腸内代謝物と消化管ホルモンを介した代謝調節 ～腸内マイクロバイオータ・ホルモン・脳システムの解明に向けて～
東京大学大学院総合文化研究科の原田一貴助教（当時（現所属：国立環境研究所環境リスク・健康領域研究員））と坪井貴司教授、東京医科大学の和田英治講師と林由起子主任教授、岩手大学の宮崎雅雄教授、理化学研究所の平井優美チームリーダー、国立環境研究所の前川文彦上級主幹研究員、国立成育医療研究センター実験薬理研究室の中村和昭室長らは、血圧や体内の水分量の調節、情動行動や社会的行動などに関わる脳下垂体から分泌されるバソプレシンを受容するバソプレシン受容体遺伝子を欠損したマウスに見られる代謝疾患の発症機構の一端を明らかにしました。
本研究では、血液成分分析、組織解析、遺伝子発現解析、ふん便中の脂質分析を行うことで、バソプレシン受容体遺伝子欠損マウスの骨格筋や脂肪組織に脂質が異常に蓄積し、消化管ホルモンであるグルカゴン様ペプチド-1（glucagon-like peptide-1: GLP-1）の分泌能が低下することを明らかにしました。このGLP-1の分泌能の低下は、腸内に生息する細菌類（腸内マイクロバイオータ）が作り出す代謝物である酪酸の腸内濃度が異常に増加したことによるものでした。これらの成果は、腸内マイクロバイオータとその代謝物に着目した代謝疾患の新たな治療戦略に貢献すると期待されます。
【本研究で明らかになったバソプレシン受容体遺伝子欠損マウスにおける代謝異常】
発表のポイント
- 脳下垂体から分泌される抗利尿ホルモンとも呼ばれるバソプレシンの受容体遺伝子が欠損したマウスでは、消化管ホルモンの分泌に異常が生じることを発見しました。。
- 消化管ホルモンの分泌異常は、腸内に生息する細菌（腸内マイクロバイオータ）が産生する酪酸の濃度が正常よりも高いことが原因で生じ、結果的に骨格筋や脂肪組織で脂質の異常な蓄積を引き起こすことが分かりました。
- 腸内マイクロバイオータが産生する代謝物（腸内代謝物）と消化管ホルモンを介した代謝調節機構の一端が明らかになったことで、今後は代謝疾患の発症機構の解明に貢献することが期待されます。
発表論文情報
雑誌名：Molecular Metabolism
題 名：Intestinal butyric acid-mediated disruption of gut hormone secretion and lipid metabolism in vasopressin receptor-deficient mice
著者名：Kazuki Harada, Eiji Wada, Yuri Osuga, Kie Shimizu, Reiko Uenoyama, Masami Yokota Hirai, Fumihiko Maekawa, Masao Miyazaki, Yukiko K. Hayashi, Kazuaki Nakamura, Takashi Tsuboi*
DOI：10.1016/j.molmet.2024.102072
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