食と腸内細菌代謝産物を介した宿主エネルギー:短鎖脂肪酸受容体とエネルギー代謝ネッ卜ワーク

摘要

近年の腸内マイクロバイオーム研究の結果，腸内細菌 叢の変化がその宿主におけるエネルギー調節や栄養の摂 取，免疫機能などに関与し，肥満や糖尿病、免疫疾患な どの病態に直接的に影響するということが明らかになつ た.腸内細菌は嫌気性菌が大半を占めるため，培養が困難なため，その機能解析が難航していたが，近年のゲノム科学，ォミックス解析技術の進歩により，16S rRNA 系統解析やメタゲノム解析が可能となったことで，腸内 細菌叢の変化が宿主の代謝機能と密接に関係し，肥満や 代謝疾患に影響することが科学的根拠に基づいて証明さ れた.しかしながら，これは腸内細菌叢の変化が疾患の 原因であるか，その結果として疾患が発症するのかが明 らかではない.加えて腸内細菌の変化によって，何が腸 内細菌と宿主の連関に影響するかはいまだ不明なままで ある.したがって，腸内細菌研究の次なる展開として腸 内細菌自身あるいは，腸内細菌が作り出す産物が宿主代 謝機能とこれら疾患へ関与する可能性について模索され 始めた.たとえば食物繊維などの難消化性食物の分解産 物である酢酸，酪酸，プロピオン酸などの短鎖脂肪酸は 腸内細菌の主要代謝産物であり，宿主エネルギー源とし て知られているが，同時に細胞膜上受容体である GPR41, GPR43を活性化することや，ヒストン脱ァセチ ル化酵素を阻害することによってェピゲノム変化に影響 することが知られている.すなわち，これら短鎖脂肪酸 が宿主側の単なるエネルギー源としてだけではなく，シ グナル伝達因子として，宿主の代謝機能制御へ直接的に 影響を与えているのではないかと予測された.