ケトン体による腸内細菌叢の制御を介した胎生期低栄養に起因する生活習慣病予防

通过酮体控制肠道菌群，预防胎儿营养不良引起的生活方式相关疾病

基本信息

批准号：
22K05489
负责人：
平井静
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

项目摘要

我々はこれまでの研究において、マウスの妊娠後期糖質制限は、飼料摂取量の制限による総エネルギー制限（すべてのエネルギー源の制限）やたんぱく質制限とは異なり、次世代において高脂肪食誘導性の肥満や糖代謝異常を改善することを明らかにしている。また、妊娠期糖質制限下で出生した仔マウスの腸内細菌叢を無菌マウスに移植すると、同様に高脂肪食誘導性の肥満や糖代謝異常が改善されたことから、妊娠期糖質制限によって変化した腸内細菌叢が次世代において肥満予防・耐糖能改善に作用することが示唆された。そこで本研究では、妊娠期糖質制限によって腸内細菌叢変化が生じるメカニズムについてさらに検討するため、糖質制限時に血中で上昇するケトン体に着目し、妊娠後期のケトン体摂取が母獣および出生仔の腸内細菌叢や糖・脂質代謝に及ぼす影響を解明することを目的としている。本年度はまず、ケトン体としてβヒドロキシ酪酸（βHB）を用いて、マウスへの投与濃度を決定する予備実験を行った。C57BL/6J雌マウスに普通食を給与するとともに、水のみ、または40％βHB溶液を水で5, 10, 20倍に希釈したものを約10日間自由飲水させた。その結果、水のみの投与群と比較してβHB投与群では飲水量が低下したが、いずれの群のマウスも3 mL/day以上の飲水が認められた。体重や飼料摂取量への影響はなく、またマウスが死亡することもなかった。以上の結果より、βHBは5倍希釈の濃度までは10日間のマウスの生存や代謝には大きな影響を与えないことが示唆された。そこで次に、妊娠後期のマウスにβHBを投与する本実験を行った。C57BL/6J雌マウスの妊娠後期（妊娠10.5日目以降）に普通食を給与するとともに、5倍または10倍希釈した40%βHB溶液を飲水させた。現在、離乳後の出生仔の飼育を継続中である。

在我们之前的研究中，我们已经证明，小鼠怀孕后期的碳水化合物限制不同于总能量限制（限制所有能量来源）或通过限制采食量来限制蛋白质，并且高脂肪饮食引起的限制已被证明改善肥胖及糖代谢异常。此外，当将妊娠碳水化合物限制下出生的小鼠幼崽的肠道菌群移植到无菌小鼠体内时，高脂肪饮食引起的肥胖和异常的葡萄糖代谢也同样得到改善，有人认为改变的肠道菌群可能会预防肥胖。并提高下一代的葡萄糖耐量。因此，本研究中，为了进一步探讨孕期碳水化合物限制导致肠道菌群变化的机制，我们重点关注碳水化合物限制期间血液中增加的酮体，发现孕晚期酮体摄入量为目的是阐明对新生后代肠道菌群和糖脂代谢的影响。今年，我们首先使用β-羟基丁酸（βHB）作为酮体进行了初步实验，以确定给小鼠施用的浓度。 C57BL/6J雌性小鼠以正常饮食喂养并允许自由饮用单独的水或用水稀释5、10或20倍的40%βHB溶液约10天。结果，βHB给药组的饮水量低于仅饮水给药组，但所有组的小鼠均每天饮水量超过3mL。对体重或采食量没有影响，也没有小鼠死亡。上述结果表明，βHB 在 5 倍稀释下对小鼠 10 天的存活或代谢没有显着影响。因此，我们接下来进行了对怀孕后期的小鼠施用βHB的实验。 C57BL/6J雌性小鼠在妊娠后半期(妊娠第10.5天后)正常饮食，并饮用5倍或10倍稀释的40%βHB溶液。目前，我们正在继续饲养断奶后的新生幼崽。