#116 腸内細菌が腸内のニコチンを分解することでNASHの進行を緩和する。腸内細菌と喫煙の関係。

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現役の研究者である鈴木大輔が、腸内細菌にまつわるエピソードをお届けしております🦠

今回のエピソードでは、喫煙と腸内細菌の関係についてお話します。喫煙は、発ガン性物質を始めとした多くの有害な物質を摂取する習慣であり、健康に対する悪影響が様々な側面から明らかになってきました。喫煙が与える健康への影響の１つに、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD: ナッフルド)という疾患があります。この病気は、アルコールの摂取によらない脂肪肝を指し、肝臓機能が低下すると共に、脂肪肝炎を経て肝がんに進行していきます。そんな、疾患としての注目度が高いNAFLDと喫煙について、どのようなメカニズムで関係しているのかは知られていませんでした。今回紹介する"Gut bacteria alleviate smoking-related NASH by degrading gut nicotine"という論文では、NALDFと喫煙の間に、腸内細菌が介在していることを明らかにしています。

喫煙習慣と腸内細菌の関係について、早速みて行きましょう！

このお話は、聴いて楽しむポッドキャストでも公開しております！ぜひ遊びに来てください！

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研究方法

研究の方法としては、喫煙者と非喫煙者の回腸から粘膜の生検体、血清、便を採取することで、喫煙と体の関係について調査していきます。また、喫煙によって体内に摂取されるニコチンの影響を評価するため、ニコチンの煙、経口、皮下曝露をマウスに対して行い、各臓器におけるニコチン濃度を測定していきます。

続いて、ニコチンに対する腸内細菌の影響を評価するために、無菌マウスと腸内細菌を保有するSPFマウスの回腸内容物、回腸組織のニコチン濃度の特定や、ニコチンの分解酵素をもつ細菌の特定を行いました。

ニコチンは、ヒトやマウスに共通して腸内に蓄積され、腸内細菌によって分解される

ニコチンの摂取によってヒト、マウスの体のどこにニコチンが摂取されるのかを調査した結果、ヒトとマウスに共通して腸内＝回腸に蓄積されていることが確認されました。

続いて、マウスの腸内のニコチン濃度を確認すると、腸内細菌が存在することで濃度が低いことが確認されました。そこで、ニコチンを分解する能力あがる細菌について探索すると、Bacteroides xylanisolvensが該当しました。

さらに、Bacteroides xylanisolvensが存在する培地にニコチンを添加した結果、増殖速度に影響は無く、かつニコチンが効率てきに分解されていることが確認されました。ここでは、ニコチンが4-ヒドロキシ-1-(3-ピリジル)-1-ブタノンに分解されていることが分かりました。さらに、腸内にB. xylanisolvensを定着させた上でニコチンの分解を評価したところ、たしかに分解されて4-ヒドロキシ-1-(3-ピリジル)-1-ブタノンが増加していることが示されました。

さらに、本研究の結果、ニコチンの腸内への蓄積に伴い腸管の酵素(AMPKα)を活性化させ、腸内のセラミド形成の増加に伴ってNALFDから非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）の進展に関与することが示唆されました。

この研究では何を言いたかったのか

では、この研究では何を言いたかったのでしょうか。

本研究では、喫煙によるニコチンの摂取によって、ニコチンが腸内に蓄積し、特定の酵素の活性化に伴って非アルコール性脂肪性肝疾患NAFLDから非アルコール性脂肪性肝炎NASHへの進行に寄与することが示されました。また、腸内細菌であるB. xylanisolvensがニコチンの分解を介在することにより、NAFLDからNASHへの進行を緩和することが示唆されました。

腸内細菌によって、喫煙による健康への影響が異なるという知見は、非常に興味深いですよね！以上、腸内細菌と喫煙の関係として腸内細菌が腸内のニコチンを分解することでNASHの進行を緩和することについてお話しました。

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参考文献