腸内細菌が甘いものの暴食に影響することをマウスで発見
腸内細菌が甘いものの暴食に影響することをマウスで発見
https://www.caltech.edu/about/news/gut-microbes-influence-binge-eating-of-sweet-treats-in-mice
腸内細菌がマウスの甘いものの大食に影響することを発見2022年11月29日誰もが経験したことのあることだろう。おやつにオレオを1つ食べるつもりが、気がつくともう1つ、もう1つと食べてしまい、もともとそれほど空腹ではなかったのに、気がつくとパッケージ全体を食べ尽くしてしまっている。
でも、大食いの罪悪感を感じる前に、こう考えてみてください。それは、あなたのせいばかりではないかもしれないのです。マウスを使った新しい研究で、特定の腸内細菌が大食いを抑制する可能性が示されました。
オレオをはじめとするデザートは、いわゆる「嗜好品」であり、単に空腹や栄養上の必要性からではなく、快楽的な楽しみのために消費される食品である。このような快楽主義を享受しているのは人間だけではない。マウスもデザートを食べるのが好きだ。マウスもデザートを食べるのが好きで、食べたばかりでも、甘いスナック菓子があれば食べてしまう。
カリフォルニア工科大学の新しい研究によると、ある種の腸内細菌がいないと、マウスは口当たりのよい食べ物をむさぼり食うようになるという。抗生物質の経口投与によって微生物相を破壊されたマウスは、腸内細菌を持つマウスに比べて、2時間にわたって50％多く砂糖菓子を摂取した。このマウスに糞便を移植して微生物相を回復させたところ、通常の摂食行動に戻った。さらに、腸内細菌のすべてが快楽的摂食を抑制できるわけではなく、特定の種が摂食行動を変化させるようである。摂食行動は嗜好性の高い食品にのみ適用される。腸内細菌があるマウスもないマウスも、通常の食事は同じ量だけ食べる。今回の研究成果は、腸内細菌叢が行動に重要な影響を与えること、そして腸内細菌叢を操作することでその影響を調節できることを示している。
この研究は、Luis B. and Nelly Soux微生物学教授のSarkis Mazmanian氏の研究室で、大学院生のJames Ousey氏が主導したものです。本研究を説明する論文は、11月29日付の学術誌『Current Biology』に掲載されます。
「腸内細菌は、マウスモデルにおいて、社交性やストレスからパーキンソン病まで、多くの行動や病態に影響を与えることが示されています」とマズマニアン教授は述べています。"モチベーションによって引き起こされる摂食行動が、腸内細菌叢の構成に左右されるという最近の評価は、肥満、糖尿病、その他の代謝疾患だけでなく、おそらくアルコール、ニコチン、快楽をもたらす違法な物質の過剰使用にも関係しています。"と語っています。
腸内細菌叢が摂食行動にどのように影響するかを調べるために、ウージー氏は、マウスのグループに4週間抗生物質を与えて、動物の腸内細菌を一掃しました。そして、その摂食行動を、腸内細菌叢が健全な正常なマウスと比較したのである。この2つのグループは、標準的なマウスの餌である「チャウ」をほぼ同じ量だけ食べた。
しかし、本当の違いは、嗜好性の高い、つまりデザートのような餌をどれだけ食べるかにあった。高ショ糖のペレットを与えたところ、抗生物質を投与されたマウスは、健康なマウスに比べて2時間で50％多くペレットを食べ、より長い時間食べ続けた。
そこでOuseyは、マウスが甘いお菓子を手に入れるためにどれくらいの努力をするのかを調べようとした。別の実験では、マウスをケージに入れる代わりに、ボタンを押すことでペレットを受け取るようにした。そして、そのペレットをもらうためにボタンを押す回数がどんどん増えていった。すると、無処置のマウスはボタンを押すことに興味を失い、ふらふらと逃げてしまう。しかし、抗生物質を投与されたマウスは、より多くの糖分を摂取するために、より多くの労力を費やし、まるでおやつを切望しているかのように何度もボタンを押した。
重要なのは、この過食行動は実は元に戻せるということだ。研究チームは、糞便移植によってマウスの微生物叢を回復させるだけで、マウスを通常の摂食行動に戻すことができたのだ。復元されたマウスは、砂糖が手に入ると摂取するが、同じ過食行動は示さなかった。
腸内細菌叢には何百もの細菌種が存在するが、研究チームは、ある細菌種が過食行動の推進に他の細菌種よりも大きな影響を及ぼしているのではないかと考えた。
「どの微生物が関与しているのかを調べるために、異なるコホートのマウスに、それぞれ異なる抗生物質を投与しました」と、ウージー氏は説明します。「異なる抗生物質は、異なる細菌を標的としています。観察されたのは、アンピシリンかバンコマイシンを与えられたマウスが、ネオマイシンやメトロニダゾールではなく、コントロールと比較して、これらの高ショ糖ペレットを過剰摂取していることでした。これは、アンピシリンまたはバンコマイシンに感受性のある何らかの微生物、または微生物の集合体が存在し、それが高嗜好性食品に対する正常な反応を制御する役割を担っていることを示唆しています」。
そして、研究チームは、S24-7科(実験用マウスに特有の細菌の一種)とラクトバチルス属の細菌レベルの増加が、過剰摂取の抑制と関連していることを突き止めました。抗生物質を投与したマウスに、これらの細菌種を与え、他の細菌を与えなかった場合、快楽的摂食が抑制された。
この研究は、マウスの微生物相に関する結論に過ぎませんが、私たちが甘いお菓子を過剰に摂取するように仕向けられる理由と方法を理解するための、新しい研究の方向を開くものです。「抗生物質を経口投与された人々の食事パターンや食事の選択に違いが見られるかどうか、そして、これらのことが腸内細菌叢と関連するかどうかを調べることは、非常に興味深いことだと思います」とOusey氏は言います。「我々は、むちゃ食い障害や神経性無食欲症のような摂食障害を持つヒトは、これらの疾患と診断されていないヒトと比較して、腸内細菌叢に違いがあることを知っています。明らかに、摂食障害が微生物叢に影響を及ぼしているのは、食べるものが違うからで、おそらく双方向性でしょう。しかし、抗生物質が、ヒトの嗜好性食品に対する反応にどのような影響を与えるかを調査することは、間違いなく可能です。"
"我々は、マイクロバイオームがマウスの嗜好性食品の過剰摂取に影響を与えるという観測の基礎となる神経生物学を理解していません。"とマズマニアン氏は言います。"我々の研究室や他の研究室における今後の研究は、脳の報酬回路を調節する腸脳軸を探求すると同時に、摂食障害に介入するプロバイオティクスを考案する可能性もあります。"と語っています。
論文のタイトルは、"Gut microbiota suppress feeding induced by palatable foods"（腸内細菌叢は、嗜好品によって誘発される摂食を抑制する）です。OuseyとMazmanianに加え、大学院生のJoseph Boktorが共著者となっています。資金提供は、全米科学財団、ゲイツ・ミレニアム奨学金プログラム、ヘリテージ医学研究所からです。Sarkis Mazmanianは、キャルテックのTianqiao and Chrissy Chen Institute for Neuroscienceの提携教員です。
執筆者
ロリ・ダジョーズ