2型糖尿病の「インスリン抵抗性」に関わる腸内細菌と糞便代謝物を特定

2型糖尿病やインスリン抵抗性に「腸内細菌」が関与？

理化学研究所、東京大学、NIBIOHN、KISTECを中心とする研究グループは、2型糖尿病の基盤であるインスリンの働きが悪くなる「インスリン抵抗性」に関連する特徴的な腸内細菌と糞便代謝物を特定したと発表しました。

2型糖尿病は、インスリンの働きが悪くなるインスリン抵抗性が基盤となって高血糖を引き起こす疾患です。日本のみならず世界中で患者が増加しており、また、心臓病、腎臓病、網膜症による失明など、重篤な合併症の原因になることから、メカニズムの解明が望まれています。近年さまざまな研究により、2型糖尿病やその背景にあるインスリン抵抗性に、腸内細菌が関与していることが示唆されています。しかしこれらの研究は、ある種の腸内細菌とインスリン抵抗性との関連を示唆するのみで、メカニズムについては不明でした。

研究グループは今回、ヒト検体の「統合オミクス解析」で、腸内細菌に関する情報を網羅的に調べることで、腸内細菌がインスリン抵抗性の病態にどのように関与しているかを多角的に調べることにしました。

膨大な低分子化合物を探索できるメタボローム解析を併用し、腸内細菌の遺伝子だけでなく、腸内細菌からのメッセンジャーとしての役割を果たす代謝物を探索することで、腸内細菌の直接的な役割をより詳しく調べました。

インスリン抵抗性の改善効果・腸管内単糖類の減少効果がある腸内細菌を特定

日本人306人（肥満の人・前糖尿病の指標を満たす人・それ以外の人の合計。糖尿病薬を使用中の人は対象外）の腸内細菌と糞便代謝物に統合オミクス解析を実施した結果、糞便中のブドウ糖、果糖、ガラクトース、キシロースなどの「単糖類」がインスリン抵抗性に関連することを発見しました。

また、糞便中の単糖類は、腸内細菌と免疫細胞の炎症関連遺伝子、炎症性サイトカインを結ぶネットワークハブの役目をもつことも明らかになりました。

さらに腸内細菌のうち、アリスティペス属がインスリン抵抗性・単糖類ともに負の相関を示したことから、研究グループは「アリスティペス属にインスリン抵抗性の改善効果がある」と予測。実際に、アリスティペス属の代表株である「アリスティペス インディスティンクタス」をインスリン抵抗性の肥満モデルマウスに投与したところ、この細菌株にインスリン抵抗性の改善効果と腸管内単糖類の減少効果があることが判明したということです。

新しいプロバイオティクスやインスリン抵抗性の治療薬創出に期待

「本研究は、これまで明らかにされていなかった腸内細菌とインスリン抵抗性をつなぐメカニズムを解明したとともに、腸内細菌および腸管内単糖類が治療標的になり得ることを示した。今後、本成果をもとに、新しいプロバイオティクスやインスリン抵抗性の治療薬が創出されるものと期待される」と、研究グループは述べています。

（IBDプラス編集部）