微生物で生成されたイミダゾールプロピオネートはmTORC1を通じてインスリンシグナルを損なう
Ara Koh1, Antonio Molinaro1, Marcus Ståhlman1
1Department of Molecular and Clinical Medicine/Wallenberg Laboratory, Institute of Medicine, University of Gothenburg and Sahlgrenska University Hospital, Gothenburg, Sweden.
2型糖尿病では腸内微生物の代謝物であるイミダゾールプロピオネートが増加し,インスリン信号伝達経路を阻害することで,グルコース耐性を低下させる. この発見は,代謝疾患の発症におけるイミダゾールプロピオネットの潜在的な役割を示唆する.
科学分野:
- 微生物学
- メタボリズム
- 内分泌学
背景:
- 2型糖尿病のような代謝疾患は 腸内微生物群や食事によって 影響を受けます
- 微生物の代謝物は,宿主の健康と病気における役割としてますます認識されています.
研究 の 目的:
- 2型糖尿病に関連する微生物代謝物を特定する.
- 糖質代謝とインスリンシグナル伝達におけるイミダゾールプロピオネートの機能的役割を調査する.
主な方法:
- ヒトにおけるイミダゾールプロピオネートの定量化
- 腸のシミュレータで糞便の微生物群を用いて,インビトロでイミダゾールプロピオネットを生産する.
- イミダゾールプロピオネートをマウスに投与して,グルコース耐性を評価する.
- インスリンシグナル伝達経路 (p38γ MAPK,p62,mTORC1) のインビトロおよびインビボ分析
- 2型糖尿病患者の肝臓組織におけるp62とmTORC1の活性化の検査
主要な成果:
- ヒスティジンから派生したイミダゾールプロピオネートは,2型糖尿病患者においてより高い濃度で発見されました.
- 2型糖尿病患者の腸内微生物はイミダゾールプロピオネットを多く生成した.
- イミダゾールプロピオネート投与はマウスのグルコース耐性を低下させた.
- イミダゾールプロピオネートはp38γ MAPKを活性化することでインスリンシグナル伝達を妨害し,p62およびメカニスティックターゲットのラパミシン複合体1 (mTORC1) の活性化につながった.
- 2型糖尿病患者の肝臓ではp62とmTORC1の活性化が増加した.
結論:
- 腸内微生物の代謝物質であるイミダゾールプロピオネートは2型糖尿病の病原化に寄与する可能性があります.
- イミダゾールプロピオネート生産やその下流効果をターゲットにすることで,2型糖尿病の新たな治療戦略を提案できるでしょう.
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