冬眠褐色熊の腸内微生物学の教訓

冬眠褐色熊の腸内微生物学の教訓

肥満と代謝の健康が損なわれていることはしばしば密接に関連していると考えられています。 しかし、イェーテボリ大学のFredrik Baeckhedの研究では、これは必ずしもそうではないことを示唆しています - 少なくとも茶色のクマでは! (1)

これらの動物が冬眠期間6に入ると、夏期および冬期の両​​方に体重および腸内微生物叢を調べることにより、特定の腸内微生物叢の多様性および相対存在量の大きな違いを特定した。 夏の間、クマは過食し、体重を劇的に増やしますが、冬の長期絶食期間中はすべての体重を失います。 この研究の最も魅力的な側面は、彼らの「夏の肥満」にもかかわらず、ベアは、メタボリックシンドロームとして知られるインスリン抵抗性および糖尿病を含む負の代謝変化、すなわち北アメリカおよび他の先進国で劇的な増加を示した代謝調節異常。

これらの季節的な代謝変化における腸内微生物の役割の可能性を捜し求めた研究者は、熊の腸内微生物と代謝物を調べました。 驚くべきことに、冬眠中には、多様性が減少し、特定の分類群、特にFirmicutesおよびActinobacteriaのレベルが低下し、Bacteroidetesのレベルが増加した。 異なる季節に得られたクマの糞便を、無菌マウス(自分の腸内微生物を持たないマウス)に移すと、熊の代謝所見のいくつかが模倣され、季節的代謝変動における微生物の役割が明らかになりました。

クマの季節的変化を示す3つの微生物分類群は、ヒト腸内微生物叢の大部分を占めており、腸管における相対的存在量の変化は、以前は肥満者のRuth Leyおよび共同研究者によって示されていた。 (2)彼らの研究では、肥満者が脂肪または炭水化物に制限された低カロリー食で体重を減らすにつれて、Bacteroidetesの相対的存在量が増加する一方、Firmicutesのそれは減少することが分かった。 バクテロイデテスの増加は、体重減少と有意に相関したが、総カロリー摂取量とは相関しなかった。 Peter Turnbaugh博士らの研究では、肥満微生物叢を自分の微生物叢を持たないマウスの腸に移すと(無菌マウスと呼ばれる)、それらが定着したマウスよりも体脂肪総量が有意に増加していた「細い微生物叢」。 彼らの結果は、「肥満ミクロビーム」が食事からエネルギーを収穫する能力が高まり、このタイプの肥満が腸内微生物叢によって「伝達可能」であることを示唆した。 (3)

褐色熊研究の研究に戻って、熊が長期絶食と体重減少の状態(Bacteroidetesの豊富さとFirmicutesの減少)にあったときに観察された腸内微生物の変化は、 "痩せた人間の微生物虫"に似ており、鏡肥満の被験者で観察された微生物変化のイメージは、微生物の代謝状態にある微生物叢をさらに意味する。

ほとんどの動物実験ではそうですが、魅力的なクマの研究からヒトの肥満の流行の原因とその治療への外挿は慎重に行わなければなりません。 ただし、いくつかの重要な意味があります。

  • 明らかに、人間の肥満に有害な代謝の結果を生じさせることなく、夏の後に熊が肥満な夏になることを可能にする微生物産生化学物質を同定することは素晴らしいことです。
  • 同様に、冬眠に入る時期に食べるためにクマの駆動を止めることができる微生物のシグナル伝達分子を特定することは、非常に興味深いことです。
  • 間欠的な断食は、体重を減らし、代謝の健康を改善する効果的な方法として提案されており、いくつかのヒトの研究はこのような食事療法を支持している。 (4)

最も重要なのは、他の最近のヒト研究(5)彼らは、腸内微生物の多様性と異なる分類群の相対的豊富における食餌誘発生理学的振動が、健康な生物の代謝状態に重要な影響を及ぼすことを確認している。 漸進的で明らかに不可逆的な多様性の低下を示している先進国に住む個人の微生物におけるこのような季節的な微生物振動の損失は、II型糖尿病およびメタボリックシンドロームを含む多くの慢性疾患において重要な役割を果たすようである。

  1. Sommer Fら 腸内微生物叢は、冬眠している茶色のウルス・アルクトス(Ursus arctos)のエネルギー代謝を調節する。 セルレポート14:1655-61、2016
  2. Ley、RE、等。微生物生態学:ヒトの腸内微生物は肥満と関連している。 自然。 2006 Dec 21; 444(7122):1022-3。
  3. Peter J. Turnbaugh et al。 エネルギー収穫能力の向上した肥満関連腸内微生物。 自然。 2006 Dec 21; 444(7122):1027-31。
  4. Patterson REら 断続的な断食と人間の代謝の健康。 J Acadニュートラダイエット。 2015 Aug; 115(8):1203-12。 doi:10.1016 / j.jand.2015.02.018。 Epub 2015 Apr 6。
  5. Smits SAら タンザニアのハザ狩猟採集民の腸内微生物季節におけるサイクリング。 科学357:802-6、2017