
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/gi/index.html