ヒデオキシコール酸は腸肝軸の調節を介して非アルコール性脂肪性肝疾患を軽減する

哉百名


論文|オンライン版
ヒデオキシコール酸は腸肝軸の調節を介して非アルコール性脂肪性肝疾患を軽減する

https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(23)00270-X


姜俊亮
王傑毅
李一涛
賈維平
鄭 暁焦
ウェイ・ジア8
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脚注を表示オープンアクセス掲載:2023年8月16日DOI:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.07.011

ハイライト

NAFLD患者では血清HDCA濃度が低下している。

複数のマウスモデルでHDCAがNAFLDの治療効果を示す

HDCAは腸内FXRを阻害し、腸内細菌Parabacteroides distasonisを増加させる。

HDCAは腸肝軸を調節し、肝CYP7B1、PPARα、FXRをアップレギュレートする
概要
非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）は、世界人口の約4分の1が罹患するパンデミックとみなされている。近年、宿主と腸内細菌叢の代謝的相互作用が、NAFLDの発症に関与する明確な機序経路として浮上してきた。ここで我々は、腸内細菌叢が修飾した胆汁酸（BA）の一群、ヒデオキシコール酸（HDCA）種がNAFLDの存在および重症度と負の相関があることを報告する。HDCA投与は、腸のファルネソイドX受容体（FXR）を阻害し、肝CYP7B1をアップレギュレートすることにより、複数のマウスモデルでNAFLDを緩和することが示されている。さらに、HDCAは、脂肪酸-肝ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体α（PPARα）シグナルを介して脂質異化を促進し、肝FXRをアップレギュレートするParabacteroides distasonisなどのプロバイオティクス種の存在量を有意に増加させた。これらの知見は、HDCAが、肝CYP7B1とPPARαを同時に活性化するというユニークな機序により、NAFLDの治療の可能性を持つことを示唆している。
図抄録
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キーワード
胆汁酸
ヒデオキシコール酸
ファルネソイドX受容体
CYP7B1
PPARα
パラバクテロイデス
NAFLD
はじめに
非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）は、肝性脂肪肝炎、肝硬変、さらには肝細胞癌（HCC）へと進行する可能性のある肝脂肪沈着を特徴とする。NAFLDはまた、インスリン抵抗性（IR）、2型糖尿病（T2DM）、心血管疾患（CVD）などの他の代謝異常と共存し、有害な臨床転帰のリスクを高めている。加えて、NAFLDに対する有効な薬物療法も不足している。現在までのところ、抗NAFLD薬はいずれも国際的な権威によって承認されていない。
胆汁酸（BAs）は、肝細胞でコレステロールから合成され、腸に放出され、さらに腸内細菌叢によって代謝・修飾される両親媒性分子群である6。BAと腸内細菌叢のクロストークは、NAFLDを含む代謝性疾患に関与しており、宿主のグルコースおよび脂質代謝の制御に重要な役割を果たしている。しかし、OCAには、そう痒症や長期投与中の血清コレステロール値の上昇などの副作用が懸念されており、NAFLDに対する今後の使用は制限される可能性がある。
我々は最近、非12α-ヒドロキシル化BA（非12OH BA）、ヒオコール酸（HCA）、ヒオデオキシコール酸（HDCA）の特殊なクラスターを報告し、グルコースホメオスタシスを制御し、T2DMの将来的なリスクを予測するためのセラノスティックな可能性を示した11,12。CYP7B1を中心とする代替BA合成経路に由来するこれらの非12OH BAの生物学的重要性を考慮し、我々は、代替BA合成経路を標的とすることにより、T2DMやNAFLDなどの代謝性疾患の治療に対する薬物療法戦略を立てた13。
最近、われわれは、NAFLD患者において、疾患の重症度と相関するHDCA種の枯渇を特徴とする独特の代謝的特徴を観察した。さらに、我々は、高脂肪食（HFD）負荷マウスにおいて、HDCA種の経口投与がNAFLDの表現型を有意に改善することを見出した。さらに、HDCA投与は腸内ファルネソイドX受容体（FXR）シグナルを抑制し、腸内細菌叢を変化させ、最終的に肝ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体α（PPARα）とCYP7B1をアップレギュレートし、NAFLD表現型の有意な改善につながった。
結果
NAFLDはHCAおよびHDCAの血清レベル低下と関連していた。
BAsと肥満や糖尿病を含む代謝異常との間に明確な相関関係があることから、BAs、特にHCA種（HCA、グリコヒオコール酸［GHCA］、HDCA、グリコヒオデオキシコール酸［GHDCA］の合計）の血清レベルとNAFLDとの関連を明らかにするために、251人の参加者（NAFLD患者178人と健常対照73人）からなるコホートを調査した（図1A）。NAFLD患者は、肝生検結果によって決定されたNASによってグループ分けされた14。NAFLDと健常人の血清BA濃度を定量的に決定するために、標的メタボロームプロファイリングが実施された。部分最小二乗判別分析（PLS-DA）を行ったところ、HCA種/総BA（TBA）が投影における変数重要度（VIP）スコアが最も高く、疾患状態との強い関連を示した（図S1A）。ランダムフォレストモデルを用いたさらなる解析では、HCA種/TBAがNAFLD患者と健常対照者を区別する上で最も重要な変数であることが確認された（図S1B）。その結果、NAFLD患者におけるHCAとTBAの比は、NASの増加とともに徐々に減少することが示された（図1B）。HCA＋GHCA／TBAおよびHDCA＋GHDCA／TBAの比率は、健常対照と比較してNAFLD患者で有意に低かった（図1CおよびS1C）。特に、NASスコアの上昇に伴い、HDCA + GHDCA/TBAの漸減傾向が認められた（図1C）。HCA種/TBAおよびHDCA＋GHDCA/TBAはNASと逆相関していた（図1D）。また、HCA種と臨床的代謝・病理学的マーカー、すなわち血清トリグリセリド（TG）、アラニントランスアミナーゼ（ALT）、アスパラギン酸トランスアミナーゼ（AST）、γ-グルタミルトランスフェラーゼ（γGT）、肝脂肪症、肝細胞バルーン化との間にも逆相関が存在し（図S1D）、特にHDCA＋GHDCA/TBAおよびHDCA/TBAが顕著であった。その上、アルカリホスファターゼ（ALP）と総ビリルビン（TBIL）の血清濃度は、健常対照に比べてNAFLD患者で高かった（図S1EとS1F）。我々の以前の研究で、HCA種とGLP-1を介したインスリン分泌との間に因果関係があることが立証されている11。そこで、T2DMの有無にかかわらず、NAFLD患者におけるHCA種のレベルをさらに比較した。178名のNAFLD患者は、T2DMを伴わないNAFLD（NAFLD-N、n＝69）とT2DMを伴うNAFLD（NAFLD-DM、n＝109）に分けられ、NAFLD-DM群はNAFLD-N群とは対照的に、TBAに対するHCA種の比率が比較的低かった（図1E）。
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図1NAFLD患者およびHFD誘発NAFLDマウスではHCA種が減少していた
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臨床コホート1の結果を検証するため、520人からなる別のコホート（臨床コホート2）を調査した。参加者は肝脂肪症指数（HSI）15に基づいて、健常群（n＝208）と肝脂肪症群（n＝312）の2群に分けられた（図1F）。コホート1と同様に、TBAに対するHCA種の比率は、健常群と比較して肝脂肪症群で低かった（図1G）。さらに、肝脂肪症群を糖尿病の状態に基づいて2つのサブグループに分けた：T2DMを伴わない肝脂肪症（肝脂肪症-N、n＝228）とT2DMを伴う肝脂肪症（肝脂肪症-DM、n＝84）。肝脂肪症-DM群のHCA種／TBA比は、3群の中で最も低かった（図S1G）。同様の結果が、HCA＋GHCAおよびHDCA＋GHDCAのTBAに対する比でも観察された（図S1HおよびS1I）。スピアマン相関分析により、HCA種のTBAに対する比、HCA＋GHCAのTBAに対する比、およびHDCA＋GHDCAのTBAに対する比は、HSI、血清総コレステロール（TC）、およびTGと逆相関することが示された（図1HおよびS1J）。
これらのデータは、HCA種、特にHDCA＋GHDCAの血清中濃度の有意な低下によって特徴づけられるNAFLD患者の明確な代謝表現型を強く示唆しており、NAFLDとHDCAの枯渇を結びつけている。
マウスモデルにおいて、肝脂肪症はHDCAの枯渇と関連していた。
臨床コホートから得られた知見を検証するため、肝脂肪症を有する2つのマウスモデル、長期HFDモデル（動物実験1）（図1I）とSTAMモデル（動物実験2）（図1K）でHCA種のレベルを調べた。14週、28週、34週、46週、82週の投与後に血清と肝臓を採取した長期HFDモデルでは、取得した組織学的画像に示されるように、肝障害が経時的に悪化することが観察された（図S1K）。肝組織のBAプロファイリングから、HCA種の濃度が徐々に減少し、特にHFDの給餌時間が長くなるにつれてHDCA + THDCAが減少することが示された（図1J）。HCA種およびHDCA + THDCAの肝レベルは、肝TG、TCおよび血清ALT、ASTと有意かつ負の相関があり（図S1L）、これは臨床所見を裏付けるものであった。STAMモデルはヒトにおけるNAFLDの進行を模倣しており、肝組織学的変化は脂肪肝（6週目）、炎症細胞浸潤（8週目）、肝線維化（12週目）、最終的に肝細胞癌（20週目）16,17へと進行した（図S1M）。HDCA＋THDCAの濃度は、NAFLD進行の異なる段階において、対照より有意に低かった（図1L）。スピアマン相関分析により、HCA種およびHDCA + THDCAレベルは、代謝マーカーである肝TC、TG、および血清ALT、ASTと強い関連があることが示された（図S1N）。
HDCAはNAFLD表現型を緩和した
我々の臨床および動物データは、NAFLD被験者の血清および肝臓におけるHCA種、特にHDCAのレベルが有意に低下していることを示している。我々はさらに、NAFLDマウスモデルに対するHDCAおよび豚胆汁末（bilepowder、豚胆汁から抽出したHDCA濃縮粉末）の治療効果を評価した。投与量であるHDCA 100 mg/kg/dayは予備研究に基づいて決定した（動物実験3、図S2A～S2C）。びまん性肝脂肪症を有するHFD飼育マウス（図S2DおよびS2E）に、ブタ胆汁粉末または精製HDCAのいずれかを8週間投与した（動物実験4、図2A）。その結果、胆汁粉末およびHDCAは、肝細胞に蓄積した過剰な脂質滴（図2Bおよび2C）および肝臓重量（図2D）を顕著に減少させたが、体重および摂食量にはほとんど影響を及ぼさなかった（図S2FおよびS2G）。血清中のALT濃度はHFD＋HDCA群またはHFD＋胆汁酸パウダー群で有意に低下し、AST濃度は低くなったが統計学的に有意ではなかった（図2E）。肝TG濃度は介入群で低下したが、肝TCはほとんど変化しなかった（図2F）。NAFLDの病態におけるIRの重要な役割を考慮し18、経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）とインスリン負荷試験（ITT）を行った。胆汁粉末またはHDCAを投与したマウスは、経口耐糖能（図S2HおよびS2I）およびインスリン感受性（図S2J）が改善した。さらに、脂質生合成に関連する肝遺伝子（Srebp1c、Acc-1、Fas）および脂質滴形成に関連する肝遺伝子（Cidea）の発現は、胆汁末またはHDCAの介入後、HFD群と比較して低下し、その結果はウェスタンブロットを用いて検証された（図S2KおよびS2L）。代謝状態を評価するため、血清、肝臓、腸のセラミド濃度を分析した。その結果、HDCA投与後、血清セラミド濃度は有意に減少したが、肝臓および回腸ではそれに対応する変化は観察されなかった（図S2M-S2O）。
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図2HDCAはNAFLD関連の代謝表現型を抑制した
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さらに、血清、肝臓、回腸内容物のBA組成の変化を解析したところ、HDCA投与後のBAプロファイルの変化にはHDCAが大きく寄与していた（図S3A-S3C）。さらに、100 mg/kgのHDCAを用いた薬物動態実験（動物実験5）では、投与後24時間で回腸内容物中のHDCA濃度が比較的高く維持された（86.07±6.08 nmol/g）ことが示された（図S3DおよびS3E）。
さらに、コリン欠乏性アミノ酸規定高脂肪食（CDAHFD）誘発肝線維症（動物実験6、図2G）およびdb/dbマウス（動物実験7、図S3F）を含む2つのNAFLDマウスモデルにおいて、HDCAの治療効果を評価した。OCAとUDCAという2つの治療薬は、肝疾患に対する治療効果が報告されているため、陽性対照として用いた。その結果、HDCA投与後、肝TG、組織学的評価（脂肪症、バルーン化、炎症、線維化スコア）、血清ALTが有意に改善し（図2H-2M）、db/dbマウスでの結果と一致した（図S3G-S3I）。
HDCAは肝代替BA合成経路を活性化した
グローバルな遺伝子シグネチャーを調査し、HDCAまたは胆汁酸パウダーの有益な効果の根底にある潜在的な分子標的を同定するために、コントロール、HFD、HFD＋胆汁酸パウダー、およびHFD＋HDCA群の肝臓組織を用いてRNAシーケンス（RNA-seq）解析を行った。遺伝子の階層的クラスタリングデータから、HFD群以外のコントロール群、HFD＋胆汁酸パウダー群、HFD＋HDCA群は一緒にクラスタリングされることが示された（図3A）。Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)の機能パスウェイデータ解析によると、一次胆汁酸生合成経路が有意に影響を受けていた（図3B）。遺伝子量をボルケーノプロットすると、Cyp7a1のダウンレギュレーションとともにCyp7b1のアップレギュレーションが顕著であり（図3C）、HDCAの介入に応じてBAの生合成過程が古典的経路から代替経路に移行したことが示された（図3D）。qPCRおよびウェスタンブロット解析により、CYP7B1の顕著な発現上昇とともにCYP7A1の発現が低下しているというRNA-seqの結果が検証された（図3E、3F、S4A、S4B）。
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図3HDCAはCYP7B1を主要な標的とするBA代替合成経路を活性化した
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さらに、HDCAの有益な効果におけるCYP7B1の潜在的役割を確認するために、肝Cyp7b1ノックダウン／ノックアウト（動物実験8および9）および過剰発現（動物実験10）マウスモデルをデザインした。アデノ随伴ウイルス（AAV）-short-hairpin RNA（shRNA）を設計し、20週間のHFD給餌後に肝臓を標的としてCyp7b1をノックダウンし、その後、ビヒクル、HDCA、または胆汁パウダーを8週間投与した（図3GおよびS4C）。肝組織学的結果から、shCyp7b1マウスでは、shControl群と同様に、HDCAまたは胆汁粉末の治療効果が損なわれていることが示された（図3H、3I、S4D、S4E）。肝Cyp7b1をノックダウンすると、介入群における肝TGおよび血清ALT値の緩和効果も鈍化した（図S4F-S4H）。肝脂肪生成および脂質酸化遺伝子の相対発現は、shControl群と同様に元の状態に戻った（図S4I）。胆汁酸またはHDCAによる耐糖能の改善は、Cyp7b1ノックダウン群において鈍化した（図S4J）。肝特異的Cyp7b1ΔHepマウスは、12週間のHFD飼育後、Cyp7b1fl/flマウスと比較してより重度の肝脂肪症を示した（図S4KおよびS4L）。一方、緑色蛍光タンパク質（GFP）標識AAVを用いて肝Cyp7b1を過剰発現させた（図3J、S4M、S4N）。図3Kに示すように、肝Cyp7b1を過剰発現させると、AAV-対照群およびHFD群と比較して、肝臓における脂肪の大量蓄積はほとんど減少した。一方、ステトーシススコアは組織学的観察を検証することができた（図3L）。肝重量、肝TG、血清ALTおよびOGTTの結果は、肝Cyp7b1が過剰発現された場合、HFD＋HDCA群と同様に、代謝障害がかなり改善されたことを示した（図S4O〜S4S）。
これらの結果は、CYP7B1によるBA代替生合成が肝脂肪症の緩和に重要な役割を果たしており、HDCAの抗NAFLD作用の根底にある重要なメカニズムである可能性を示している。
HDCAは腸依存的に肝脂肪症を緩和した
次に、HDCAによるBA合成経路のシフトの根底にある分子メカニズムを探索し、解読した。脂質蓄積に対するHDCAの潜在的効果をマウス初代肝細胞で評価した。その結果、脂質蓄積はHDCAによってほとんど影響を受けないことが示された（図S5A）。これらの観察結果は、HDCAが肝細胞を直接標的とすることによってNAFLDに対する治療効果を発揮するのではないことを示唆している。臓器間のクロストーク、特に腸肝軸は、代謝恒常性の調節において重要な役割を果たしている19。我々は、HDCAが腸肝代謝軸を調節することにより、肝脂肪症を緩和するのではないかと推測した。
先行研究では、BA合成酵素がBA-腸FXRシグナル伝達によって制御されうること20,21、およびHCA種が腸FXR-線維芽細胞増殖因子（FGF）15/19シグナル伝達を阻害しうることが示されている12。本研究では一貫して、腸mRNA、タンパク質発現、FGF15の血清レベル（図4A～4C）、および腸FXR免疫染色（図S5B）によって示されるように、HDCAまたは胆汁粉末は、異なるモデルマウスにおいて腸FXR-FGF15シグナル伝達を阻害した。FXR経路に対するHDCAの阻害効果を確認するため、マウス腸オルガノイドを培養し、in vitroでFXR標的遺伝子発現の減少を観察した（図4Dおよび4E）。FXR受容体に対するHDCAの親和性を評価するため、時間分解蛍光共鳴エネルギー移動（TR-FRET）FXRコアクチベーターアッセイを行い、HDCAがCDCA存在下で55.74μMのIC50を有するFXRアンタゴニストとして作用することを見出した（図S5C）。さらに、TUDCA、TCDCA、TβMCAなどの他のFXR調節性BAが比較的低レベルであったのに対し、HDCAは腸内容物中の全BAの割合が最も高いことが観察された（図S3B）。したがって、これらの結果は、HDCAがin vivoおよびin vitroで腸のFXRシグナル伝達を抑制し、腸における主要なFXR調節因子であることを示した。腸管FXR阻害剤であるグリシン-β-ムリコール酸（Gly-MCA）22を用いてHDCAを模倣し、腸管FXRシグナル伝達に作用させたところ、肝CYP7A1およびCYP7B1がともにアップレギュレートされ（動物実験11）（図4F-4H）、CYP7B1がアップレギュレートされCYP7A1がダウンレギュレートされたHDCAの効果とは異なっていた。この相違は、古典的経路から代替経路へと移行するBA合成の変化には、さらなる要因があることを示唆している。我々は、HDCAによる腸内細菌叢の変化が肝脂肪症の緩和に寄与している可能性があると仮定した。
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図4HDCAは腸依存的に肝脂肪症を緩和した
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HDCAによる肝脂肪症の改善における腸内細菌叢の役割を明らかにするために、マウスを用いて糞便微生物叢移植（FMT）を行った（動物実験12）（図4I）。抗生物質により腸内微生物を抑制した後、HFD群とHFD＋HDCA群のマウスドナーの糞便をそれぞれ擬似無胚葉マウスに移植した。HFD＋HDCA群の糞便を受けたマウスは、FMT-HFD群と比較して肝脂肪の蓄積が減少した（図4J）。さらに、HFD群からの腸内細菌叢を投与されたマウスと比較して、TC、TG、ALT、およびASTの低レベル（図4K）、グルコースホメオスタシス状態の改善（図4L）も示した。FMT-HFD＋HDCA群ではCYP7A1の発現がダウンレギュレートされ、CYP7B1はアップレギュレートされ（図S5DおよびS5E）、HDCAの介入と一致した。さらに、FMTによる糞便中のHDCA含量は、HDCA投与マウスでわずかに高かった（図S5F）。肝臓および腸内容物中のHDCAレベルを定量したところ、FMT-HFD群とFMT-HFD＋HDCA群の間に有意差は認められなかった（図S5GおよびS5H）。これらの結果から、ドナーからの未吸収HDCAはレシピエントの抗NAFLD表現型にほとんど影響を及ぼさないことが示唆された。次に、抗生物質処理マウスモデル（動物実験13）におけるHDCAの抗NAFLD効果を調べたところ（図S5I）、NAFLDに対するHDCAの治療効果の有意な低下が観察された（図S5JおよびS5K）。FMTおよび抗生物質投与マウスにおけるこれらの代謝表現型およびBA合成パターンは、肝脂肪症に対するHDCAの治療効果における腸内細菌叢の重要な役割を確認した。
Parabacteroides distasonisを介した肝PPARαの活性化はCYP7A1をダウンレギュレートした
再構築された腸内細菌叢が胆汁粉末とHDCAによってどのような影響を受けるかを明らかにするために、HFD群、HFD＋胆汁粉末群、HFD＋HDCA群の盲腸内容物のメタゲノムシークエンシングを行った。UniFrac距離ベースの主座標分析（PCoA）は、HFD群と胆汁酸塩/HDCA投与群の間で腸内細菌群集の明確なクラスタリングを統計学的に有意に示し、これは胆汁酸塩またはHDCA介入後の腸内細菌叢の非類似性を示唆した（図5AおよびS6A）。シャノン指数であるα多様性は3群間で変化しなかった（図S6B）。門レベルでは、Bacteroidetesの有意な増加とともに、Firmicutesが胆汁粉末およびHDCA処理後に著しく減少した（図5B）。線形判別分析効果量（LEfSe）分析を実施し、線形判別分析（LDA）スコア（閾値＝3.5）に基づいて属をランク付けしたところ、ParabacteroidesとBacteroidesが介入後に最も影響を受けたことが示された（図S6C）。種レベルでは、微生物の相対存在量のボルケーノプロットを行ったところ、バクテロイデス門に属するパラバクテロイデス・ディスタソニス（P. distasonis）が顕著で、HFD＋胆汁酸塩群とHFD＋HDCA群で急激に増加した（図5Cおよび5D）。P. distasonisの増殖に対するHDCA、CA、CDCAの影響を調べるため、各BAを50μM添加した増殖曲線解析を行った。その結果、HDCAはCAおよびCDCAよりもP. distasonisの増殖を促進したことから、HDCAはP. distasonisの増殖に有利な環境を提供することが示唆された（図5E）。HDCA誘導P. distasonisの重要性を検証するために、HFD誘導マウスに生きたP. distasonis（HFD + LPD）または加熱死滅させたP. distasonis（HFD + KPD）を8週間毎日経口経口投与してP. distasonisの単コロニー化実験を行った（動物実験14）（図S6D）。その結果、HFD＋LPD群では脂肪蓄積の程度が有意に緩和され（図5F）、肝CYP7B1の発現が増加し、CYP7A1の発現が減少した（図S6EおよびS6F）。
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図5HDCAはParabacteroides distasonisおよびその由来脂肪酸を濃縮した
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次に、HDCAと胆汁酸パウダーの影響を受けたマイクロバイオームの機能を探索したところ、VIPスコアに基づき、不飽和脂肪酸の生合成経路がHFD群と比較して有意に増加していた（図5G）。一方、P. distasonisの相対量は不飽和脂肪酸生合成経路と正の相関があり（図S6G）、P. distasonisが不飽和脂肪酸代謝に関与していることが示唆された。定量的代謝物分析の結果、不飽和脂肪酸、特にγ-リノレン酸（C18:3）が、生きたP. distasonisをモノクローナル化した後の肝臓および糞便内容物において大幅に増加していた（図5Hおよび5I）。さらに詳しく調べるため、HFDおよびコントロール食の抽出物でP. distasonisを培養し、食品成分が腸内細菌叢の基質となるかどうかを調べた。興味深いことに、P. distasonisをHFD抽出液で培養すると、非常に短時間でγ-リノレン酸（C18:3）を産生することがわかった（図5J）。
以上の結果から、P. distasonis由来の脂肪酸は転写因子を介して肝のBA合成酵素を制御していると考えられる。RNA-seqデータに基づく肝転写因子解析の結果、PPARシグナル伝達経路が有意にアップレギュレートされ（図6A）、PPARαはHDCAによって影響を受けた転写因子の中で第1位であった（図S7A）。PPARα標的遺伝子（Fgf21、Pdk4）の相対的mRNA発現も、HDCAおよび生きたP. distasonis処理後にアップレギュレートされた（図S7B）。PPARαのリガンドとして脂肪酸がよく知られていることから23、P. distasonis由来のγ-リノレン酸によって誘導されたPPARαがBA合成酵素の発現を制御しているのではないかと考えられた。マウス初代肝細胞をPPARαアゴニストであるピリニキシン酸（Wy-14643）と勾配濃度のγ-リノレン酸で共培養した。その結果、CYP7A1が阻害された（図6BおよびS7C）。Pparα-/-マウスから単離した初代肝細胞では、γ-リノレン酸のCYP7A1に対する阻害作用は弱まった（図S7D）。次に、γ-リノレン酸とPPARαの結合をシミュレートするために分子ドッキングを行ったところ、γ-リノレン酸はPPARαの結合ポケットにドッキングし、残基Met220およびAsn219と水素結合相互作用を形成することが明らかになった（図S7E）。ルシフェラーゼレポーターアッセイにより、γ-リノレン酸がPPARαシグナル伝達を活性化することが確認された（図S7F）。しかしながら、HDCAによるPPARαの直接的な活性化は見られなかった（図S7G）。γ-リノレン酸がCYP7A1を調節するメカニズムを調べるため、ピリニキシン酸（Wy-14643）とγ-リノレン酸によるCYP7A1の転写調節を調べた。その結果、PPARα/RXRαの過剰発現によりCYP7A1ルシフェラーゼ（pGL2000およびpGL1000）活性が低下し、293T細胞にピリニキシン酸およびγ-リノレン酸を添加すると、この活性がさらに低下することがわかった（図6C）。次に、Pparα-/-マウスを用い、12週間のHFD給餌後、HDCAおよびP. distasonisは、組織学的特徴および生化学的分析によって評価されるように、これらのマウスの脂肪肝表現型を有意に改善しないことを見出した（図6D-6H）。最後に、初代肝細胞にFGF19とPPARαアゴニストを用いて、CYP7A1に対する腸肝軸の複合作用を模倣した。その結果、PPARαアゴニストおよび低用量FGF19と共培養すると、CYP7A1が抑制されることが示された（図6IおよびS7H）。
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図6腸内細菌叢が産生する脂肪酸を介したPPARαの活性化によりCYP7A1が抑制された
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HDCAには腸FXR拮抗作用があることが示されているが、マウスでは肝活性は阻害されず、むしろ活性化された（図S7I）。PPARαとFXRの間の分子的リンクを考慮し、初代肝細胞を処理するためにPPARαアゴニスト（Wy-14643およびペマフィブラート）を用いた実験を行い、FXR発現がアップレギュレートされることを観察した（図6Jおよび6K）。また、Pparα-/-マウスの初代肝細胞をペマフィブラートで処理したところ、FXR発現にほとんど変化が見られなかった（図S7J）。しかしながら、HDCA単独では肝FXR発現を直接アップレギュレートすることはできなかった（図S7K）。我々は、肝PPARαがγ-リノレン酸によって活性化され、その結果、肝FXRが活性化されたと考えている。
以上より、HDCAは腸FXRの阻害を介してCYP7B1中心の代替経路を活性化し、P. distasonis -γ-リノレン酸-PPARαシグナルを介してCYP7A1中心の古典的経路を抑制することにより、肝BA合成経路を変化させたことが示唆された（図7）。
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図7HDCAによる肝性脂肪症改善の分子機構
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考察
BAがNAFLDの病態形成に重要な役割を果たすシグナル伝達分子として認識されつつある24。我々は、NAFLD患者が、脂肪症から肝硬変に至るすべての段階において、血清HDCA濃度が有意に低く、NAFLDおよび糖尿病患者ならびに動物モデルにおいて、HDCAの低下がより顕著であることを初めて示した。特に、マウスのNAFLD表現型とIRは、HDCA投与後に有意に改善した。
肝臓の古典的BA合成経路と代替BA合成経路は、それぞれ12OHと非12OHのBAを生成する。生理的条件下では、宿主は2つの合成経路間の微妙で動的なバランスを維持している。HDCA介入後、非12OH BAの割合が増加し、12OH BAの割合が減少することが観察された。これまでの研究で、12OH BAの増加と宿主のグルコースおよび脂質代謝の障害との間に高い相関関係があることが報告されている25。代替BA合成経路の律速酵素である肝CYP7B1は、NAFLDおよび糖尿病の進行と治療に密接に関係していることが判明している13,26,27,28,29。我々はまた、CYP7B1が駆動するBA代替合成経路の活性化を介してBA生合成の恒常性を回復させることが、肥満、糖尿病、高コレステロール血症、NAFLDを含む多くの代謝性疾患に有益であることを提案した13,20。これらの結果は、古典的経路と代替経路が肝脂質代謝の調節において異なる役割を果たしている可能性を示す証拠となる。
近年、代謝性疾患を治療するために腸管FXRシグナルを標的とすることが認知されつつある30。しかし、腸管FXRを活性化することがより効果的なのか、阻害することがより効果的なのかについては議論がある。いくつかの研究では、腸特異的アゴニストは、肝FXRを活性化することなく、BAを変化させ、肝グルコース産生を減少させ、白色脂肪組織における熱発生を誘導することにより、脂肪肝疾患を緩和しうることが示されている31,32。逆に、腸管FXR-セラミド軸の阻害は、脂肪肝疾患の予防に重要な役割を果たすことが示されている22,33。我々の知見では、HDCA投与後に血清セラミド濃度が低下することが一貫して示され、NAFLDにおけるHDCAの治療効果にセラミドの減少と腸管FXR-セラミド軸33,34が寄与する可能性が強調された。肝臓と回腸では同様の変化は観察されなかったが、新たに合成されたセラミドが腸から血流に速やかに輸送されるためかもしれない。HDCAのNAFLD治療効果におけるFXR-セラミド軸の特異的役割を解明するためには、セラミド投与による追加調査が必要である。
肝FXRはNAFLDの治療標的である。我々は、HDCAが腸FXRアンタゴニストであり、マウスにおいて肝FXR活性を阻害するのではなく、むしろ活性化することを見出した。これは、肝細胞におけるHDCAの濃度が低いこと、代替BA合成経路のアップレギュレーションに起因する一次CDCAおよびその誘導体の産生増加などのいくつかの要因によるものと考えられる。さらに重要なことは、肝PPARαが腸内微生物の代謝産物であるγ-リノレン酸によって活性化され、その結果、肝FXRが活性化されることが観察されたことである。この結果は、HDCA単独では肝FXR発現を直接アップレギュレートできないことを示しており、腸-肝クロストークによるPPARαの活性化が、HDCA投与後の肝臓におけるFXR活性を制御する重要な因子であると考えられる。また、PPARα特異的アゴニストがFXRの発現をアップレギュレートすることも確認された。したがって、HDCA治療後の肝臓におけるFXR活性の調節には、HDCA単独よりもPPARαの活性化が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
NAFLDに対するBAベースの薬剤候補としては、UDCA、FXR作動薬（OCA）、FGF19模倣薬、norUDCAがある。現在までのところ、これらの薬剤はいずれもNAFLDの治療薬として承認されていない。UDCA は、大規模ランダム化比較試験において NAFLD に対して緩やかな治療効果を示した35,36 が、肥満個体ではインスリン感受性の漸増的改善が観察されている37。さらに、HDCA が肝 CYP7B1 を標的として脂質代謝を制御することを明らかにした。
我々は、HDCAまたはHDCA濃縮ブタ胆汁粉末の投与後、P. distasonisの存在量が著しく増加することを見出した。興味深いことに、肥満およびNAFLD患者では、P. distasonisのレベルが低下していた38,39。さらに、我々は最近、P. distasonisのサプリメントが、非12OH BAを介した脂肪細胞熱発生を増加させることにより、カロリー制限後の急激な体重リバウンドを防ぐことを発見した40。ヒトの代謝疾患に対する有益な効果を考えると、ヒトの腸内細菌叢に対するP. distasonisの全体的な影響を理解し、NAFLDの治療におけるプロバイオティクスの役割を評価するためには、さらなる研究が必要である。
要約すると、我々の結果は、NAFLDに対する内因性BA種、HDCAの薬理学的役割を確立した。メカニズム的には、HDCAは腸のFXRシグナルを阻害し、肝の古典的BA合成経路と代替BA合成経路の両方を活性化する。一方、HDCAは腸内細菌叢を変化させ、P. distasonisの生息量を増加させる。このP. distasonisは、PPARαシグナルを介して肝CYP7A1中心の古典的BA経路を阻害する脂肪酸代謝物を生成する。
研究の限界
本研究にはいくつかの限界があった。第一に、HFDは腸内微生物P. distasonisに基質を提供し、γ-リノレン酸の産生を非常に短時間でもたらすことがわかった。しかし、P. distasonisがγ-リノレン酸を産生するための脂肪内容物中の特異的基質は不明であった。次に、HDCAが治験薬（IND）候補となる前に、NAFLDに対するHDCAの効果をより包括的に理解するためには、高フルクトース・高脂肪食誘発非アルコール性脂肪肝炎（NASH）マウスモデルを含む、さらなる前臨床モデルを用いた研究が必要である。さらに、NAFLD治療におけるFXRの役割は興味深く重要な問題である。本研究では、HDCAが腸FXRを阻害し、肝FXRを活性化させるという新たな知見を報告した。本研究では、このような腸（FXR）-肝（FXR）クロストークを含む複雑なメカニズムが解明されたが、今後系統的な研究が必要であると考える。
STAR★方法
主要リソース表
試薬またはリソースのソース IDENTIFIER
抗体
ウサギポリクローナル抗CYP7A1 Abcam Cat#ab65596; RRID: AB_1566114
ウサギポリクローナル抗 CYP7B1 Proteintech Cat#24889-1-AP; RRID: AB_2879780
ウサギポリクローナル抗 SREBP1 Abcam Cat#ab28481; RRID: AB_778069
マウスモノクローナル抗 FGF15 Santa Cruz Cat#sc-27177; RRID: AB_2104062
マウスモノクローナル抗 GAPDH Proteintech Cat#60004-1-Ig; RRID: AB_2107436
ウサギポリクローナル抗Lamin B1 Abcam Cat#16048; RRID: AB_443298
ウサギ モノクローナル抗β-アクチン Cell Signaling Technology Cat#4970; RRID: AB_2223172
抗ウサギ、HRP リンク Cell Signaling Technology Cat#7074; RRID: AB_2099233
抗マウス、HRP リンク Cell Signaling Technology Cat#7076; RRID: AB_330924
細菌およびウイルス株
Parabacteroides distasonis ATCC Cat#ATCC8503
生物学的サンプル
ヒト血清
マウス血清
マウス肝組織
マウスの睾丸内容物 本論文 N/A
化学物質、ペプチド、組換えタンパク質
ヒヨコール酸ステラロイド Cat#c1850; CAS:547-75-1
タウロヒオコール酸ステラロイド Cat#c1887; CAS: 117997-17-8
グリコヒョウコール酸ステラロイド Cat#c1860; CAS: 32747-08-3
ヒオデオキシコール酸 Sigma Cat#H3878; CAS: 83-49-8
タウロヒヨデオキシコール酸Sigma Cat#T0682; CAS: 38411-85-7
グリコヒデオキシコール酸ステラロイド Cat#c0867; CAS: 13042-33-6
ストレプトゾトシンSigma Cat#0130、CAS：18883-66-4
グリシン-β-ムリコール酸 MedChemExpress HY-114392
バンコマイシンSigma Cat#1709007
メトロニダゾール Sigma Cat#M1547
アンピシリン Sigma Cat#A9393
リン酸緩衝生理食塩水 Sigma Cat#P2272
パラホルムアルデヒド Sigma Cat#158127, CAS: 30525-89-4
RIPA 緩衝液 Beyotime Biotechnology Cat#P0013C
グルコース Sigma Cat#G7021
IV 型コラゲナーゼ Sigma Cat#C4-28
フェニルメチルスルホニルフルオリド Beyotime Biotechnology Cat#ST505
重要な市販アッセイ
FastPure Cell/Tissue Total RNA Isolation Kit V2 Vazyme Biotech Cat#RC112-01
PrimerScript RT 試薬キット Takara Cat#RR047Q
Taq Pro Universal SYBR qPCR マスターミックス Vazyme Cat#Q712-02
Pierce BCA タンパク質アッセイキット Thermo Fisher 23227
Q300メタボライトアッセイキット ヒトメタボロミクス研究所 HY5023R
FGF15 ELISAキット CUSABIO Cat# CSB-EL522052MO
クラリティウェスタン ECL 基質 Bio-Rad Cat#1705060
免疫組織化学キット Sangon Biotech Cat# D601037-0020
寄託データ
本論文CRA011508で作成したRNA-seqの生データ
メタゲノム遺伝子シーケンスの生データ 本論文 CRA011483
実験モデル 細胞株
HEK293T ATCC CRL-3216
マウス初代肝細胞 本論文 N/A
マウス腸管オルガノイド 本論文 N/A
実験モデル 生物／系統
C57BL/6J マウス Shanghai SLAC Laboratory Animal Co.
肝 CYP7B1-OE C57BL/6J マウス 本論文 N/A
shCyp7b1 C57BL/6J マウス 本論文 N/A
Pparα-/- マウス 41,42 N/A
Cyp7b1fl/fl および Cyp7b1 ΔHep Cyagen Biosciences Inc. 該当なし
ソフトウェアとアルゴリズム
GraphPad Prism 8 ソフトウェア（GraphPad） GraphPad Software http://www.graphpad.com/
Adobe Illustrator Adobe https://www.adobe.com/products/illustrator.html
TargetLynx 4.2 Waters Corporation N/A
ImageJ 米国国立衛生研究所（NIH） https://imagej.nih.gov/ij/
spss 26.0 ibm spss https://www.ibm.com/hk-en/products/spss-statistics
R studio RStudio https://www.r-project.org/
Microsoft 365 マイクロソフト https://www.microsoft.com/zh-cn/microsoft-365/buy/compare-all-microsoft-365-products?tab=1
その他
チャウダイエット トロピック動物飼料 ハイテク株式会社 TP23522
齧歯類用食事療法食 60kcal% Research Diets Cat#D12492
CDAHFD リサーチダイエット Cat#A06071302
PAGE ゲル高速調製キット EpiZyme Cat#PG112
PageRuler Prestained Protein Ladder Thermo Fisher Cat#26616
Immobilon-PSQ PVDF 膜 Millipore Cat#ISEQ00010
ウシ胎児血清 Gibco Cat#10100147C
ペニシリン-ストレプトマイシン（5000U/mL） Gibco Cat#15140122
ITS 液体培地サプリメント Sigma Cat#13146
DMEM/F12 (1:1) Invitrogen Cat#11330-032
新しいタブで表を開く
リソースの有無
連絡先
リソースおよび試薬に関する詳細情報およびリクエストは、リードコンタクトのWei Jia (weijia1@hkbu.edu.hk)までご連絡ください。
材料の入手可能性
本試験では新規の試薬は得られていない。
実験モデルおよび研究参加者の詳細
ヒト研究
本試験で使用したヒト生物試料はすべて、上海交通大学医学部付属上海第六人民病院および上海中医薬大学付属龍華病院の代謝疾患生物試料保管所から入手した。Biorepositoryのヒト血清は、T2DMやNAFLDを含む代謝性疾患に関する複数の大規模コホート研究から得られたものである。すべてのヒト研究は、世界医師会のヘルシンキ宣言に従い、上海交通大学医学部付属上海第六人民病院および上海中医薬大学付属龍華病院の倫理委員会によって承認された。参加者全員からインフォームド・コンセントを得た。
ヒトのコホート1
コホートには、肝生検に基づいて診断されたNAFLD患者（n=178）と、超音波検査で確認された健常対照者（n=73）が含まれた。251名の臨床的特徴を表S1に示す。NAFLD脂肪症スコア（NAS）は、肝生検に基づいて決定され、グレードの指標であり、脂肪症（0～3）、肝細胞バルーン化（0～2）、小葉炎症（0～3）に適用される数値スコアの合計であった。NASは1～8の範囲で設定される。NASに基づき、NAFLD患者はNAS2/3群（n=25）、NAS4群（n=16）、NAS5群（n=71）、NAS6群（n=46）、NAS7/8群（n=20）に分けられた。糖尿病診断に基づき、NAFLD患者は糖尿病なしのNAFLD（NAFLD-N、n=69）と糖尿病ありのNAFLD（NAFLD-DM、n=109）に分けられた。
コホート2
合計520名の被験者を、健常対照群（n=208）と肝脂肪症群（n=312）の2群に分けた。肝脂肪症は、血清トランスアミナーゼ値、肥満度、性別、および肝生検を伴わない糖尿病の有無を組み合わせて算出される、脂肪肝疾患を反映する簡易スクリーニングツールである肝脂肪症指数（HSI）に基づいている15。糖尿病診断に基づき、肝脂肪症患者は2群に分けられた：糖尿病を伴わない肝脂肪症（Hepatic steatosis-N、n=228）と糖尿病を伴う肝脂肪症（Hepatic steatosis-DM、n=84）。
糖尿病の基準
空腹時血糖7.0mmol/L以上、および/またはOGTT（2時間）11.1mmol/L以上を糖尿病とした。
マウスモデル
C57BL/6J-Cyp7b1em1CfloxおよびAlb-cre雄マウスをCyagen Biosciencesより購入した。肝臓特異的ノックアウトのため、Cyp7b1fl/flマウスとAlb-creマウスを交配した。すべての動物実験は、上海交通大学医学部附属上海六人民病院実験動物センター（中国・上海）のInstitutional Animal Care and Use Committeeの承認を得た。すべてのマウスは、餌と水に自由にアクセスできる管理された環境（明暗サイクル12時間、温度20～22℃、湿度45±5%）で、特定病原体フリー（SPF）環境に維持された。マウスは、1週間、動物飼育施設にてチャウ食と自由摂取で馴化させた。動物実験ではチャウ食（TP23522、Trophic Animal Feed High-tech Co., Ltd, China）、HFD（D12492、Research Diets, Inc）、CDAHFD（A06071302、Research Diets, Inc）を用いた。実験中、体重と摂餌量を週1回測定した。
方法の詳細
動物実験
動物実験1：長期HFDモデル
マウス（6-8週齢のC57BL/6J、雄）を無作為に2群に分け、異なる飼料を投与した。(1)コントロール群(n=35)：マウスにチャウ食を与えた；(2)HFD群(n=35)：マウスにHFDを与えた。各群7匹のマウスを14週後、28週後、34週後、46週後、82週後に安楽死させた。肝臓標本は、さらなる組織学的評価とBAプロファイリング解析のために採取された。
動物実験2：STAMモデル
43,44新生児C57BL/6J雄マウスを無作為に2群に分けた。(1) コントロール群（n=20）：マウスにチャウ食を与えた。(2)HFD群(n=20)：マウスは出生2日後に200μgのストレプトゾトシン(STZ)を単回皮下注射され、4週齢でHFDを8週間自由摂取させた。各群5匹を4週後、8週後、12週後、20週後に安楽死させた。肝臓標本は、さらなる組織学的評価とBAプロファイリング解析のために採取された。
動物実験3：HDCAの勾配濃度介入実験
HFDを20週間摂取させたマウス（6～8週齢のC57BL/6J、雄）を4群に分け、8週間投与した：(1)HFD群（n=5）：マウスにHFDとビヒクルを併用し、経口摂取させた；(2)HFD+50mg/kg HDCA群（n=5）：マウスにHFDとビヒクルを併用し、経口摂取させた： (3)HFD+100mg/kgHDCA群(n=5)：HFDとHDCAを50mg/kg/日の用量で経口投与した。(4)HFD+150mg/kgHDCA群(n=5)：HFDとHDCAを150mg/kg/日の用量で経口投与した。マウスは8週間投与後に安楽死させた。肝臓標本は組織学的評価のために採取した。
動物実験4：HDCA/胆汁酸処理実験
HFDを20週間摂取させたマウス(6-8週齢のC57BL/6J、雄)を3群に分け、8週間投与した:(1)HFD群(n=5):HFDとビヒクルを併用したマウスを経口摂取させた;(2)HFD+バイルパウダー群(n=5):HFDとビヒクルを併用したマウスを経口摂取させた： (3)HFD+HDCA群(n=5)：HFDとHDCAを100mg/kg/日の用量で経口投与した。マウスは投与8週後に安楽死させた。肝臓標本はRNAシークエンシング、qPCR、ウェスタンブロット、代謝プロファイリング、組織学的評価のために採取した。糞便内容物はメタゲノム配列決定のために採取した。
動物実験5：HDCAの薬物動態実験
対照飼料を与えたマウス（6～8週齢のC57BL/6J、雄）を12群に分けた（各群n=3）。マウスに100mg/kgのHDCAを1回経口投与し、0、15分、30分、45分、1時間、1.5時間、4時間、6時間、8時間、12時間、16時間、24時間の時点で安楽死させた。そして、血清、肝臓、腸内容物をHDCA分析のために採取した。
動物実験6：CDAHFDモデルに対するHDCA/胆汁酸/OCA/UDCA処理
(1)CDAHFD群(n=5):CDAHFDとビヒクルを経口投与;(2)HDCA群(n=5):CDAHFDとHDCAを100mg/kg/dayの用量で経口投与;(3)胆汁粉末群(n=5):CDAHFDとHDCAを100mg/kg/dayの用量で経口投与： (4)OCA群(n=5)：CDAHFDとOCAを10mg/kg/dayの用量で経口投与した。(5)UDCA群(n=5)：CDAHFDとUDCAを100mg/kg/dayの用量で経口投与した。投与8週後にマウスを安楽死させた。肝臓標本はqPCRおよび組織学的評価のために採取した。
動物実験7：db/dbマウスへのHDCA/胆汁酸/OCA/UDCA投与
(1)db/db群(n=5)：db/dbマウスにCDAHFDとビヒクルを経口投与した；(2)db/db+HDCA群(n=5)：db/dbマウスにCDAHFDとビヒクルを経口投与した： (2)db/db+HDCA群(n=5): db/dbマウスにCDAHFDとHDCAを100mg/kg/dayの用量で経口投与した： (4)db/db+OCA群(n=5)：CDAHFDとOCAを10mg/kg/dayの用量で経口投与した。(5)db/db+UDCA群(n=5)：CDAHFDとUDCAを100mg/kg/dayの用量で経口投与した。投与8週後にマウスを安楽死させた。肝臓標本はqPCRおよび組織学的評価のために採取された。
動物実験8：Cyp7b1ノックダウン実験
合計30匹のマウス（6-8週齢のC57BL/6J、雄）にHFDを20週間摂取させた。15匹のマウスに2週間維持したAAV-shCyp7b1（1x1012vg/ml）を静脈内注射し、CYP7B1をノックダウンした（shCyp7b1マウスモデル）。別の15匹のマウスは、AAV-shControl（1x1012vg/ml）の血清型を静脈注射し、2週間維持した（shControlマウスモデル）。(1)shCyp7b1群(n=5)：マウスに高脂肪食を8週間摂取させ、ビヒクルを経口投与した；(2)shCyp7b1+bilepowder群(n=5)：マウスに高脂肪食を8週間摂取させ、ビヒクルを経口投与した： (3)shCyp7b1+HDCA(n=5)：マウスに高脂肪食を8週間摂取させ、HDCAを100mg/kg/日摂取させた。(4)shControl群(n=5)：shCyp7b1群と同様の処置を行った。(5)shControl+bilepowder群(n=5)：shCyp7b1+bilepowder群と同様の処置を行った。(6)shControl+HDCA群(n=5)：shCyp7b1+HDCA群と同様の処置を行った。投与8週後にマウスを安楽死させ、肝臓標本を採取し、qPCR、ウェスタンブロット、組織学的特徴、代謝表現型を評価した。
動物実験9：肝制限Cyp7b1-KOマウス実験
Cyp7b1fl/fl（n=5）およびCyp7b1ΔHep（n=5）にHFDを12週間摂取させた。マウスは12週間の給餌後に安楽死させ、組織学的および代謝学的特徴を評価するために血清および肝臓標本を採取した。
動物実験10：Cyp7b1過剰発現実験
合計25匹のマウス（6-8週齢のC57BL/6J、雄）にHFDを16週間摂取させた。5匹のマウスにAAV-Cyp7b1(1x1012vg/ml)を8週間静脈注射し、肝Cyp7b1を過剰発現させた（(1) AAV-Cyp7b1群）。AAVコントロールとして、5匹のマウスにAAV-Control（1x1012vg/ml）を8週間静脈注射した（(2) AAV-Control群）。別の15匹のマウスを、胆汁粉末またはHDCA処置の対照として3群に分けた：(3) HFD群（HFD、n=5）：マウスにHFDとビヒクルを併用した餌を経口投与した；(4) HFD+胆汁粉末（n=5）： (5)HFD+HDCA群(HFD, n=5)：マウスに高脂肪食を8週間摂取させた後、HDCAを100mg/kg/日摂取させた。投与8週間後にマウスを安楽死させ、肝臓標本を採取してqPCR、ウェスタンブロット、組織学的特徴、代謝表現型を評価した。
動物実験11：Gly-MCA投与実験
(1)HFD群(HFD, n=5)：マウスにHFDとビヒクルを経口投与した。(2)Gly-MCA群(HFD+Gly-MCA, n=5)：マウスにHFDと10 mg/kg/日のGly-MCAを8週間経口投与した。投与8週後にマウスを安楽死させ、肝臓標本を採取してqPCR、ウェスタンブロット、組織学的特徴を評価した。
動物実験12：FMT実験
微生物叢ドナーは、HFDを16週間摂取させ、その後ビヒクルまたはHDCAを4週間投与したマウス（6～8週齢のC57BL/6J、雄）とした（各群n=3）。ドナーの糞便をそれぞれ採取し、滅菌リンゲル緩衝液に分散させ、上清を脱脂乳と混合して移植した。微生物叢レシピエントは、10匹のC57BL/6Jマウス（4週齢、雄）を滅菌プラスチックパッケージアイソレーターに収容し（各群1アイソレーター）、滅菌チャウ食を供給した。混合抗生物質（バンコマイシン：100mg/kg/day、ネオマイシン：200mg/kg/day、メトロニダゾール：200mg/kg/day、アンピシリン：200mg/kg/dayを含む）により腸内微生物を2週間クリアランスし、擬似無胚芽マウスを樹立した。これらのマウスを2群に分け（各群n=5）、マウスドナーの糞便懸濁液を経口投与した：(1)FMT-HFD群：HFD群の糞便を投与したマウス、(2)FMT-HFD+HDCA群：HFD+HDCA群の糞便を投与したマウス。微生物叢移植を強化するために、経口摂取を翌々日に繰り返した。その後、微生物叢レシピエントとしてマウスにHFDをさらに12週間供給した。12週間のHFD給餌後にマウスを安楽死させ、肝臓標本を採取してqPCR、ウェスタンブロット、組織学的特徴を評価した。
動物実験13：抗生物質投与実験
マウス（6-8週齢のC57BL/6J、雄）に16週間HFDを与え、2週間抗生物質混合飼料を投与した後、無作為に3群に分けた（各群n=5）：(1)抗生物質群：マウスにビヒクルを8週間経口投与した。(2) 抗生物質+HDCA群：HDCA（100mg/kg）を8週間経口投与した。(3)抗生物質+胆汁酸グループ：マウスに胆汁酸（100mg/kg）を8週間経口投与した。投与8週後にマウスを安楽死させ、肝臓標本を採取して組織学的および代謝学的特徴を評価した。血清サンプルは、さらなる代謝プロファイリング分析のために採取された。
動物実験14：Parabacteroides distasonis単コロニー化実験
マウス（6-8週齢のC57BL/6J、雄）にHFDを20週間投与した後、無作為に3群に分けた（各群n=5）：(1)HFD群：マウスにHFDを投与し、滅菌PBS/マウス200μLを8週間毎日経口投与した；(2)生きたP. distasonis群（HFD+LPD群）：マウスにHFDを投与し、生きたP. distasonis (5x109 CFU/mL disinfected PBS)をマウス1匹あたり毎日200μL、8週間経口投与した；(3) Heat-killed P. distasonis group (HPD+KPD group)：マウスをHFDで処理し、Heat-killed P. distasonis (5x109 CFU/mL disinfected PBS)をマウス1匹あたり毎日200μL、8週間経口投与した。8週間後にマウスを安楽死させ、肝臓検体を採取してqPCR、ウェスタンブロットおよび組織学的特徴を評価した。血清サンプルは、さらなる代謝プロファイリング解析のために採取した。
動物実験15：Pparα-/-マウス実験
Pparα-/-マウス（6-8週齢のC57BL/6J、雄）にHFDを4週間与えた後、無作為に3群に分けた（各群n=5）：(1) Pparα -/-群：マウスにビヒクルを8週間経口投与した。(2) Pparα -/- + HDCA群：HDCA（100mg/kg）を8週間経口投与した。(3) Pparα -/- + P. distasonis群：マウスに生きたP. distasonis（5x109CFU/mL消毒PBS）を1匹あたり毎日200μL、8週間経口投与した。投与8週後にマウスを安楽死させ、組織学的および代謝学的特徴を評価するために肝臓標本を採取した。さらなる代謝プロファイリング解析のために血清サンプルを採取した。
実験終了時、すべてのマウスを一晩絶食させてから安楽死させた。血液サンプルを4℃、6000rpmで15分間遠心分離し、血清を得た。肝臓と腸の組織を採取し、分析まで-80℃で保存した。
生化学分析
ヒト試験および動物実験では、血清ALT、AST、およびその他の生化学的検査を、TBA-40FR全自動生化学分析装置（東芝、日本）を用いて、製造業者のプロトコールに従って測定した。TCとTGの肝レベルは、Elisaキット（BluGene Biotech, Shanghai, China）を用いて、メーカーの指示に従って測定した。血清ALPおよびTBILは、それぞれALP活性測定キット（E-BC-K091-S、Elabscience社製）およびTBIL比色測定キット（E-BC-K760-M、Elabscience社製）を用いて測定した。
病理組織学的検査
肝サンプルは切除し、4％パラホルムアルデヒドで固定し、標準的な手順に従ってパラフィンに包埋した。パラフィンに包埋したサンプルを切片化し、さらにH&E染色、オイルレッド染色、シリウスレッド染色を行った。画像は倒立蛍光顕微鏡ECLIPSE TS2R（Nikon, Tokyo, Japan）を用いて取得した。肝脂肪症スコアは、発表された研究45 に従い、肝細胞中の脂肪滴の割合に基づいて評価した。
BAsの測定
血清および肝臓中の胆汁酸は、当研究室が以前に確立した方法に従って測定した。46,47,48,49 血清試料25 μLを、6種類の内部標準物質（IS）（D4-GCA、D4-GDCA、D4-CA、D4-UDCA、D4-LCA、D4-GCDCA、各50 nM）を含む150 μLのアセトニトリル-メタノール（8:2 v/v）と混合した。サンプル混合物を-20℃で10分間放置した後、4℃で13,000rpm、15分間遠心した。各サンプルの上清150μLを別のチューブに移し、真空乾燥した。合計25μLのアセトニトリル-メタノール（8:2 v/v）を加えた。サンプルを1,500rpm、10℃で10分間再ボルテックスし、0.01%ギ酸を含む25μlの水を加えた。サンプルを再度1500rpm、10℃で10分間ボルテックスした後、13,000rpm、4℃で10分間遠心した。抽出液の上清をUPLC-MS分析に使用した。
UPLC-MSから得られた生データは、Target-Lynx version 4.1 applications manager（Waters Corp.）
Q300メタボロミクスチップ
血清、肝臓、および糞便内容物サンプルのターゲットメタボロミクス解析は、Q300 Metabolite Assay Kit（Human Metabolomics Institute, Inc. 各25μLの上清を96ウェルプレートに加えた。その後、プレートをBiomek 4000ワークステーションに移した（Biomek 4000, Beckman Coulter, Inc.） 氷冷したメタノールと部分内部標準物質を各サンプルに自動的に加え、5分間激しくボルテックスした。プレートを4000gで30分間遠心した（Allegra X-15R, Beckman Coulter, Inc.） その後、プレートをワークステーションに戻した。30μLの上清を清潔な96ウェルプレートに移し、20μLの調製したての誘導体試薬を各ウェルに加えた。プレートを密閉し、30℃で60分間誘導体化を行った。誘導体化後、350μLの氷冷50%メタノール溶液を加え、サンプルを希釈した。その後、プレートを-20℃で20分間保存し、4℃で4000g遠心分離を30分間行った。135μLの上清を新しい96ウェルプレートに移し、各ウェルに15μLの内部標準物質を入れた。誘導体化したストックスタンダードの連続希釈液を左のウェルに加えた。最後に、UPLC-MS分析のためにプレートを密封した。
メタゲノム配列決定
マウスの糞便内容物の微生物ゲノムDNAサンプルをDNeasyPowerSoilツールキット（QIAGEN, Valencia, CA, USA）を用いて抽出した。nanodrop ND-1000 spectrophotometer（Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA）を用いて抽出したDNAの量と質を測定し、電気泳動では糖ゲルを測定した。品質検査用のDNAサンプルは、Illumina TruSeq Nano DNA LT Library Preparation Kitを用いてメタゲノムショットガンライブラリーを構築するために使用した。各ライブラリーのPE150ストラテジーは、Illumina HiSeq X-10プラットフォーム（Illumina, San Diego, CA, USA）、Personal Biotechnology Co. (Ltd.（中国、上海）で行った。品質管理用にオリジナルの解析リードであるfastqcを使用。Cutadapt (V1.2.1) (NBIS, Uppsala, Sweden)を用いて、ソートリードからソートアダプターを除去した。低品質リードは、スライディングウィンドウアルゴリズムを用いて曖昧な塩基を除去した。シーケンスされたリードを宿主ゲノムと比較し、宿主ゲノムリードを除去した。品質フィルターをかけたリードを再結合し、各サンプルのマクロゲノムを構築。300bp以上のScaffold /Scaftigs配列を各サンプルについて選択し、megahit (https://hku-bal.github.io/megabox/)を用いて構築した。
RNA配列決定
RNAはトリアゾール試薬（Invitrogen Life Technologies）を用いて単離し、ナノスケール分光光度計（Thermo Scientific）を用いて濃度、品質、完全性を測定した。RNAサンプル調製のための入力材料として3マイクログラムのRNAを収集した。 mRNAはポリTオリゴ付着磁気ビーズを用いて全RNAから抽出した。バッファーには二価陽イオンを含む高温部を使用した。cDNAの1本鎖はランダムオリゴヌクレオチドとSuper Script IIを用いて合成し、cDNAの2本鎖はDNAポリメラーゼIとRNase Hを用いて合成し、残ったオーバーハングはポリメラーゼ活性に応じて鈍らせて酵素を除去した。DNA断片の3'末端をアデニル化した後、イルミナPEアダプターオリゴヌクレオチドをライゲーションし、ハイブリダイゼーションの準備をした。長さ400から500bpの範囲のcDNA断片を選択し、AMPure XPシステム（Beckman Coulter, Beverly, CA, USA）を用いてライブラリー断片を精製した。末端結合分子のDNA断片は、イルミナPCRプライマーCocktailを用いた15サイクルPCR反応で選択的に濃縮した。産物を精製し（AMPure XPシステム）、Bioanalyzer 2100システム（Agilent）でAgilent高感度DNA分析を用いて定量した。シークエンシングライブラリーは、Shanghai Personal Biotechnology Co., LTDがNovaSeq 6000プラットフォーム（Illumina）でシークエンシングした。
菌株と培養
Parabacteroides distasonis (P. distasonis)はATCCから購入した(ATCC-8503)。この菌株は、トリプトース、ビーフエキス、酵母エキス、ブドウ糖、NaCl、可溶性デンプン、L-システイン塩酸塩、酢酸ナトリウム、レサズリンを含むATCC Medium: 2107 Modified Reinforced Clostridialを用いて、嫌気条件下（80%N2、10%CO2、10%H2）で培養した。室温で1400g、10分間の遠心分離により菌体を濃縮し、最終密度が5x109cfu/mlとなるように無酸素滅菌PBSに再懸濁し、動物実験に用いた。増殖曲線については、CA（50μM）／CDCA（50μM）／HDCA（50μM）を含む培地を用いてP. distasonisを培養した。菌の増殖速度は600nmの光学密度（OD600）で測定した。P.distasonisが産生するγ-リノレン酸の代謝能については、コントロールおよび高脂肪食の抽出液でP.distasonisを培養した。上清を回収し、凍結乾燥してメタボローム解析を行った。
代謝アッセイ
OGTTのため、マウスは一晩絶食させた。グルコース（2g/kg）を経口投与してから0、15、30、60、120分後に、グルコースアナライザー（OneTouch Ultra, Lifescan, Johnson&Johnson, Milpitas, CA）を用いて尾静脈のグルコース濃度を測定した。
ITTでは、インスリン（1U/kg）を腹腔内注射した。インスリン投与後0、15、30、60、120分に尾静脈のグルコース濃度を測定した。
FGF15の測定
FGF15の測定には、線維芽細胞増殖因子15ELISAキット（CSB-EL522052MO、CUSABIO）を用いて血清中のFGF15濃度を検出した。
リアルタイム定量PCR
肝臓および脂肪組織は、TissueLyzer（QIAGEN）を用いてホモジナイズした。FastPure Cell/Tissue Total RNA Isolation Kit V2（Cat: RC112-01, Vazyme Biotech Co. NanoDrop 2000C spectrophotometer（Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA）を用いて全RNA濃度を測定した。精製した500ng/サンプルのRNAを、PrimerScript RT Reagent Kit with gDNA eraser (RR047Q, Takara, Kusatsu, Japan)を用いて逆抽出した。qPCR分析用のプライマーはSangon Biotech社（中国、上海）で設計・合成した（表S3に記載）。定量的リアルタイムPCR反応は、Taq Pro Universal SYBR qPCR Master Mix (Cat: Q712-02, Vazyme Biotech Co., Ltd., China)を用いて行い、ABI Q7 PCR System (Applied Biosystems Instruments, Thermo Fisher Scientific, USA)を用いて反応を終了した。標的遺伝子の値はGAPDHで標準化し、相対発現レベルは対照群に対する変化率で示した。
ウェスタンブロット分析
肝臓、腸、細胞サンプルを、氷上で1mMフェニルメチルスルホニルフルオリド（PMSF）（Beyotime Technology, Shanghai, China）を含むRIPAバッファー（Beyotime Technology, Shanghai, China）で溶解し、14,000gで5分間遠心した。上清を回収し、BCA Protein Assay Kit（Thermo, California, USA）を用いて総タンパク質濃度を定量した。5μg/μlのタンパク質抽出液をローディングバッファー（Beyotime Technology, Shanghai, China）に加え、100℃で10分間煮沸して変性させた。等量のタンパク質を10%SDS-pageゲルで電気泳動し、PVDF膜に転写した。膜を5％脱脂乳でブロックし、CYP7A1（1:1000, ab65596, RRID: AB_1566114, Abcam, Cambridge, MA）、CYP7B1（1:1000, 24889-1-AP, RRID: AB_2879780, Proteintech）、SREBP1c（1:1000, ab28481, RRID: AB_778069, Abcam）、FGF15（1:1000, sc-27177, RRID： AB_2104062, Santa Cruz Biotechnology）、FXR（1:1000, Cat# sc-25309, RRID: AB_628039, Santa Cruz Biotechnology）、GAPDH（1:5000, 60004-1-Ig, RRID: RRID： AB_2107436, Proteintech）、Lamin B1（1:1000, ab16048, RRID: AB_443298, Abcam）、β-アクチン（1:1000, 4970, RRID: AB_2223172, Cell Signalling Technology, Beverly, MA）を4℃で一晩静置した。膜をトリス緩衝生理食塩水＋Tween 20（TBST）バッファーで3回洗浄し、HRP結合二次抗ウサギ抗体（1:1000, #7074 , RRID: AB_2099233, Cell Signalling Technology）または抗マウス抗体（1:1000, #7076 , RRID: AB_330924, Cell Signalling Technology）で2時間インキュベートした後、再度洗浄した。ブロットはECLキット（Bio-Rad, CA）を用いて可視化した。
マウス初代肝細胞の単離と培養
まず、マウス（C57BL/6J、6週齢、雄）に麻酔薬を腹腔内注射して麻酔し、門脈と大静脈が見えるように切開した。下大静脈をカニュレーションし、肝臓を灌流バッファーで灌流した。次に、細胞外マトリックス中のコラーゲンを消化するために、コラゲナーゼを肝臓に灌流した。肝臓を静かに切り離し、DMEM培地に移し、肝臓表面を破裂させて細胞を培地中に放出した。次に、懸濁液5mlを70μmのセルストレーナーで濾過し、50mLチューブに移し、50×gで2分間回転させ、最も多い上清を吸引し、細胞を5mlのDMEM培地と5mlの60％Percoll溶液で再懸濁し、200×gで10分間回転させた。ほとんどの上清を吸引し、DMEM培地で再懸濁した。最後に、トリパンブルーで生存率を数え、細胞をプレートにプレーティングした。細胞は37℃、空気中5％CO2で培養した。
実験としては、初代肝細胞をパルミチン酸とHDCAで24時間処理した。初代肝細胞をγ-リノレン酸で24時間処理した。さらに、肝細胞をPPARαアゴニスト（ピリニキシン酸、Wy-14,643、HY-16995、MCE）、ペマフィブラート（BioChemPartner、上海）、およびリコンビナントFGF19（HZ-1330、Proteintech）で24時間処理した。細胞サンプルは、ウェスタンブロット（24時間）解析のために採取した。
腸陰窩の単離とオルガノイド培養
C57BL/6Jの腸を単離し、冷PBSで洗浄して管腔内容物を除去した。腸を小片に切断し、冷PBSで3-5回洗浄した。その後、5mM EDTA溶液とともに4℃で40分間インキュベートした。溶解片を激しくボルテックスし、70μMのセルストレーナーでろ過して50mlのチューブに入れた。得られた陰窩を冷PBSで洗浄し、DMEM/F12で再懸濁した。陰窩を数え、IntestiCult Organoid Growth Medium with Supplement 1 and 2（STEMCELL Technologies）、Matrigel（Corning）にプレーティングした。腸オルガノイドをGW4064（10μM）およびHDCA（50μM）で7日間処理した。
腸管免疫組織化学分析
腸組織を4％パラホルムアルデヒド溶液で固定し、最適切断温度コンパウンド（OCT, Sakura Finetek）で凍結した。その後、スライドを脱パラフィンし、再水和した後、免疫組織化学キット（D601037-0020、Sangon Biotech、上海）を用いてFXR抗体（1:200、orb156973、Biorbyt）で染色した。画像はデジタル顕微鏡カメラ（ニコン、東京、日本）を用いて取得し、さらにImageJソフトウェアで解析した。
プラスミドおよびアデノ随伴ウイルス（AAV）の構築
AAV-shCyp7b1の構築には、ベクターpHBAAV-U6-MCS-CMV-EGFP（Hanbio Biotechnology, Shanghai, China）を用いた。デザインshRNA配列（表S4に記載）をベクターに挿入し、stabl3にクローニングした。構築されたプラスミドの塩基配列を決定し、プラスミドが正しく構築されていることを確認した。293Tを、構築したプラスミド、pAAV-RC、およびpHelperプラスミドで72時間トランスフェクトした後、さらに精製するために細胞を回収した（Biomiga、#V1469）。精製したAAV-shCyp7b1のウイルス力価はqPCRで検証した。
AAV-Cyp7b1の構築に関しては、ベクターpAAV-CBh-EGFP-3xFLAG-tWPAを用いた。このベクターにマウスCyp7b1のCDS領域を挿入し、DH5aにクローニングした。構築したプラスミドは、標的遺伝子が正しく挿入されていることを確認するために塩基配列を決定した。293Tを構築したプラスミド、pAAV-RC、pHelperプラスミドで72時間トランスフェクトし、細胞を回収してさらに精製した（Biomiga, #V1469 ）。精製したAAV-Cyp7b1のウイルス力価はqPCRで検証した。過剰発現したCYP7B1はウェスタンブロットで確認した。
レポーター遺伝子アッセイ
PPARαによる転写制御の評価として、HEK293T細胞を96ウェルプレートにプレーティングし、pcSLenti-PARα-RXRαで3日間トランスフェクトした。pGL-Lucプラスミド（pGL2000-Luc, pGL1000-Luc）にCYP7A1のプロモーター配列を挿入し、pRL-TKで一晩トランスフェクトした。その後、細胞をγ-リノレン酸(1, 5μM)とWy-14643(10μM)とともに37℃で24時間インキュベートした。ルシフェラーゼ活性は、Dual-Luciferase Reporter Assay System (Promega, E1910)を用いて、製造者の指示に従って検出した。
分子ドッキングシミュレーション
γ-リノレン酸の立体構造をPubChemからダウンロードし、ChemBio3D Ultra 14.0にインポートしてエネルギー最小化を行った。PPARαの結晶構造はPDB: 3ETIからダウンロードし、Pymol2.3.0にインポートして元のリガンドを除去した。このタンパク質構造をさらに解析するためにAutoDocktoolsにインポートした。タンパク質結合部位の予測にはPOCASAを使用した。γ-リノレン酸とPPARαの分子ドッキングのシミュレーションにはAutodock Vinaを使用した。
定量化と統計解析
結果は平均値±SEMで示した。本研究におけるすべての棒グラフは、GraphPad Prism 9.0（GraphPad Software, La Jolla, CA, USA）を用いて作成した。標本分布はKolmogorov-Smirnov正規性検定を用いて決定した。統計的比較には、正規分布の変数を比較するために一元配置分散分析検定を用いた。非正規分布のデータは、SPSS 26.0（IBM SPSS, Chicago, IL, USA）で実施したBenjamini-Hochberg偽発見率検定によるKruskal-Wallis検定で比較した。BAと代謝パラメータの相関は、R studio（RStudio, Boston, MA, USA）を用いて可視化したスピアマンの相関分析を用いて行った。
データおよびコードの利用可能性

RNA-seqおよびメタゲノム解析データはGSAに寄託されており、論文発表日現在、一般に入手可能である。Bioprojectのアクセッションナンバーはkey resources tableに記載されている。

本論文ではオリジナルコードは報告していない。

本原稿の未加工データはData S1-Source Dataとして公開されている。表S1-S4および図S1-S7は補足情報として入手可能である。

本研究で作成されたデータセットは、Lead Contactから入手可能である。
謝辞
本研究は、中国国家重点研究開発プログラム（2022YFA0806400、2021YFA1301300、2019YFA0802300）、中国国家自然科学基金（82270917、82122012、82170833、82170601）、上海市政府科学技術委員会（23YF1432000）、上海内分泌代謝疾患研究センター（2022ZZ01002）の支援を受けた。
著者貢献
Wei Jia.が研究の構想を練り、研究を計画した。A.Z.とX.Z.はすべてのin vivo試験と結果の批判的議論を組織した。J.K.、J.W.、Y.L.は免疫組織化学染色を行った。J.K.、J.W.、Y.L.、M.L.、M.Z.、K.G.、S.W.は動物実験に貢献した。J.K.、J.W.、K.G.、D.Z.、T.C.はデータ解析に貢献した。J.K.、Y.Z.、C.W.、G.J.、H.Z.、Weiping Jia、X.Z.、Wei Jiaはヒトサンプルの収集と説明を担当した。J.K.、X.Z.、Wei Jiaが原稿とすべての図を作成した。K.C.P.C.、B.L.、P.C.、A.Z.、X.Z.、Wei Jiaが論文の批判的修正を行った。C.X.は動物実験の追加サポートを行った。すべての著者は提出された原稿を読み、同意した。
利害関係
著者らは競合する利益はないと宣言している。
インクルージョンと多様性
我々は、包括的で多様性があり、公平な研究実施を支持する。
補足情報
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資料S1. 図S1-S7および表S1-S4
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データS1. 図1、2、3、4、5、6およびS1-S7に関連するすべてのブロットおよびグラフの基礎となる未処理のソースデータ。
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胆汁酸のホメオスタシスを制御する線維芽細胞増殖因子15の機能
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
Jiang J.
Ma Y.
Liu Y.
Lu D.
Gao X.
クラウツ K.W.
Desai D.
アミン S.G.
パターソン A.D.
ゴンザレス F.J.
ら
グリシン-β-ムリコール酸は腸内ファルネソイドX受容体-セラミド軸に拮抗し、マウスのNASHを改善する。
Hepatol. Commun. 2022; 6: 3363-3378
https://doi.org/10.1002/hep4.2099
論文で見る
スコープス (1)
クロス
グーグル奨学生
クリウアー S.A.
スンセスS.S.
ジョーンズ S.A.
ブラウン P.J.
ワイズリーG.B.
コブル C.S.
デブチャンド P．
ワーリ W.
ウィルソン T.M.
レンハードJ.M.
ら
脂肪酸とエイコサノイドは、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体αおよびγとの直接的相互作用を通じて遺伝子発現を制御する。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997; 94: 4318-4323
論文で見る
(1909年)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
フックスC.D.
トラウナーM.
消化管および肝病態生理学における胆汁酸とその受容体の役割。
Nat。Rev. Gastroenterol。Hepatol. 2022; 19: 432-450
https://doi.org/10.1038/s41575-021-00566-7
論文で見る
スコープス (60)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ハウズラーR.A.
プラット-ハイアットM.
ウェルチC.L.
クラッセン C.D.
アクシリ D.
12-ヒドロキシル化胆汁酸の生成障害は、肝インスリンシグナル伝達と脂質異常症を結びつける。
Cell Metab. 2012; 15: 65-74
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2011.11.010
論文で見る
スコパス (94)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
エヴァンゲラコス I.
シュヴィンゲ D.
ウォルトマン A.
ジョンC.
ローダー N.
ペルツボーン P．
ベーレンス J．
シュラム C．
シェジャ L.
Heeren J.
オキシステロール7-α水酸化酵素(CYP7B1)は、熱中症マウスの代謝関連脂肪肝疾患を抑制する。
細胞。2021; 10
https://doi.org/10.3390/cells10102656
論文で見る
スコパス (7)
クロス
グーグル奨学生
ギレン N.
ナバロ M.A.
アーナル C.
ヌーン E.
アルボネス・マイナール J.M.
アシン S.
スーラ J.C.
ムニエサ P.
ロシュ H.M.
Osada J.
肝遺伝子発現のマイクロアレイ解析により、脂肪肝に関与する新たな遺伝子が同定された。
Physiol. Genomics. 2009; 37: 187-198
https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.90339.2008
論文で見る
スコープス (83)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
柿山 剛
マルケス D.
マーティン R.
武井秀雄
ロドリゲス-アグドD.
ラサール S.A.
橋口 徹
リュー X.
グリーン R.
エリクソン S.
et al.
インスリン抵抗性はCYP7B1を調節し、オキシステロールの蓄積を引き起こす：NAFLからNASHへの移行経路。
J. Lipid Res. 2020; 61: 1629-1644
https://doi.org/10.1194/jlr.RA120000924
論文で見る
スコープス (18)
パブコメ
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
Sun L.
Pang Y.
Wang X.
Wu Q.
Liu H.
Liu B.
Liu G.
Ye M.
Kong W.
Jiang C.
腸内細菌叢の破壊は、ハムスターの胆汁酸代謝を調節することにより、肥満誘発性肝脂肪症および耐糖能異常を緩和する。
Acta Pharm. Sin. B. 2019; 9: 702-710
https://doi.org/10.1016/j.apsb.2019.02.004
論文で見る
スコープス (90)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
孫 立。
Cai J.
ゴンザレス F.J.
ファルネソイドX受容体の代謝性疾患、消化管がん、肝臓がんにおける役割。
Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2021; 18: 335-347
https://doi.org/10.1038/s41575-020-00404-2
論文で見る
スコープス (114)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ファン S.
スー J.M.
ライリー S.M.
Yu E.
オズボーン O.
ラッキー D.
吉原 E.
ペリーノ A．
ジャシント S.
ルカシェワ Y.
他。
腸内FXRアゴニズムは脂肪組織の褐変を促進し、肥満とインスリン抵抗性を軽減する。
Nat. Med. 2015; 21: 159-165
https://doi.org/10.1038/nm.3760
論文で見る
スコープス (517)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
リウ・Y．
ソン A.
ヤン X.
Zhen Y.
Chen W.
Yang L.
Wang C.
Ma H.
ファルネソイドX受容体作動薬はdb/dbマウスにおいて肝脂肪酸酸化を促進することにより脂質蓄積を減少させる。
Int. J. Mol. Med. 2018; 42: 1723-1731
https://doi.org/10.3892/ijmm.2018.3715
論文で見る
スコープス (14)
Crossref
グーグル奨学生
江 C.
Xie C.
Li F.
Zhang L.
ニコルズ R.G.
クラウツ K.W.
Cai J.
Qi Y.
ファン Z.Z.
Fang Z.Z.
ほか
腸内ファルネソイドX受容体シグナルは非アルコール性脂肪性肝疾患を促進する。
J. Clin. Invest. 2015; 125: 386-402
https://doi.org/10.1172/JCI76738
論文で見る
スコープス (481)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
サマーズ S.A.
チャウラシアB.
オランダW.L.
代謝メッセンジャー：セラミド。
ナット。Metab. 2019; 1: 1051-1058
https://doi.org/10.1038/s42255-019-0134-8
論文で見る
スコープス (105)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ロイシュナーU.F.H.
リンデンタールB.
ヘルマンG.
アーノルドJ.C.
レッスル M.
コルデス H.J.
ゼウゼム S．
ハイン J.
ベルク T.
NASH研究グループ
非アルコール性脂肪性肝炎に対するウルソデオキシコール酸大量療法：二重盲検無作為化プラセボ対照試験。
Hepatol. 2010; 52: 472-479
https://doi.org/10.1002/hep.23727
論文で見る
スコープス (253)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ラッツィウV.
デ・レディンゲンV.
オベルティF.
マチュラン P.
ワルテルブラドゥC.
ルヌー C.
ソニ P.
メイナード M.
ラレイ D.
セルファティL.
他。
非アルコール性脂肪性肝炎に対する高用量ウルソデソキシコール酸のランダム化比較試験。
J. Hepatol. 2011; 54: 1011-1019
https://doi.org/10.1016/j.jhep.2010.08.030
論文で見る
スコープス (245)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
カース M.
ヤン L.
グレゴール M.F.
モハメド B.S.
ピエトカ T.A.
フィンク B.N.
パターソンB.W.
ホートン J.D.
ミッテンドルファーB.
ホタミスリジルG.S.
他
タウロウルソデオキシコール酸は、肥満の男女において、肝臓と筋肉を改善する可能性があるが、脂肪組織のインスリン感受性は改善しない。
糖尿病。2010; 59: 1899-1905
https://doi.org/10.2337/db10-0308
論文で見る
スコープス(321)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
フェルダム F.J.
フエンテスS.
デ・ヨンジC.
Zoetendal E.G.
エルビル R.
グレーブ J.W.
ブールマン W.A.
デ・ボス W.M.
レンセン S.S.
ヒト腸内細菌叢組成は、肥満における局所および全身性の炎症と関連している。
肥満（シルバースプリング）。2013; 21: e607-e615
https://doi.org/10.1002/oby.20466
記事で見る
スコープス (382)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
デル・キエリコF.
ノビリV.
ヴェルノッキP.
ルッソ A.
デ・ステファニス C.
グナーニ D.
フルラネッロ C.
ザンドナ A.
パチ P.
カプアーニG.
他
小児非アルコール性脂肪性肝疾患および肥満患者の腸内細菌叢プロファイリングは、統合メタオミクスに基づくアプローチによって明らかになった。
Hepatol. 2017; 65: 451-464
https://doi.org/10.1002/hep.28572
論文で見る
スコープス (445)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Li M.
Wang S.
Li Y.
Zhao M.
Kuang J.
Liang D.
Wang J.
Wei M.
Rajani C.
Ma X.
et al.
腸内細菌叢と胆汁酸のクロストークは、マウスのカロリー制限後のリバウンド体重増加に寄与する。
Nat. Commun. 2022; 13: 2060
https://doi.org/10.1038/s41467-022-29589-7
論文で見る
スコープス (37)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
リー S.S.
ピノーT.
ドラゴJ.
リー E.J.
オーウェンズJ.W.
クルーツ D.L.
フェルナンデス-サルゲーロP.M.
ウェストファル H．
ゴンザレス F.J.
マウスにおけるペルオキシソーム増殖因子活性化受容体遺伝子のαアイソフォームの標的破壊は、ペルオキシソーム増殖因子の多面的効果を消失させる。
Mol. Cell. 生物学 1995; 15: 3012-3022
論文で見る
PubMed
クロス
グーグル奨学生
謝 C.
高橋 聡
ブロッカーC.N.
He S.
Chen L.
Xie G.
Jang K.
Gao X.
クラウツ K.W.
Qu A.
他。
肝細胞ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体αは胆汁酸の合成と輸送を制御する。
Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell Biol. Lipids. 2019; 1864: 1396-1411
https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2019.05.014
論文で見る
スコープス (27)
クロス
グーグル奨学生
Xie G.
Jiang R.
Wang X.
Liu P.
Jia W.
共役二次12α-水酸化胆汁酸は肝線維化を促進する。
EBioMedicine. 2021; 66: 103290
論文で見る
胆汁酸
パブコメ
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
フェブラリオ M.
レイベS.
シャラプール S.
オーイ G.J.
ワット M.J.
カリン M.
NASH駆動性肝細胞癌を研究するための前臨床モデル：どの程度有用か？
Cell Metab. 2019; 29: 18-26
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.10.012.46
論文で見る
スコープス (0)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ル・ロワ T.
ルロピM.
ルパージュP.
ブルノー A.
ラボー S.
ベヴィラクア C.
マルタン P.
フィリップ C.
ウォーカー F.
バド A.
他
腸内細菌叢がマウスの非アルコール性脂肪性肝疾患の発症を決定する。
Gut. 2013; 62: 1787-1794
https://doi.org/10.1136/gutjnl-2012-303816
論文で見る
スコープス(648)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Kuang J.
鄭 X.
Huang F.
Wang S.
Li M.
Zhao M.
Sang C.
Ge K.
Li Y.
Li J.
et al.
テアブラウニンの抗肥満効果は、腸内細菌叢のリモデリングを介した胆汁酸代替合成によって媒介される。
Metabolites. 2020; 10: 475
https://doi.org/10.3390/metabo10110475
論文で見る
スコープス (27)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ウェイ M.
Huang F.
Zhao L.
Zhang Y.
Yang W.
Wang S.
Li M.
Han X.
Ge K.
Qu C.
et al.
胆汁酸-腸内細菌叢軸の調節異常が肥満感受性に寄与している。
EBioMedicine. 2020; 55: 102766
https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102766
論文で見る
スコープス (99)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
Zhao A.
Wang S.
チェン W.
鄭 X.
Huang F.
ハン X.
Ge K.
Rajani C.
黄 Y.
Yu H.
他。
共役胆汁酸の増加はヒト胆汁逆流性胃炎と関連している。
Sci. Rep. 2020; 10: 11601
https://doi.org/10.1038/s41598-020-68393-5
論文で見る
スコープス (16)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
Wang S.
Kuang J.
Zhang H.
Chen W.
Zheng X.
Wang J.
黄 F.
Ge K.
Li M.
Zhao M.
et al.
胆汁酸-マイクロバイオーム相互作用は胃発がんを促進する。
Adv. Sci. 2022; 9e2200263
https://doi.org/10.1002/advs.202200263
論文で見る
スコープス (12)
クロス
グーグル奨学生
Xie G.
Wang L.
Chen T.
Zhou K.
Zhang Z.
Li J.
Sun B.
Guo Y.
王 X.
Wang Y.
et al.
精密医療のための代謝物アレイ技術。
Anal. Chem. 2021; 93: 5709-5717
https://doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04686
論文で見る
スコープス (78)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
論文情報
出版履歴
出版 2023年8月16日
受理 受理：2023年7月24日
改訂版受理 2023年4月19日
受理：2023年4月19日 2022年12月12日受理
出版段階
インプレス、修正校正
識別
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.07.011

著作権
© 2023 The Authors. エルゼビア社発行
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図
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グラフィカルアブストラクト
図サムネイルgr1
図1NAFLD患者およびHFD誘発NAFLDマウスではHCA種が減少していた
図のサムネイルgr2
図2HDCAはNAFLD関連の代謝表現型を抑制した
図サムネイルgr3
図3HDCAはCYP7B1を主要な標的とするBA代替合成経路を活性化した
図サムネイルgr4
図4HDCAは腸依存的に肝脂肪症を緩和した
図サムネイルgr5
図5HDCAはParabacteroides distasonisとその由来脂肪酸を濃縮した
図サムネイルgr6
図6腸内細菌叢が産生する脂肪酸を介したPPARαの活性化によりCYP7A1が抑制された
図サムネイルgr7
図7HDCAによる肝脂肪症改善の分子機構
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