腸内環境と骨格筋代謝のコミュニケーションに着目した運動効果の実験的・疫学的検証

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骨格筋はエネルギー代謝を担う主要な臓器であるが，その調節には液性因子による外的刺激が大きく影響を及ぼすことがわかってきたものの詳細は不明である。一方，腸内細菌が，血液成分に影響を与え，全身の臓器機能を修飾することが示唆されている。本研究は，腸内細菌叢，血液中胆汁酸，骨格筋代謝の関係を，動物，培養細胞，ヒトを対象とした研究により検討した。運動を習慣化させたマウスの便を無菌マウス（レシピエント）へ移植し，安静マウスの便を移植したレシピエントと比較した。高脂肪食条件で飼育後，骨格筋発現プロファイルを比較したところ，運動レシピエントにおいて，糖代謝関連因子，ミトコンドリア関連因子，成長因子，マイオカイン，受容体など約4000因子の有意な増加がみられた。また，タンパク質レベルの解析において，糖代謝シグナル経路，カルシウム依存性シグナル伝達経路，成長因子シグナル経路の活性化がみられた。ネットワーク解析においても，腸内細菌－胆汁酸－骨格筋代謝シグナルの関連が観察された。血漿胆汁酸の骨格筋細胞に及ぼす影響を検討するため，培養系において試験を行った。ミュリコール酸において，タウリン抱合型と比較して遊離型で，糖取り込み能が高く，炎症性因子CCL2発現が高値であった。コホート研究参加者から基礎情報，生活習慣等の情報をもとに50－60歳代男性150名を対象とした。血漿中胆汁酸の遊離型および抱合型の濃度を測定した。