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。

在先前的研究中，我们已经表明，小鼠的妊娠晚期碳水化合物限制与由于饮食限制的总能量限制（所有能源的限制）和蛋白质限制，并改善了下一代高脂饮食诱导的肥胖和葡萄糖代谢疾病。此外，在妊娠中限制碳水化合物限制的幼崽的肠道菌群中，类似地改善了肥胖和葡萄糖代谢异常，这表明肠道菌群，这表明，肠道菌群受到了碳水化合物的限制，可以改善肥胖症的碳水化合物，并改善了肥胖性的效果。因此，在这项研究中，我们将进一步探索妊娠期间碳水化合物限制引起的肠道微生物组变化的机制，重点关注碳水化合物限制期间血液上升的酮体，并旨在阐明酮体体内酮体摄入的影响，在肠道上的生育和糖体内的糖体内生育。今年，我们首先进行了初步实验，以确定使用β-羟基丁酸（βHB）作为酮体的小鼠的给药浓度。 C57BL/6J雌性小鼠定期饮食，并被允许单独喝水，或者40％的βHB溶液5、10、20次用水约10天。结果，与纯水组相比，βHB管理组的水量降低了，但所有组的小鼠以3 ml/天或更高的速度喝水。对体重或进食摄入没有影响，并且没有小鼠死亡。以上结果表明，βHB对小鼠的存活或代谢没有重大影响，直至浓度为5倍。接下来，进行了该实验，在妊娠晚期对小鼠施用βHB。在怀孕晚期（怀孕10.5天后），C57BL/6J雌性小鼠定期饮食，并给予40％的βHB溶液稀释5倍或10倍。目前，断奶后我们将继续分娩。