腸内細菌叢由来代謝物質による寿命延伸効果の検証とメカニズム解明

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腸内には多種多様な細菌が生息しており、腸内細菌叢から産生される代謝物質は、病気の発症や健康維持に関与することが報告されている。腸内細菌叢の構成や腸内・血中の代謝物質は加齢によって変化することが知られており、加齢によって腸内で変化する代謝物質の一部が線虫の寿命延伸に寄与することが本研究で明らかになった。しかし、そのメカニズムや、マウスやヒトなどの哺乳類でこの代謝物質が寿命に影響を与えるかは未解明であることから、本研究では、本代謝物質がもたらす線虫の寿命延長効果の分子基盤と、哺乳類の寿命に与える影響について評価を行うことを目的とした。昨年度はこの代謝物質の生理作用を解析するために、一昨年度に引き続き、本代謝物質産生に関わる遺伝子を欠損した線虫を用いて寿命測定を行った。その結果、遺伝子欠損株の線虫の平均寿命は野生株の線虫に比べて長寿になる一方で、異なる飼育温度では逆に、欠損株の寿命は野生株に比べて短命となることが明らかになった。また、これらの寿命変化は欠損した遺伝子のレスキューにより消失した。この際、欠損株ではどちらの温度においても、標的の代謝経路上の代謝物質濃度が変化し、標的代謝物質が予想通り蓄積していることをメタボローム解析により確認した。さらに、欠損株および通常株に標的代謝物質を投与した線虫の遺伝子発現を、RNA-seqを用いて比較解析した結果、発現傾向が共通する遺伝子が数十遺伝子検出された。今後はこれらの遺伝子発現変動と寿命との関連について引き続き解析を行う。