本動画では、消化器専門医のカッサム医師が、腸内細菌と代謝、体組成の関連について解説している。肥満の双子を対象にした研究では、痩せた人の腸内細菌を移植されたマウスは痩せ、肥満の人の腸内細菌を移植されたマウスは肥満になることが示された。当初は腸内細菌がカロリー吸収を増加させるという仮説が立てられたが、現在では酪酸という重要な分子が腸内細菌によって生成され、GLP-1経路を介して満腹感を調整し、慢性炎症を抑制することが代謝健康の鍵であるという理解に進化している。また、アスリートと非アスリートの腸内細菌の違い、特にビオネラ属が乳酸の分解に関与することや、特定の腸内細菌がエストロゲン代謝やマイクロプラスチックの排出にも影響する可能性が示唆されている。代謝健康と腸の健康を改善するためには、酪酸産生を促進するプレバイオティクス食品とプロバイオティクスの摂取が推奨される。
腸内細菌と体組成の関連
カッサム先生、消化器専門医として、本当にたくさんの興味深いケースをご覧になってきたと思いますが、私が特に興味を持っている新しい分野の一つが、腸の健康と実際の体組成との関連です。つまり、腸の健康と脂肪減少、そしてダイエットの効果を改善する可能性についてなんです。この仕組みについて概要を教えていただけますか。その後、メカニズムやその他の詳細について掘り下げていければと思います。
もちろんです。では、一歩下がって、マイクロバイオームと代謝の観点から、この分野がどのように発展してきたかという全体像から始めましょう。おそらく、みんなの頭を解き放った最初の研究は、ワシントン大学のピート・ターンボーが行った非常に洗練された研究だったと思います。彼らはこれまで細菌に一度も接触したことのないマウスを使い、人間の双子から細菌を採取しました。一人は肥満で、もう一人は本当に痩せていて、かなりスリムでした。
そして、人間から細菌を採取してマウスに移植したんです。痩せた人の便を採取してマウスに移植すると、そのマウスは痩せました。そして肥満の人の便を採取してマウスに移植すると、そのマウスは肥満になったんです。みんな「一体何が起こっているんだ。これは驚きだ。どうしてそんなことが可能なんだ」と思いました。
これが、マイクロバイオームが代謝とどのように関わっているかを理解する旅の始まりとなりました。当時の仮説は、現在のものへと進化してきました。当時の仮説の一つは、おそらく腸を通過する微生物、つまり通常は体外に排出される食べ物が、もし肥満のマイクロバイオームを持っていれば、本来は体を通過するだけのものからカロリー摂取を可能にし、それを宿主に与えることができるというものでした。
つまり、宿主により多くのカロリー貯蔵庫を与え、その結果、より多くの体重増加をもたらすということです。一方、痩せた個体では、その副産物はそのまま体を通過し、特に影響を与えないということです。それが最初の仮説でした。仮説は時間とともに変化していますが、それが当初評価されていたものです。
そして、人間を対象とした一連の実験、実際には臨床試験で、非常に粗野な、まあ、すぐに話が逸れますが、糞便移植と呼ばれるものが行われました。
糞便移植との出会い
少し話を戻しますが、私は非常に異なる方法でマイクロバイオームと出会いました。ひどい腸感染症にかかった患者さんがいて、彼女に糞便移植を行ったところ、2日後には庭仕事をしていたんです。これが、私たちが多くの糞便移植を行う旅の始まりとなりました。
これは、人間において因果関係を理解する方法です。ヨーロッパの非常に賢いグループ、マックス・ニードープが、代謝症候群を対象に糞便移植の研究を行いました。彼は基本的に健康なドナーから痩せた人の便を採取し、代謝症候群の人に移植したところ、代謝因子、基本的にはインスリン感受性の改善が見られたんです。
非常に複雑な研究でしたが、非常に説得力がありました。これは代謝に関する研究を少し模倣しています。私が行った研究を含むいくつかの研究、そして実際にマサチューセッツ総合病院で行われた研究が、糞便移植と肥満について調べ始めました。
データはまだ完全には揃っていないと思いますが、徐々に近づいてきています。なぜなら、おそらく食べ物が体を通過するという理論ではなく、GLP-1に関連する生物学的メカニズムに関係しているからです。
長い間、ファーミキューテスとバクテロイデス、その、もう一方はいつも私を混乱させるんですが、一方、ファーミキューテスが肥満と関連していると言われていて、それが長い間、そして今日でも多く引用されていますが、これらは本当にまだ主要な細菌なんでしょうか。それとも、その議論から離れてきているんでしょうか。
状況は本当に変わってきています。今年のNutrients誌に掲載された非常に良いレビューがあって、まさにその疑問を投げかけています。この比率は、みんなが引用し続けている肥満の特徴なのかと。彼らは文献を非常に徹底的にレビューし、実際には世界中の多くの国と多くの研究を調査しました。
そして圧倒的な答えは「いいえ」でした。結論は出ておらず、交絡変数が多すぎて、これが本当の原動力ではないということです。そしてこれは相関関係ですよね。科学を本当に前進させるのは、鶏が先か卵が先かということではなく、実際の生物学、実際に影響を与えている経路が何なのか、それが潜在的な変化につながるのか、ということだと思います。そしてそれを厳密な方法でテストすることです。
酪酸とGLP-1経路
では、現在の状況はどうなっているのでしょうか。酪酸と呼ばれるマスター分子があります。非常に重要な分子で、特定の細菌によって作られます。短鎖脂肪酸であり、この酪酸分子は本当に重要な代謝的影響を持っています。
実際に腸の細胞、L細胞と呼ばれるものと相互作用し、GLP-1を産生します。腸内のGLP-1は、全身効果のためのGLP-1注射で話題になっているものとは少し異なります。そしてこのGLP-1の相互作用により、迷走神経への接続が可能になり、研究では、これが実際に満腹感を減少させる、食欲を減少させる別の経路であることが明らかになり始めています。
これがマイクロバイオームと代謝の世界で、より主要な仮説の一つになっています。それが一つ目です。二つ目は、肥満と代謝状態は多因子的であり、それに関与する多くの要因があるものの、追加の要因として実際に低レベルの慢性炎症があるということです。
そのため、炎症カスケードが多くのグループによって、肥満の個人のための追加の新しい作用機序としてターゲットにされています。それが評価されているもう一つの経路です。
インスリン抵抗性の観点からはどうでしょうか。酪酸、プロピオン酸、これらすべての短鎖脂肪酸が、グルコースの利用とそこでのシグナル伝達において非常に重要な役割を果たしていることは知っていますが、近年、そこで何が明らかになり始めているのでしょうか。
まさにその通りです。私が言及したマックス・ニードープの研究は、酪酸を介したその経路がインスリン感受性に大きな影響を与えるということです。私たちは、その同じ経路を通じて、基本的に糖の処理方法に関する結果を見ています。それは特にエキサイティングなことだと思います。体重だけでなく、代謝能力も向上するということです。
筋肉タンパク質合成や、筋肉を構築する可能性についてはどうでしょうか。そこで何か見え始めていますか。
ええ、見え始めています。いくつかの異なることがあると思います。まず生物学について、次に前臨床、そして臨床について話しましょう。生物学的には、仮説としては、特定の微生物がタンパク質をより効果的に分解する同化能力を高める能力を持っているということです。それが一つの側面だと思います。
そして、逆に言えば、特定の微生物が悪い形での、炎症的な形での異化を防ぐのを助けるということです。それが仮説の種類です。そして非常に興味深い前臨床研究、マウス研究がありました。
彼らは握力で定義された、高機能で強い高齢者と、低機能で弱い高齢者、人間を対象に、以前お話ししたのと同じ種類の無菌マウスの中に移植しました。すると驚くべきことが起こりました。
高機能で強い微生物を得たグループは、マウスの握力に基づいて、より強くなりました。そしてもう一方のグループは、基本的には変化しませんでした。それは、それを示す本当に魅力的な研究でした。そして、人間側では非常に良い研究がありました。
それは英国のノリッジ大学からの多くのデータを含む、高齢者集団におけるメタ分析とシステマティックメタ分析でした。実際にプロバイオティクス、一部のプロバイオティクスが高齢者集団の握力を増加させることと関連しているようだということを示しました。
それで、そのようなデータが少しずつ変換され始めているのが見え始めていますが、まだ新興段階です。
興味深いですね。メカニズム的な観点からの仮説は何でしょうか。マイクロバイオームから強くなるというのは、どういうことだと思いますか。
私が考えるに、それは私が以前話していたことに戻ると思います。つまり、タンパク質の分解をより良く最適化できるかということです。同化作用、つまり細胞に効果的に、そして私たちの構成要素に取り込まれるタンパク質を最適化しているのか。そして特定の微生物がそれをより効果的に行えるのか。
同様に、炎症性の微生物を避けることによって、異化、分解を減らしているのかということです。
脂肪酸酸化の観点からはどうでしょうか。脂肪燃焼に関する証拠はありますか。
脂肪燃焼に関するデータが出始めていて、白色脂肪組織と褐色脂肪組織について、そしてそれについて考えることがあります。そのデータはまだかなり初期段階だと思います。方向性についてはまだ明確ではありません。同じレベルではありません。横断的データがあります。つまり、違いは見られますが、まだ因果経路はわかっていません。でも興味深いですね。
いや、完全に興味深いです。そして、脂肪酸化の増加があるからといって、必ずしも脂肪を燃やしているわけではない、いや、文字通り脂肪を燃やしているという意味ではありますが、人々が考えるような意味での脂肪燃焼ではないんですよね。
脂質プロファイルを改善し、グルコース酸化を改善することで、多くの場合、脂肪酸酸化を改善し、ミトコンドリアレベルでいわゆる基質切り替え能力を向上させることができます。
アスリートのマイクロバイオーム
私が特に興味深いと思う分野の一つは、オフラインでも少し話しましたが、アスリートと非アスリートのマイクロバイオームです。非常に魅力的です。ビオネラ属だと思いますが、発音は合っていますか。
ビオネラです。
ビオネラ。その研究をご存知でしたら、概要を教えていただけますか。本当に魅力的なんです。
ええ。ハーバード医学部のアリス・コステックとジョナサン・シャイマンが行った研究があります。彼らは基本的にアスリートを調べ、特定のアスリートが他のアスリートよりも乳酸をより良く分解できることを特定できました。
それを助ける主要な細菌が、このビオネラ属でした。彼らはそれが非常に強力だと考えました。そして実際にそれをイノベーションに変え、テストし始めました。パフォーマンスにとって興味深い分野です。なぜなら、非常に理にかなっているからです。
もちろん、マラソンランナーは乳酸を代謝する異なる方法を持っていますから。彼らのそこでの研究は本当に素晴らしいと思います。
彼らはそれで何か移植を行いましたか。テストしましたか。その研究はどうなりましたか。マラソンランナーからその細菌を採取して、マウスモデルに入れるようなことをしましたか。
私が言ったような方法で、マウスモデルで直接テストしたかどうかは覚えていません。でも、生物学的な観点からは、かなり明確な経路だったと思います。しばらく前のネイチャー・メディシンの論文でした。
それもほんの氷山の一角かもしれませんよね。この効率性と副産物や老廃物を分解する能力に帰着すると思います。私は乳酸を老廃物とは見ていません。つまり、エネルギー代謝に使用するあらゆる種類のサイクルの観点から非常に機能的です。
でも、人々が忘れているのは、食べ物から何を抽出しているかという要素があるということだと思います。しかし同時に、何を代謝し、リサイクルし、排除できるか、そういったことです。
吸収よりも、どう言えばいいか、老廃物の排除を助ける傾向がある細菌はありますか。例えば、粒子を体外に移動させるのを助ける細菌の株はありますか。
今話していることから少し逸れますが、マイクロプラスチックなどが通過する観点から言うと、それらの除去を促進するのを助ける細菌はありますか。
マイクロプラスチックと重金属
これは非常に興味深い科学の分野です。特にマイクロプラスチックに関しては、それらを分解できる細菌があります。トルコの消化器専門医による非常に興味深いデータがあり、まだ非常に初期段階ですが、特定の微生物のセットが実際にマイクロプラスチックを分解し、実際にそれらを隔離してから排出できることを示しています。
重金属に関しても、微生物が重金属に潜在的に影響を与える可能性があるという興味深いデータがあります。科学はまだ成熟段階ですが、私が非常に注意深く指を置いている分野です。なぜなら、それは非常に重要だからです。
私たちが実際に環境ソリューションで、生活環境を強化する能力を持つ世界を想像できますか。それは非常にエキサイティングです。
胆汁酸隔離、何かそのようなものだと思いますが、それは何ですか。そしてそれは、私たちの多くの微生物がある意味でそれを行うことを知っていますか。
二次胆汁酸は基本的に多くの微生物によって産生され、それが実際に、私が以前言及した、ひどい下痢を持つあの病態を持つ人々を助けているものです。それは実際に胆汁酸に関連する経路を通じて働いています。
なぜなら、それは基本的に、少なくとも私が先週読んだ論文では、胆汁酸が脂溶性毒素に結合できるということでした。それには、そうですね、M&MPのようなものも含まれます。プラスチックのマイクロ粒子やナノ粒子のようなものです。
それらを体から除去するわけではないかもしれませんが、腸を通過する速度を速めることができるなら。なぜなら、マイクロプラスチックは基本的に食べ物のように吸収されることを示唆する他の文献を見てきたからです。それはただ魅力的です。
排除に関しては良い指摘だと思います。ここで興味深いことがあります。腸内には、エストロゲンを代謝できる遺伝子コードを持つ特定の細菌があります。
理論はこうです。女性の卵巣で通常産生されるエストロゲンは、実際には肝臓で脱抱合され、その後脱抱合されてから、基本的に便に排泄されます。
しかし、適切な文脈では、特定の微生物がその不活性エストロゲンを活性エストロゲンに変換し、それを宿主に与えることができます。そのため、特定の微生物が、例えば閉経周辺期の女性のエストロゲンを増加させる可能性があるという理論があります。
それも興味深い分野です。
代謝健康のための実践的アドバイス
人々は常に実践的なアドバイスを求めていますよね。代謝の観点から、もし人々に何かを伝えるとしたら、腸の健康に関して何を勧めますか。そして一般的な腸の健康を見ている人にとってもおそらく似ていると思いますが、体組成、脂肪酸化、グルコース代謝などから見て、どの株に焦点を当てることを人々に勧めますか。そして人々が焦点を当てられる食品をいくつか教えていただけますか。
この点で重要なのは、酪酸だと思います。酪酸が代謝健康と一般的な腸の健康の最も重要な推進力であり、さまざまな面でそうです。それが第一です。
第二に、どうやって酪酸を増やすかですよね。そこで考えるべき2つの道があると思います。一つは、酪酸の生成を促進するプレバイオティクスを増やすことができます。
例えば、イヌリンは、全食品の観点から、例えばエルサレムアーティチョークやネギに含まれています。ペクチンはリンゴに含まれています。ライ麦や全粒小麦。これらはすべて酪酸の増加を促進することが示されています。実際、一部のダークチョコレートでさえ、特に酪酸を増加させることが示されています。
二つ目の要素は、酪酸を増加させるプロバイオティクスで食事を強化し、補完することです。DSO1は実際にデータを発表したばかりで、DSOが実際に酪酸を増加させていることを示唆するデータのセットがあります。これも物語の本当に重要な部分だと思います。
食事を最適化できるもの、そして最初からそこに細菌がいる必要があることを認識することです。例えば酪酸を増加させる細菌、それが例えばサイドフローの例です。
これは人々にとって役立つと思います。多様性は重要ですが、人々に多様性について話すと、人々が遵守を望む場合に時々欲しい具体性に欠けるからです。
さて、多様性を食べろと言っているんですね。では、青いドリトスと赤いドリトスを食べればいいんですね。多様性だと思いますが、でも、酪酸産生、酪酸産生食品とは言いませんが、酪酸の産生を促す食品をどう食べるかという具体性を与えることができることです。
その通りです。そしてそれは非常に重要で、非常に役立つと思います。なぜなら、人々はそれについてGoogleで検索することさえできるからです。どうやってこれらの食品を増やすか。彼らはこの最終結果を望んでいるから。このカスケードの終わりはどこにあるのか。
そして、人々がこれらの短鎖脂肪酸と、それらが体内でシグナル伝達デバイスとしてどのように作用するかを理解すると、それはもう少し消化しやすくなります。意図的ではないですが、そうですよね。
それは、さて、この食べ物を食べると、確かに腸に良い。でも、見たり感じたり触ったりできないから、腸で何が起こっているかは本当に気にしない、というような感じです。でも、実際に考えると、さて、彼らは何を産生していて、それが実際に実現できる形で体をより良く機能させるのを助けるシグナルとして作用するのか、ということです。
その通りです。そして代謝面だけでなく、そのGLP-1経路を通じてですが、私たちが話したバリア機能、それは実際に炎症と炎症カスケードを減らす上で非常に重要です。HDACと呼ばれるものです。
すべての理由から、私にとって、それが一つの場所であり、実際に自然にそれを産生する細菌の工場を持つのが最善です。そして多様性は良いものです。
以前それを言及した理由は、これらの下位要素が、酪酸産生生物がその仕事をするために潜在的に必要な相互給餌があるからです。だから、具体性は重要だと思いますが、より広い文脈の中でです。
相互給餌について簡単に説明すると、細菌が食べ物を分解して何かを産生し、それがそれに相互給餌されるということですか。
まさにその通りです。例えば、2つの細菌があるとします。一つは酪酸産生生物で、もう一つは傍観者と呼びましょう。食べ物は実際に傍観者に行き、その食べ物を、酪酸産生生物が成長するために必要な代謝物に変換します。それが直接酪酸を産生します。
マイクロバイオームはそのように複雑です。相互関係があります。しかし、その酪酸産生生物の周りに適切なエコシステムを持つ必要があります。孤立しては機能しません。成長するために必要な相互給餌副産物を得られません。
それは魅力的ですね。さて。そのような説明は聞いたことがありませんでした。
それは、類推を見つけようとしています。つまり、何かをしている人がいて、でもそれについて考えなければならないと思います。
でも、相互給餌については、ええ、基本的に、玉ねぎを食べて、そのプレバイオティック効果を得て、その細菌が何かを産生し、そして傍観者がそれを利用する能力を持つ、とずっと思っていました。
でも、ほとんど逆のように聞こえます。傍観者がそれを利用して、主要な焦点、主要な細菌がその仕事をできるようになる、というような感じです。
まさにその通りです。そしておそらく、それは両方に栄養を与えていますが、直接的には両方のコンポーネントが必要です。マイクロバイオームについて話すとき、それは時々見逃される重要な要素だと思います。
いや、確かに。それはマイクロバイオームについて話すとき、一般の人にとってはより高度なトピックですが、さて、先生、みんなあなたをどこで見つけられますか。そしてDSO1をどこで見つけられますか。
もちろんです。私はDr. Zay saysで見つけられます。X上ではdr a i n s a ysで、LinkedInでも同様です。そして私たちはPendulum.comで見つけられます。
了解です。ありがとうございます。
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