新規プレバイオティクスによる抗肥満作用の発見~酢酸と腸内細菌代謝を介した糖質吸収抑制効果~

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2025-05-17 理化学研究所,株式会社ダイセル,日本医療研究開発機構

理化学研究所とダイセルの共同研究で、新たなプレバイオティクス素材「水溶性酢酸セルロース(WSCA)」が、腸内細菌を介して体重増加を抑え、肥満や高血糖、脂肪肝の改善に効果を示すことが明らかになった。WSCAは腸内で酢酸の産生を促し、特にBacteroides thetaiotaomicron菌の増殖と糖質代謝活性を高めることで糖質吸収を抑制、脂肪分解を促進する。無菌マウスでは効果が見られず、腸内細菌の関与が重要であることが確認された。今後、食品への応用が期待される。

新規プレバイオティクスによる抗肥満作用の発見~酢酸と腸内細菌代謝を介した糖質吸収抑制効果~
水溶性酢酸セルロース(WSCA)による腸内細菌を介した肥満抑制効果

<関連情報>

アセチル化セルロースは腸内常在菌が宿主から摂取可能な炭水化物を介して体重増加を抑制する Acetylated cellulose suppresses body mass gain through gut commensals consuming host-accessible carbohydrates

Tadashi Takeuchi ∙ Eiji Miyauchi, ∙ Yumiko Nakanishi ∙ … ∙ Nobuo Sasaki ∙ Ikuo Kimura, ∙ Hiroshi Ohno
Cell Metabolism  Published:May 16, 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.04.013

Highlights

  • Acetylated cellulose (AceCel) reduces body mass gain in wild-type and ob/ob mice
  • AceCel limits host carbohydrate oxidation and promotes fatty acid utilization
  • AceCel reduces gut simple sugars and body mass gain in a microbiota-dependent manner
  • Acetate facilitates carbohydrate fermentation by a gut Bacteroides species

Summary

Effective approaches to preventing and treating obesity are urgently needed. Although current strategies primarily focus on direct modulation of host metabolism, another promising approach may involve limiting nutrient availability through regulation of the gut microbiota, which links diet and host physiology. Here, we report that acetylated cellulose (AceCel), which markedly alters gut bacterial composition and function, reduces body mass gain in both wild-type and obese mice. AceCel limits carbohydrate oxidation and promotes fatty acid oxidation in the host liver in a microbiota-dependent manner. We further show that acetate enhances carbohydrate fermentation by the gut commensal Bacteroides thetaiotaomicron, depleting host-accessible simple sugars in the gut of AceCel-fed mice. These findings highlight the potential of AceCel as a prebiotic that regulates carbohydrate metabolism in both bacteria and host, offering promise as a therapeutic strategy for obesity.

医療・健康
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