食欲が生まれる場所：栄養制御における微生物代謝物の役割

Trends in Endocrinology & Metabolismに掲載されたレビューでは、一流の微生物学者と内分泌学者が新しいパラダイムを研究しています。宿主ホルモンだけでなく、腸内細菌の代謝産物（短鎖脂肪酸（SCFA）、トリプトファン誘導体、二次胆汁酸、その他の物質）も、食欲を形成し、エネルギーバランスを調節します。

レビューの主なアイデア

1. 空腹と満腹のシグナルとしての微生物代謝物

   • SCFA（酢酸、プロピオン酸、酪酸）は腸管内分泌細胞上のFFAR2/3受容体を活性化→PYYおよびGLP-1の放出→食欲抑制および胃内容排出遅延。

   • トリプトファンから生成されるインドールとインドール酢酸は腸管クロム親和性細胞でのセロトニンの放出を誘発し、間接的に脳の満腹中枢に作用します。

2. 代謝物の脳への旅

   • 微生物産物の一部は血流に入り、血液脳関門を通過し、視床下部ニューロン（NPY/AgRPおよびPOMC細胞）に作用して空腹感を変化させます。

   • 二次胆汁酸は、肝臓と脳における TGR5 と FXR の調節を介してエネルギー代謝に影響を与えます。

3. 食事がマイクロバイオームと行動に与える影響

   • 高繊維食は SCFA の生成を刺激し、満腹信号に対する感受性を高めます。

   • 高脂肪、低炭水化物の食事は腸内細菌叢のバランスを崩し、SCFA 産生菌を減らし、食べ過ぎを増加させます。

4. 臨床的視点

   • プロバイオティクスとプレバイオティクス: 代謝シグナルを修正するために、ビフィドバクテリウム、アッカーマンシア菌株、および特定の繊維を重点的に摂取します。

   • 微生物代謝産物の医薬品としての活用：肥満およびメタボリックシンドローム患者の食欲抑制のための吸入または注射用酪酸およびプロピオン酸の開発。

「私たちの研究は、マイクロバイオームが単なる『家庭内』の細菌叢ではなく、その産物を通じて私たちの栄養をコントロールする活発な内分泌器官であることを強調しています」とコロラド大学のリー・ジン博士はコメントしています。

なぜこれが重要なのでしょうか?

• 肥満や摂食障害との戦いにおける新たなターゲットは、脳に直接的なものではなく、腸から脳に伝わる「メッセンジャー」である。
• 治療の個別化: 微生物叢の代謝プロファイルを分析することで、食事やプロバイオティクスを個別に調整できるようになります。
• 病気の予防: 微生物シグナルを正常化することで、2 型糖尿病や心血管合併症のリスクを軽減できます。

著者らはいくつかの重要な点を指摘している。

1. 内分泌器官としてのマイクロバイオーム
   「微生物代謝物は単なる発酵の『廃棄物』ではなく、腸内分泌細胞と視床下部のニューロンに影響を及ぼす本格的なシグナル伝達分子です」と、このレビューの第一著者であるLi Jing博士は強調しています。

2. 代謝産物の正確なターゲティング
   「私たちが話しているのは、包括的な微生物叢の修正ではなく、ターゲットを絞った介入、つまり、まさに私たちに必要な SCFA の生成を刺激する特定のプロバイオティクスまたはプレバイオティクスを導入することです」と、共著者のサラ・モーガン教授は述べています。

3. パーソナライズされた治療
   「人はそれぞれ独自の微生物指紋を持っているため、効果的な食欲コントロールには、まずマイクロバイオームと代謝産物を分析し、次に食事とサプリメントを調整する必要があります」とフアン・パーク博士は勧めています。

4. 新たな臨床試験
   「肥満と糖尿病前症に酪酸とプロピオン酸を処方するランダム化試験がすでに計画されており、エンドポイントは体重だけでなく、微生物叢プロファイルの変化と食欲ホルモンのレベルによっても評価される予定です」とエミリー・チェン博士は述べています。

このレビューは、食欲とエネルギー恒常性を調節するための微生物を介した戦略の可能性を開き、栄養関連疾患の治療と予防の新たな道を提供します。