Effects of lifestyle changes on gut microbiota and metabolites: N-of-1 crossover intervention study

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本研究では、2021年9月1日 から2022年8月31日までの1年間約52週間にわたり、一人の被験者に対し、野菜摂取増加、たんぱく質摂取増加、運動量増加の1週(7日)単位の介 入と除去を各6回ずつ繰り返し、その間の全ての糞便と被験者の身体状況と24時間365日の生活習慣を観察・記録することで、生活習慣変動が腸内細菌叢群集構造 の個人内変動に 及ぼす影響を経時的に明らかにする、N-of-1交差介入試験を実施した。2022年8月31日までの1年間を通して、介入とデータ収集が完了した。ウエアラブルデバイ スによる身体活動、睡眠記録及び栄養解析アプリによる食事記録は、1日の欠損もなく365日間の観察が完了した。対照期間や洗い出し期間と比較して、野菜摂取期間中は食物繊維が5-10g/d、たんぱく質摂取期間はエネルギー比が5－10％、運動介入期間中は移動距離が10km/d有意に増加した。たんぱく質介入期間中は他の期間と比較して、腸内細菌叢のα多様性指数が有意に増加した。主座標分析（PCoA）では、たんぱく質摂取で有意に他の期間と異なる腸内細菌叢構造の違いが観察され、野菜摂取期間はその逆方向の変化が見られた。属レベルの菌ごとでの介入の影響として、たんぱく質摂取期間に、Christensenellaceae、Akkermansia他２属の増加、Prevotella copli、Eubacterium rectale他２属の減少が見られた。野菜摂取期間ではBifidobacterium他２属の減少、Ruminococcus.1他３属の増加か見られた。これらの腸内細菌叢の変化は運動介入期間では見られなかった。以上の結果から、たんぱく質摂取は腸内細菌叢の多様性や主要構成細菌を数日で変化させ、介入が終了すると速やかに回復すること、その変化は再現性を持って繰り返し観察されることが明らかとなった。