Investigation of gut microbiotic and epigenetic factors involved in diabetes complications

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19136
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Nakayama Jiro 九州大学, 農学研究院, 教授 (40217930)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 貴子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (00431700) ; 中尾 洋一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60282696)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 腸内細菌叢 / エピゲノム / サーチュイン / リトコール酸 / Veillonella / 亜硝酸

Outline of Final Research Achievements

This study aims to find gut microbiotic factor involved in the control of progression of type 2 diabetic (T2D) complications. First, gut microbiota was compared between T2D patient with and without lowered kidney function. As a result, Veillonellaceae and Prevotella were more abundant in the group of T2D patients without lowered kidney function. Veillonella is known to produce nitrite , which protects kidney function. Second, we investigated a series of epigenetic activity of major intestinal bile acids. As a result, a major secondary bile acid, lithocholic acid, shows a weak SIRT1 inhibitory activity and SIRT2 promoting activity, suggesting the possibility that lithocholic acid promotes progression of T2D complications through the epigenetic activity.

Free Research Field

腸内微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生活習慣病として増加の一途をたどる２型糖尿病であるが、その怖さは、自覚症状のないままに血管障害が進行し、神経障害、網膜症、腎症、動脈硬化など患者 のQOLを脅かす合併症に進展していくことである。本研究は、食と健康のインターフェースとして、人体に日々大量の代謝物を送り込む腸内細菌叢のエピジェノミックな作用に着目して研究を展開し、腸内細菌叢の主要代謝物であるリトコール酸は弱いながらも生体の代謝恒常性や炎症制御に働くサーチュイン活性に作用することを見出した。また細菌叢の因子として亜硝酸生産菌の関与の可能性も示唆した。さらに研究を進展させる意義ある発見であると考えられる。