Interaction mechanisms between dietary habit and sleep/wake patterns deciphering through gut microbiota

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食習慣の乱れは、睡眠の不調を招き、腸内環境を乱す。腸内環境と脳機能は相互に作用し合っていることは、脳腸相関として知られている。また、腸内環境の構成要素である腸内細菌叢の組成は食習慣によって変化するが、この腸内細菌叢の変動が脳機能に影響をもたらすことが明らかになっている。これまでの研究で、マウスを対象として、抗菌作用の異なる抗生物質４種（アンピシリン、バンコマイシン、ネオマイシン、メトロニダゾール）を用いて腸内細菌叢に変動を加えると、腸管内代謝プロファイルが変化すると同時に、脳機能のひとつである睡眠・覚醒の時間、パターン、および睡眠時脳波の特性に顕著な影響が生じることを明らかにしてきた。本年度は引き続き、どのような腸内細菌群が睡眠・覚醒に影響を及ぼすのか明らかにするための解析を進めた。グラム陽性菌およびグラム陰性菌に作用する抗生物質であるネオマイシンを、単体で4週間、継続的に飲水投与することで腸内細菌叢を偏らせたモデルマウスを作製し、通常の水道水を与えたコントロールマウス群と比較解析を行った。脳波・筋電図計測による睡眠解析、および明期開始直後６時間の睡眠阻害後のリバウンド睡眠解析を行うことで、ネオマイシン慢性投与による腸内細菌叢組成変化が睡眠・覚醒に及ぼす影響を明らかにした。なお、この時の体重、飲水量、摂食量については、ネオマイシン慢性投与による有意な影響は見られなかった。