Establishment of a new paradigm for sucrose-fructose nutrition

建立蔗糖-果糖营养新范式

基本信息

批准号：
21K18295
负责人：
小田裕昭
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

世界中で肥満、メタボリックシンドローム、2型糖尿病が急増している。これまで、飽和脂肪の過剰摂取がこの原因と考えられてきたが、最近になり、主に疫学研究からスクロース（ショ糖）の過剰摂取が問題であることが明らかになってきた。摂取したフルクトースは肝臓に流入して“フルクトース毒性”を引き起こすと考えられていた。しかし、血液中（門脈も）にほとんどフルクトースが現れず、肝細胞に大量に流れ込むことがなく、フルクトース代謝（フルクトリシス）は素早く代謝されると考えられ、脂質合成の基質（アセチルCoA）を素早く供給するとされているが、アセチルCoAの収支は同じであるなどの問題が指摘されてきた。私達をはじめ成果のグループが、これを解決して新しい概念を提唱しようとしてきた。私達は、小腸がフルクトースの主要な代謝場所であり、溢れたフルクトースが大腸で腸内細菌叢を変化させた結果として脂質代謝異常が起きることが示してきた。本研究では、スクロース、フルクトースの毒性に関与する腸内細菌を同定することを試みてきた。4種の抗生物質カクテルを投与すると脂質代謝異常が見られなくなり、そのうち一つの抗生物質Aで脂質代謝異常が抑えられることがわかった。このA抗生物質には、作用機序がいくつかあり、その抗生物質Aと同じグループに属するもののわずかに作用が異なる抗生物質を3種比較したところ、抗生物質Aにのみその脂質代謝異常を抑制効果があることがわかった。その実験だけでは、責任細菌を同定するのは難しいと考え、これまでのスクロースを食べさせた実験すべてを対象に、バイオインフォマティクスを使ってスクロースで変化する腸内細菌を絞り込んだ。スピアマンの順位相関係数で有意なものを拾い集めた。次に、今回A抗生物質で変化したものをピックアップしたところ、5つの細菌に絞り込めた。

肥胖、代谢综合征和 2 型糖尿病在世界范围内迅速增加。迄今为止，过量摄入饱和脂肪被认为是原因，但最近的流行病学研究表明，过量摄入蔗糖（蔗糖）才是问题所在。人们认为摄入的果糖会流入肝脏并引起“果糖中毒”。然而，血液中（也在门静脉中）出现的果糖很少，并且不会大量流入肝细胞，并且果糖代谢（果糖分解）被认为是快速的，并且是脂质合成的底物（乙酰辅酶A）然而，乙酰辅酶A的平衡相同等问题也被指出。包括我们在内的一批成功的研究人员一直在试图解决这个问题并提出一个新的概念。我们已经证明，小肠是果糖的主要代谢场所，过量的果糖会改变大肠的肠道菌群，导致脂质代谢异常。在这项研究中，我们试图鉴定与蔗糖和果糖毒性有关的肠道细菌。当服用四种抗生素的混合物时，不再观察到脂质代谢异常，其中一种抗生素 A 被发现可以抑制脂质代谢异常。抗生素A具有多种作用机制，当我们比较与抗生素A属于同一组但作用略有不同的三种抗生素时，结果发现只有抗生素A对抑制脂质代谢异常有效。我们认为仅从该实验中很难识别出负责的细菌，因此我们利用之前所有向患者喂食蔗糖的实验，利用生物信息学来缩小随蔗糖变化的肠道细菌的范围。我们使用斯皮尔曼等级相关系数收集了显着的结果。接下来，我们挑选了因抗生素 A 而发生变化的细菌，并将其范围缩小到五种细菌。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Delayed feeding of a high-sucrose diet led to increased body weight by affecting the circadian rhythm of body temperature and hepatic lipid-metabolism genes in rats

延迟喂养高蔗糖饮食通过影响大鼠体温昼夜节律和肝脏脂质代谢基因导致体重增加

DOI：
10.1016/j.jnutbio.2022.109185
发表时间：
2023
期刊：
J. Nutr. Biochem.
影响因子：
0
作者：
Kim;D.;Hanzawa;F.;Shimizu;H.;Sun;S.;Umeki;M.;Ikeda;S.;Mochizuki;S. and Oda;H.
通讯作者：
H.