心代謝の健康、食事、腸内細菌叢:メタオミクスの観点からの考察
発行:2023年3月17日
心代謝の健康、食事、腸内細菌叢:メタオミクスの観点からの考察
https://www.nature.com/articles/s41591-023-02260-4
ミレイア・バジェス=コロマー
クリスティーナ・メンニ
...
ニコラ・セガータ
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Nature Medicine 29巻 551-561ページ (2023年)この記事を引用しています。
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心代謝性疾患は、世界的に罹患率および死亡率の主要な原因となっています。これらの疾患は、マイクロバイオームの分類学的および機能的構成と密接に関連しており、食事がその関連性の一部を媒介する可能性があります。マイクロバイオームと食事はともに改変可能であり、新たな治療戦略への道が開かれる。マイクロバイオームサンプルに適用されるハイスループットオミックス技術(メタオミクス)は、トップダウンアプローチで、食事、マイクロバイオーム、メタボローム、および心代謝系健康の間の複雑な関連に光を当てる前例のない可能性を秘めている。しかし、補完的なメタオミクス技術を効果的に統合することは未知の課題であり、大規模コホートへの応用はまだ限られている。ここでは、メタオミクス技術を概説し、最近の大規模な取り組みとそこから得られた新しい知見に焦点を当て、この文脈におけるメタオミクス技術の可能性について議論する。最後に、メタオミクス研究の次の10年を展望し、心代謝系の健康状態を改善するための様々なトランスレーショナルおよびクリニカルパスウェイについて考察する。
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参考文献
Mathers, C. D. & Loncar, D. Projections of global mortality and burden of disease from 2002 to 2030. PLoS Med. 3, e442 (2006).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine et al. in High and Rising Mortality Rates Among Working-Age Adults Ch. 9 (National Academies Press, 2021).
Jagannathan, R., Patel, S. A., Ali, M. K. & Narayan, K. M. V. Global updates on cardiovascular disease mortality trends and attribution of traditional risk factors. Curr. Diab. Rep. 19, 44 (2019).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Korecka, A. & Arulampalam, V. 腸内細菌叢:惨劇、センチネル、あるいは観衆?J. Oral Microbiol. 4, https://doi.org/10.3402/jom.v4i0.9367 (2012).
Tang, W. H. W. & Hazen, S. L. The gut microbiome and its role in cardiovascular diseases. Circulation 135, 1008-1010 (2017).
記事 PubMed Google Scholar
Menni, C. et al. 腸内細菌の多様性は、女性における動脈硬化の低下と関連する。Eur. Heart J. 39, 2390-2397 (2018).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Nogal, A., Valdes, A. M. & Menni, C. The role of short-chain fatty acids in interplay between gut microbiota and diet in cardio-metabolic health. Gut Microbes 13, 1-24 (2021).
記事 PubMed Google Scholar
Hansen, T. H., Gøbel, R. J., Hansen, T. & Pedersen, O. The gut microbiome in cardio-metabolic health. ゲノム・メッド. 7, 33 (2015).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed PubMed Central Google Scholar
Jardon, K. M., Canfora, E. E., Goossens, G. H. & Blaak, E. Dietary macronutrients and the gut microbiome: a precision nutrition approach to improve cardiometabolic health. Gut 71, 1214-1226 (2022).
記事 PubMed Google Scholar
Wan, Y. et al. 腸内細菌叢と関連する宿主の心代謝健康に対する食事の寄与:ヒトの健康における食事と腸の相互作用. Gut Microbes 11, 603-609 (2020).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Karlsson, F. H. et al. Gut metagenome in European women with normal, impaired and diabetic glucose control. Nature 498, 99-103 (2013).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed Google Scholar
Talmor-Barkan, Y. et al. Metabolomic and microbiome profiling reveals personalized risk factors for coronary artery disease. Nat. Med. 28, 295-302 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed Google Scholar
Sumida, K. et al. 心代謝疾患における循環微生物叢. Front. Cell. Infect. Microbiol. 12, 892232 (2022).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
メタボロミクスによる心代謝疾患の理解と予測の向上-ヒトの研究から得られた最近の知見-. Curr. Nutr. Rep. 4, 348-364 (2015).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS Google Scholar
Johnson, M. Diet and nutrition: implications to cardiometabolic health. J. Cardiol. Cardiovasc. Sci. 3, 4-9 (2019).
Doran, S. et al. Multi-omics approaches for revealing the complexity of cardiovascular disease. ブリーフ。Bioinformatics 22, bbab061 (2021).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Joshi, A., Rienks, M., Theofilatos, K. & Mayr, M. Systems biology in cardiovascular disease: a multiomics approach. Nat. Rev. Cardiol. 18, 313-330 (2020).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Abu-Ali, G. S. et al. 成人男性コホートにおけるヒト糞便微生物群集のメタトランスクリプトーム。Nat. Microbiol. 3, 356-366 (2018).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Schirmer, M. et al. 炎症性腸疾患腸内細菌叢におけるメタ転写のダイナミックス。Nat. Microbiol. 3, 337-346 (2018).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Zierer, J. et al. 腸内細菌叢の機能的な読み出しとしての糞便メタボローム(The fecal metabolome as a functional readout of gut microbiome. Nat. Genet. 50, 790-795 (2018).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Quince, C., Walker, A. W., Simpson, J. T., Loman, N. J. & Segata, N. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis. Nat. Biotechnol. 35, 833-844 (2017).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
健康・疾病における微生物代謝産物:機能探索のために未知を航行する」(Martinez, K. B., Leone, V. & Chang, E. B. J. Biol. Chem. 292, 8553-8559 (2017).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Douglas, G. M. et al. PICRUSt2 によるメタゲノム機能予測。Nat. Biotechnol. 38, 685-688 (2020).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
メタトランスクリプトーム解析の進歩と課題。Front. Genet. 10, 904 (2019).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Valles-Colomer, M. et al. Meta-omics in inflammatory bowel disease research: Applications, challenges, and guidelines. J. Chrons Colitis 10, 735-746 (2016).
PDFは新しいタブで開きますArticle Google Scholar
Kleiner, M. Metaproteomics: much more than measuring gene expression in microbial communities. mSystems 4, e00115-19 (2019).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Roberts, L. D., Souza, A. L., Gerszten, R. E. & Clish, C. B. Targeted metabolomics. Curr. Protoc. Mol. Biol. 98, 30.2.1-30.2.24 (2012).
PDFは新しいタブで開きますArticle Google Scholar
Menni, C., Zierer, J., Valdes, A. M. & Spector, T. D. Mixing omics: combining genetics and metabolomics to study rheumatic diseases. Nat. Rev. Rheumatol. 13, 174-181 (2017).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Kuleš, J. et al. Untargeted and Targeted metabolomics approaches reveal urinary changes of amino acids and energy metabolism in canine babesiosis with different levels of kidney function. Front. Microbiol. 12, 715701 (2021).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Hollywood, K., Brison, D. R. & Goodacre, R. Metabolomics: current technologies and future trends. Proteomics 6, 4716-4723 (2006).
論文CAS PubMed Google Scholar
Linnarsson, S. & Teichmann, S. A. Single-cell genomics: coming of age. Genome Biol. 17, 97 (2016).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Pasolli, E. et al. 年齢、地理、ライフスタイルにまたがるメタゲノムから15万以上のゲノムを抽出し、未踏のヒトマイクロバイオーム多様性を広範に明らかにしました。Cell 176, 649-662.e20 (2019).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Almeida, A. et al. ヒト腸内細菌叢から得られた204,938個の参照ゲノムの統一カタログ。Nat. Biotechnol. 39, 105-114 (2021).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Lloréns-Rico, V., Simcock, J. A., Huys, G. R. B. & Raes, J. Human microbiome researchにおけるシングルセル・アプローチ。Cell 185, 2725-2738 (2022).
記事 PubMed Google Scholar
Lagier, J.-C. et al. Culturing the human microbiota and culturomics. Nat. Rev. Microbiol. 16, 540-550 (2018).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Van de Wiele, T., Van den Abbeele, P., Ossieur, W., Possemiers, S. & Marzorati, M. in The Impact of Food Bioactives on Health: In Vitro and Ex Vivo Models 305-317 (Springer International Publishing, 2015).
Minot, S. et al. The human gut virome: inter-individual variation and dynamic response to diet. Genome Res. 21, 1616-1625 (2011).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Garmaeva, S. et al. ヒト腸内ビロームの安定性とグルテンフリー食の効果. Cell Rep. 35, 109132 (2021).
記事CAS PubMed Google Scholar
Scarpellini, E. et al. ヒトの腸内細菌叢とビローム:潜在的な治療的意味合い。Dig. Liver Dis. 47, 1007-1012 (2015).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Warmbrunn, M. V. et al. Gut microbiota: a promising target against cardiometabolic diseases. Expert Rev. Endocrinol. Metab. 15, 13-27 (2020).
記事CAS PubMed Google Scholar
Herold, M. et al. 時系列メタオミクスデータの統合により、微生物生態系が攪乱にどう反応するかが明らかになった。Nat. Commun. 11, 5281 (2020).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Falony, G. et al. 腸内細菌叢の変異の集団レベルの分析。Science 352, 560-564 (2016).
記事CAS PubMed Google Scholar
Zhernakova, A. et al. Population-based metagenomics analysis reveals markers for gut microbiome composition and diversity. Science 352, 565-569 (2016).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Fromentin, S. et al. Microbiome and metabolome features of cardiometabolic disease spectrum. Nat. Med. 28, 303-314 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Asnicar, F. et al. 1,098人の深い表現型から得られた、宿主の代謝や習慣的な食事とマイクロバイオームの関連性。Nat. Med. 27, 321-332 (2021).
Wilmes, P., Heintz-Buschart, A. & Bond, P. L. A decade of metaproteomics: Where we stand and what the future holds. Proteomics 15, 3409-3417 (2015).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Lloyd-Price, J. et al. 炎症性腸疾患における腸内細菌生態系のマルチオミクス。Nature 569, 655-662 (2019).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Zhou, W. et al.糖尿病前症における宿主-微生物動態の縦断的マルチオミクス。Nature 569, 663-671 (2019).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Zhang, Y. et al. Discovery of bioactive microbial gene products in inflammatory bowel disease. Nature 606, 754-760 (2022年).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Oliveira, P. H. Bacterial epigenomics: coming of age. mSystems 6, e0074721 (2021).
記事 PubMed Google Scholar
メタエピゲノム解析により、環境原核生物群集におけるDNAメチル化の未解明な多様性が明らかにされた(Hiraoka, S. et al. Nat. Commun. 10, 159 (2019).
PDF opens in a new tabArticlePubMed PubMed Central Google Scholar
Singh, R. K. et al. 食事が腸内細菌叢に与える影響とヒトの健康への影響。J. Transl. Med. 15, 73 (2017).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed PubMed Central Google Scholar
Rothschild, D. et al. Environment dominates over host genetics in shaping human gut microbiota. Nature 555, 210-215 (2018).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Tramontano, M. et al. ヒト腸内細菌の栄養嗜好から、その代謝の特異性が明らかになった。Nat. Microbiol. 3, 514-522 (2018).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Cummings, J. H. & Macfarlane, G. T. The control and consequences of bacterial fermentation in the human colon. J. Appl. Bacteriol. 70, 443-459 (1991).
記事CAS PubMed Google Scholar
Vieira-Silva, S. et al. Species-function relationships shape ecological properties of human gut microbiome. Nat. Microbiol. 1, 16088 (2016).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Fehlner-Peach, H. et al. Distinct polysaccharide utilization profiles of human intestinal Prevotella copri isolates. Cell Host Microbe 26, 680-690.e5 (2019).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Wu, G. D. et al. 長期的な食事パターンと腸内細菌腸型との関連性。Science 334, 105-108 (2011).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Walker, A. W. et al. ヒトの大腸内細菌叢における優勢な細菌群と食事に反応する細菌群. ISME J. 5, 220-230 (2011).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Ley, R. E., Turnbaugh, P. J., Klein, S. & Gordon, J. I. Microbial ecology: Human gut microbes associated with obesity. Nature 444, 1022-1023 (2006).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
David, L. A. et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 505, 559-563 (2014).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Johnson, A. J. et al. Daily sampling reveals personalized diet-microbiome associations in humans. Cell Host Microbe 25, 789-802.e5 (2019).
記事CAS PubMed Google Scholar
Wang, D. D. et al. The gut microbiome modulates the protective association between a Mediterranean diet and cardiometabolic disease risk. Nat. Med. 27, 333-343 (2021).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Ferro-Luzzi, A. et al. 地中海式ダイエットの変更:血中脂質への影響。Am. J. Clin. Nutr. 40, 1027-1037 (1984).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Ghosh, T. S. et al. 地中海食介入は高齢者の腸内細菌叢を変化させ、虚弱を減らし健康状態を改善する:欧州5カ国にわたるNU-AGE 1年食事介入。Gut 69, 1218-1228 (2020).
記事CAS PubMed Google Scholar
Turpin, W. et al. 地中海的食事パターンと腸内細菌叢組成および不顕性胃腸炎との関連性. Gastroenterology 163, 685-698 (2022).
記事CAS PubMed Google Scholar
Nakayama, J. et al. レイテ島の子どもたちの腸内細菌叢に及ぼす欧米化食生活の影響. Front. Microbiol. 8, 197 (2017).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Tett, A. et al. Prevotella copri complexは、欧米化した集団で過小発現している4つの異なるクレードからなる。Cell Host Microbe 26, 666-679.e7 (2019).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Kovatcheva-Datchary, P. et al. 食物繊維によるグルコース代謝の改善は、Prevotellaの存在量の増加と関連しています。セル・メタブ. 22, 971-982 (2015).
記事CAS PubMed Google Scholar
Tett, A., Pasolli, E., Masetti, G., Ercolini, D. & Segata, N. Prevotella diversity, niches and interactions with human host. Nat. Rev. Microbiol. 19, 585-599 (2021).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed Google Scholar
Meslier, V. et al. 過体重および肥満被験者への地中海食介入は、血漿コレステロールを低下させ、エネルギー摂取量とは独立して腸内細菌叢とメタボロームに変化をもたらす。Gut 69, 1258-1268 (2020).
記事CAS PubMed Google Scholar
Ang, Q. Y. et al. Ketogenic diet alter the gut microbiome resulting in decrease intestinal TH17 cells. Cell 181, 1263-1275.e16 (2020).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Rondanelli, M. et al. 超低カロリー食、超低カロリーケトジェニック食、超低炭水化物食が腸内細菌叢の構成に及ぼす潜在的役割。Front. Endocrinol. 12, 662591 (2021).
記事 Google Scholar
Guo, Y. et al. Intermittent fasting is improve cardiometabolic risk factors and alters gut microbiota in metabolic syndrome patients. J. Clin. Endocrinol. Metab. 106, 64-79 (2021).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Ratiner, K., Shapiro, H., Goldenberg, K. & Elinav, E. Time-limited diets and the gut microbiota in cardiometabolic disease. J. Diabetes 14, 377-393 (2022).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed PubMed Central Google Scholar
Attaye, I., van Oppenraaij, S., Warmbrunn, M. V. & Nieuwdorp, M. The role of the gut microbiota on the beneficial effects of ketogenic diets. Nutrients 14, 191 (2022).
記事CAS Googleスカラー
Barabási, A.-L., Menichetti, G. & Loscalzo, J. The unmapped chemical complexity of our diet. Nat. Food 1, 33-37 (2019).
PDFは新しいタブで開きますArticle Google Scholar
クラーク,R.J.コーヒー.Chemistry Vol.1 (Springer Science & Business Media, 2012).
Ruskovska, T., Maksimova, V. & Milenkovic, D. Polyphenols in human nutrition: from the in vitro antioxidant capacity to the beneficial effects on cardiometabolic health and related inter-individual variability -an overview and perspective. Br. J. Nutr. 123, 241-254 (2020).
記事CAS PubMed Google Scholar
Corrêa, T. A. F., Rogero, M. M., Hassimotto, N. M. A. & Lajolo, F. M. The two-way polyphenols-microbiota interactions and their effects on obesity and related metabolic diseases. Front. Nutr. 6, 188 (2019).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
ポリフェノールが腸内細菌叢に与える効果とヒトの健康への影響。J. Nutr. Biochem. 24, 1415-1422 (2013).
記事CAS PubMed Google Scholar
Mompeo, O. et al. スチルベンおよびフラボノイドの摂取は、食物繊維の摂取とは独立して、肥満リスクの低減につながる。Nutrients 12, 1871 (2020).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Namazi, N., Irandoost, P., Larijani, B. & Azadbakht, L. The effects of supplementation with conjugated linoleic acid on anthropometric indices and body composition in overweight and obese subjects: a systematic review and meta-analysis. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 59, 2720-2733 (2019).
記事CAS PubMed Google Scholar
Chen, Y. et al. CLAの経口投与は、腸管バリア改善、酸化ストレス軽減、炎症性サイトカインおよび腸内細菌叢の調節を介して、DSS誘発大腸炎マウスを改善する。J. Agric. Food Chem. 67, 13282-13298 (2019).
記事CAS PubMed Google Scholar
Rosberg-Cody, E. et al. リノール酸イソメラーゼを発現する組換え乳酸菌は、マウスの宿主脂肪組織の脂肪酸組成を調節することができます。Microbiology 157, 609-615 (2011).
記事CAS PubMed Google Scholar
He, Y. et al. 共役リノール酸の補給によるメタボローム変化と体組成反応性の予測。J. Clin. Endocrinol. Metab. 107, 2606-2615 (2022).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Valdes, A. M., Walter, J., Segal, E. & Spector, T. D. Role of gut microbiota in nutrition and health. Brit. Med. J. 361, k2179 (2018).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Cryan, J. F. et al. 微生物の腸-脳軸。Physiol. Rev. 99, 1877-2013 (2019).
Yoo, W. et al. High-fat diet-induced colonocyte dysfunctional escalates microbiota-derived trimethylamine N-oxide. Science 373, 813-818 (2021).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Dodd, D. et al. A gut bacterial pathway metabolizes aromatic amino acids into nine circulating metabolites. Nature 551, 648-652 (2017).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Dekkers, K. F. et al. An online atlas of human plasma metabolite signatures of gut microbiome composition. Nat. Commun. 13, 5370 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Rath, S., Heidrich, B., Pieper, D. H. & Vital, M. Uncovering the trimethylamine-producing bacteria of the human gut microbiota. Microbiome 5, 54 (2017).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed PubMed Central Google Scholar
Thomas, A. M. et al. 大腸がんデータセットのメタゲノム解析により、クロスコホート微生物診断シグネチャーとコリン分解との関連性が明らかになった。Nat. Med. 25, 667-678 (2019).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Falony, G., Vieira-Silva, S. & Raes, J. Microbiology meets Big Data: Case of gut microbiota-derived trimethylamine. Annu. Rev. Microbiol. 69, 305-321 (2015).
記事CAS PubMed Google Scholar
Cai, Y.-Y. et al. Integrated metagenomics identifies a crucial role for trimethylamine-producing Lachnoclostridium in promoting atherosclerosis. npj Biofilms Microbiomes 8, 11 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Schugar, R. C. et al. 腸内細菌を標的としたコリントリメチルアミンリアーゼ阻害は、宿主の概日リズムの再配線を介して肥満を改善する eLife 11, e63998 (2022).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Louis, P. & Flint, H. J. ヒト大腸微生物によるプロピオン酸および酪酸の生成。Environ. Microbiol. 19, 29-41 (2017).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
酪酸と大腸のホメオスタシスの微調整:炎症性腸疾患への示唆。Int. J. Mol. Sci. 22, 3061 (2021).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Morrison, D. J. & Preston, T. 腸内細菌叢による短鎖脂肪酸の形成とヒト代謝への影響。Gut Microbes 7, 189-200 (2016).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed PubMed Central Google Scholar
Valles-Colomer, M. et al. Quality of Lifeとうつ病におけるヒト腸内細菌叢の神経活性の可能性。Nat. Microbiol. 4, 623-632 (2019).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Lai, Y. et al. High-coverage metabolomics uncovers microbiota-driven biochemical landscape of interorgan transport and gut-brain communication in mice. Nat. Commun. 12, -166000 (2021).
PDFは新しいタブで開きますArticle Google Scholar
Lefort, C. & Cani, P. D. The liver under the spotlight: bile acids and oxysterols as pivotal actors controlling metabolism. Cells 10, 400 (2021).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Xie, A.-J., Mai, C.-T., Zhu, Y.-Z., Liu, X.-C. & Xie, Y. Bile acids as regulatory molecules and potential targets in metabolic diseases. Life Sci. 287, 120152 (2021).
記事CAS PubMed Google Scholar
De Vos, W. M., Tilg, H., Van Hul, M. & Cani, P. D. Gut microbiome and health: Mechanistic insights. Gut 71, 1020-1032 (2022).
De Aguiar Vallim, T. Q., Tarling, E. J. & Edwards, P. A. Pleiotropic roles of bile acids in metabolism. Cell Metab. 17, 657-669 (2013).
論文 PubMed PubMed Central Google Scholar
Sato, Y. et al. Novel bile acid biosynthetic pathways are enriched in microbiome of centenarians. Nature 599, 458-464 (2021).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed Google Scholar
Tomasova, L., Grman, M., Ondrias, K. & Ufnal, M. The impact of gut microbiota metabolites on cellular bioenergetics and cardiometabolic health. Nutr. メタブ. 18, 72 (2021).
PDFは新しいタブで開きますArticle Google Scholar
Maier, L. et al. 非抗生物質の薬剤がヒト腸内細菌に及ぼす広範な影響。Nature 555, 623-628 (2018).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Zimmermann, M., Zimmermann-Kogadeeva, M., Wegmann, R. & Goodman, A. L. Mapping human microbiome drug metabolism by gut bacteria and their genes. Nature 570, 462-467 (2019).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Forslund, K. et al. Disentangling type 2 diabetes and metformin treatment signatures in the human gut microbiota. Nature 528, 262-266 (2015).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Wu, H. et al. メトホルミンは未治療の2型糖尿病患者の腸内細菌叢を変化させ、同薬の治療効果に寄与している。Nat. Med. 23, 850-858 (2017).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Sun, L. et al. 腸内細菌叢と腸管FXRがメトホルミンの臨床効果を媒介する。Nat. Med. 24, 1919-1929 (2018).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Vieira-Silva, S. et al. スタチン療法は腸内細菌叢異常の有病率の低さと関連している。Nature 581, 310-315 (2020).
PDFは新しいタブで開きますArticle CAS PubMed Google Scholar
Wilmanski, T. et al. Heterogeneity in statin responses explained by variation in human gut microbiome. Med 3, 388-405.e6 (2022).
論文CAS PubMed Google Scholar
Klünemann, M. et al. ヒト腸内細菌による治療薬の生物濃縮(Bioaccumulation of therapeutic drugs by human gut bacteria). Nature 597, 533-538 (2021).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Haiser, H. J. et al. Predicting and manipulating cardiac drug inactivation by the human gut bacterium Eggerthella lenta. Science 341, 295-298 (2013).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Maini Rekdal, V., Bess, E. N., Bisanz, J. E., Turnbaugh, P. J. & Balskus, E. P. Discovery and inhibition of an interspecies gut bacterial pathway for Levodopa metabolism. Science 364, eaau6323 (2019).
Zimmermann, M., Raosaheb Patil, K., Typas, A. & Maier, L. Towards a mechanistic understanding of reciprocal drug-microbiome interactions. Mol. Syst. Biol. 17, e10116 (2021).
Maier, L. & Typas, A. Systematically investigating the impact of medication on the gut microbiome. Curr. Opin. Microbiol. 39, 128-135 (2017).
記事CAS PubMed Google Scholar
Huang, S., Chaudhary, K. & Garmire, L. X. More is better: Recent progress in multi-omics data integration methods. Front. Genet. 8, 84 (2017).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Bar, N. et al. ヒト血清メタボロームの潜在的決定因子の参照マップ。Nature 588, 135-140 (2020).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Zeevi, D.ら、血糖値反応の予測によるパーソナライズド栄養学。Cell 163, 1079-1094 (2015).
記事CAS PubMed Google Scholar
Berry, S. E. et al. Human postprandial responses to food and potential for precision nutrition. Nat. Med. 26, 964-973 (2020).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Doust, C. et al. ディスレクシアに関連する42のゲノムワイドな有意遺伝子座を発見した。Nat. Genet. 54, 1621-1629 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Gibson, G. R. et al. Dietary prebiotics: current status and new definition. Food Sci. Technol. Bull. 7, 1-19 (2010).
Google Scholar
Hill, C. et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 11, 506-514 (2014).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Swanson, K. S. et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on definition and scope of synbiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 17, 687-701 (2020).
PDF opens in a new tabArticlePubMed PubMed Central Google Scholar
Salminen, S. et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on definition and scope of postbiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 18, 649-667 (2021).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed PubMed Central Google Scholar
O'Toole, P. W., Marchesi, J. R. & Hill, C. Next-generation probiotics: the spectrum from probiotics to live biotherapeutics. Nat. Microbiol. 2, 17057 (2017).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Karcher, N. et al. 広範なメタゲノム解析により明らかになった腸内細菌叢におけるヒト関連Akkermansia種のゲノム多様性と生態系. Genome Biol. 22, 209 (2021).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Depommier, C. et al.過体重および肥満のヒトボランティアにおけるAkkermansia muciniphilaのサプリメント:概念実証の探索的試験。Nat. Med. 25, 1096-1103 (2019).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
De Filippis, F., Esposito, A. & Ercolini, D. ヒト腸管からの次世代プロバイオティクスを展望する。Cell. Mol. Life Sci. 79, 76 (2022).
PDFは新しいタブで開きますArticle PubMed Google Scholar
Baxter, M. & Colville, A. faecal microbiota transplantにおける有害事象:文献のレビュー。J. Hosp. Infect. 92, 117-127 (2016).
記事CAS PubMed Google Scholar
Maida, M., Mcilroy, J., Ianiro, G. & Cammarota, G. Faecal microbiota transplantation as emerging treatment in European countries. Adv. Exp. Med. Biol. 1050, 177-195 (2018).
記事 PubMed Google Scholar
Baunwall, S. M. D. et al. Danish national guideline for treatment of infection and use of faecal microbiota transplantation (FMT). Scand. J. Gastroenterol. 56, 1056-1077 (2021).
記事CAS PubMed Google Scholar
Suskind, D. L. et al. 活動性クローン病における臨床転帰と糞便微生物移植の効果。Inflamm. Bowel Dis. 21, 556-563 (2015).
記事 PubMed Google Scholar
Davar, D. et al. 糞便微生物叢移植は、メラノーマ患者における抗PD-1療法への抵抗性を克服する。Science 371, 595-602 (2021).
記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Baruch, E. N. et al. 糞便微生物叢移植は、免疫療法不応のメラノーマ患者における反応を促進する。Science 371, 602-609 (2021).
記事CAS PubMed Google Scholar
Koopen, A. M. et al. メタボリックシンドロームの被験者におけるインスリン感受性に対する、地中海食と組み合わせた糞便微生物移植の効果(Effect of fecal microbiota transplantation combined with mediterranean diet in subjects with metabolic syndrome). Front. Microbiol. 12, 662159 (2021).
記事 PubMed PubMed Central Google Scholar
Ianiro, G. et al. Variability of strain engraftment and predictability of microbiome composition after fecal microbiota transplantation across different diseases. Nat. Med. 28, 1913-1923 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Valles-Colomer, M. et al. The person-to-person transmission landscape of gut and oral microbiomes. Nature 614, 125-135 (2023).
PDFは新しいタブで開きます記事CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Finlay, B. B., CIFAR Human & The Microbiome. 非伝染性疾患は伝染性か?Science 367, 250-251 (2020).
記事CAS PubMed Google Scholar
Aasmets, O., Krigul, K. L., Lüll, K., Metspalu, A. & Org, E. Gut metagenome associations with extensive digital health data in a volunteer-based Estonian microbiome cohort. Nat. Commun. 13, 869 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed PubMed Central Google Scholar
Gacesa, R. et al. オランダ人集団における腸内細菌叢を形成する環境要因。Nature 604, 732-739 (2022).
PDF opens in a new tabArticle CAS PubMed Google Scholar
リファレンスのダウンロード
謝辞
本研究は、欧州研究会議(ERC-STGプロジェクトMetaPG-716575およびERC-CoG microTOUCH-101045015)からN.S.に、EMBO ALTF 593-2020からM.V.-C.に支援を受けました。また、本研究は、欧州連合のHorizon 2020プログラム(ONCOBIOME-825410プロジェクト、MASTER-818368プロジェクト、IHMCSA-964590)からN.S.に、欧州連合NextGenerationEU(Interconnected Nord-Est Innovation program, INEST)からN.S. に一部支援を受けました、 the National Cancer Institute of the National Institutes of Health (1U01CA230551) to N.S. and the Premio Internazionale Lombardia e Ricerca 2019 to N.S. C.M. is funded by the Chronic Disease Research Foundation.
著者情報
著者ノート
これらの著者は同等に貢献した: Mireia Valles-Colomer、Cristina Menni、Ana M. Valdes、Tim D. Spector、Nicola Segata。
著者と所属
トレント大学細胞・計算・統合生物学教室(イタリア・トレント
ミレイア・バジェス=コロマー&ニコラ・セガータ
キングス・カレッジ・ロンドン、ツイン・リサーチ部門(英国、ロンドン
クリスティーナ・メンニ&ティム・D・スペクター
キングス・カレッジ・ロンドン栄養科学科(英国、ロンドン
サラ・E・ベリー
ノッティンガム大学医学部(英国・ノッティンガム市
Ana M. Valdes
ノッティンガム国立健康研究所生物医学研究センター(イギリス・ノッティンガム
Ana M. Valdes
ヨーロッパ腫瘍研究所、研究・入院・医療科学研究所、イタリア・ミラノ
ニコラ・セガータ
コレスポンディングオーサー
ニコラ・セガタに対応する。
倫理に関する宣言
競合する利益
S.E.B., A.M.V., T.D.S. および N.S. は、Zoe Global のコンサルタントです。N.S.は、Roche、YSOPIA Bioscience、Freya Biosciences、Alia Therapeuticsとコンサルタント契約および/または科学諮問委員会契約を結び、イルミナから講演料を受け取り、Prebiomicsの共同設立者である。他の著者は、競合する利害関係はないことを宣言している。
ピアレビュー
ピアレビュー情報
Nature Medicineは、本作品の査読に貢献した匿名査読者に感謝します。プライマリーハンドリングエディター: Karen O'Leary, in collaboration with the Nature Medicine team.
追加情報
出版社からのコメント Springer Natureは、出版された地図や所属機関の管轄権の主張に関して、中立を保っています。
補足情報
補足情報
補足表1
権利と権限
シュプリンガー・ネイチャーまたはそのライセンサー(学会やその他のパートナー)は、著者またはその他の権利者との出版契約に基づき、本論文の独占的権利を有しています。本論文の受理された原稿版の著者によるセルフアーカイブは、かかる出版契約の条件および適用法のみに従います。
転載と許可
この記事について
この記事を引用する
Valles-Colomer, M., Menni, C., Berry, S.E. et al. Cardiometabolic health, diet and the gut microbiome: a meta-omics perspective. Nat Med 29, 551-561 (2023). https://doi.org/10.1038/s41591-023-02260-4
引用元:ダウンロード
2022年10月13日受理
2023年2月16日受理
2023年3月17日発行
発行日2023年3月
DOIhttps://doi.org/10.1038/s41591-023-02260-4
対象者
循環器系疾患
メタボリックシンドローム
マイクロビオーム
ネイチャー・メディシン(Nat Med) ISSN 1546-170X(オンライン) ISSN 1078-8956(プリント版)
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