Elucidation of the molecular mechanisms of endurance enhancement by gut microbiota-derived metabolites

阐明肠道微生物代谢物增强耐力的分子机制

• 批准号: 22H03541
• 负责人: 福田 真嗣
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Kanagawa Institute of Industrial Sclence and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03541/
• 关键词: 腸内細菌; 代謝物質; 腸内環境; 持久運動; 短鎖脂肪酸; メタボロゲノミクス; 運動; 持久力

ヒトの腸内にはおよそ1,000種類で40兆個にもおよぶとされる腸内細菌が生息しており、これら腸内細菌叢は宿主細胞と相互作用することで、複雑な腸内生態系を形成している。われわれはこれまでに、腸内細菌叢のメタゲノム解析と腸内代謝物質のメタボローム解析を組み合わせたメタボロゲノミクス解析手法を考案し、腸内細菌叢から産生される代謝物質が宿主の健康維持や疾患発症に関与することを明らかにした。一方、腸内細菌叢が疾患だけでなく脳機能や精神状態、ホルモンバランスなどの様々な生理機能にも影響を与えることが続々と報告されており、人間はヒトの細胞と腸内細菌の細胞とで構成されるSuperorganismと考えられることから、疾患のみならずヒトの様々な生理機能にも腸内細菌叢が影響を与え得ると考えられる。そこで本研究では、腸内細菌叢を体内における「もう一つの臓器」と捉え、そこから産生される代謝物質が、栄養源やシグナル因子として機能するという仮説のもと、生理機能の一つとして運動機能のうちの持久力と腸内細菌叢に着目した研究を行った。その結果、駅伝選手の腸内には、主要な腸内細菌の一種であるBacteroides uniformisが同年代の健康成人に比べて有意に多いことを見出した。またB. uniformisをマウスに10週間経口投与し強制水泳試験を実施したところ、その遊泳時間が2倍も増加することを明らかにした。更にB. uniformisをヒト腸内で増加させる食品成分としてα-シクロデキストリンを同定し、8週間の摂食試験を実施したところ、対照群と比較して運動後の疲労感が有意に軽減することや、走行試験での有意な持久力向上効果が認められた。これらの結果から、腸内細菌叢由来代謝物質が、宿主体内において栄養源やシグナル因子として機能することを明らかとした。

ヒ ト の intestinal に は お よ そ 1000 kinds で 40 million に も お よ ぶ と さ れ る intestinal bacteria が interest-bearing し て お り, こ れ ら intestinal bacterial flora は host cell と interaction す る こ と で, complex 雑 な intestinal ecosystem を form し て い る. わ れ わ れ は こ れ ま で に, intestinal bacterial flora の メ タ ゲ ノ ム parsing と enteral metabolic substances の メ タ ボ ロ ー ム parsing を group み close わ せ た メ タ ボ ロ ゲ ノ ミ ク ス analytical technique し を test case, intestinal bacterial flora か ら produce さ れ る metabolic material が host の health maintaining 発 や disease syndrome に masato and す る こ と を Ming ら か に し た. Party, intestinal bacterial flora が disorders だ け で な く 脳 function や mental state, ホ ル モ ン バ ラ ン ス な ど の others 々 な physiology に も influence を and え る こ と が 続 々 と report さ れ て お り, human は ヒ ト の cells と intestinal bacteria の と で constitute さ れ る Superorganism と exam え ら れ る こ と か ら, sickness, の み な ら ず ヒ Youdaoplaceholder0 々な physiological functions に effects of the intestinal flora が を and え ると study えられる. そ こ で this study で は, intestinal bacterial flora in を に お け る "も う a つ の viscera" と catch え, そ こ か ら produce さ れ る metabolic substances が, tech students.their ownship source や シ グ ナ ル factor と し て function す る と い う 仮 said の も と, physiology の a つ と し て motor function の う ち の endurance と intestinal bacterial flora に with mesh し た を line っ た. そ の results, edogawabashi 伝 player の intestinal に は, main な intestinal bacteria の a で あ る Bacteroides uniformis が の healthy adults with s に than べ て intend に much い こ と を shows し た. ま た b. uniformis を マ ウ ス に 経 mouth for between 10 weeks and し forced swimming test water を be applied し た と こ ろ, そ の swimming twice time が も raised plus す る こ と を Ming ら か に し た. More に b. uniformis を ヒ ト intestinal で raised plus さ せ る food composition と し て alpha シ ク ロ デ キ ス ト リ ン を with の between し, 8 weeks, the test を be applied し た と こ ろ, according to the group of seaborne と compare し て の exhausted after motion sense 労 が intentionally に 軽 minus す る こ と や, line test で の intentionally な stamina up working fruit が recognize め ら れ た. Results こ れ ら の か ら, intestinal bacterial flora origin metabolic substances が, the host に お い て tech students.their ownship keep source や シ グ ナ ル factor と し て function す る こ と を Ming ら か と し た.

项目成果

腸内環境に基づく層別化医療・ヘルスケアがもたらす未来

基于肠道环境的分层医疗保健带来的未来

• 发表时间: 2023
• 作者: 石黒創;曽根博仁.;福田真嗣
• 通讯作者: 福田真嗣

腸内細菌叢を活用した新たな医療・ヘルスケア産業の創出

利用肠道菌群创建新的医疗保健产业

• 发表时间: 2022
• 作者: 松林泰弘;藤原和哉;曽根博仁.;福田真嗣;加藤公則.;福田真嗣
• 通讯作者: 福田真嗣

腸内環境に基づく層別化医療がもたらす未来

基于肠道环境的分层医疗带来的未来

• 发表时间: 2022
• 作者: Mamoru Oyabu;Ono Yusuke;Fujimaki Shin;Yoshioka Kiyoshi;Junya Fujimaki;Runa Kawaguchi;Yukino Hatazawa;Shinji Miura;Yasutomi Kamei;福田真嗣;曽根博仁.;亀井 康富;福田真嗣
• 通讯作者: 福田真嗣

ヒト腸内細菌の1種が持久運動パフォーマンスの向上に貢献 ー腸内フローラと運動能力の関係が明らかにー

一种人类肠道细菌有助于提高耐力运动表现 - 揭示肠道菌群与运动能力之间的关系 -

改訂版 もっとよくわかる！腸内細菌叢

修订版：更好理解！

• 发表时间: 2022
• 作者: Lebel;T.;N. Davoodian;M. C. Bloomfield;K. Syme;T. W. May;K. Hosaka and M. A. Castellano;Kazufumi Hosoda;大類詩織・高橋佑磨;福田 真嗣
• 通讯作者: 福田 真嗣