肝臓と腸内細菌が食品分子を変化させ、体の生物学的活動に影響(Liver, gut bacteria alter food molecules, influence body’s biological activity)

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2026-09-23 ペンシルベニア州立大学(Penn State)

ペンシルベニア州立大学(Penn State)の研究チームは、食事由来のトリプトファンを腸内細菌が分解して生じる代謝物が、腸内細菌と肝臓による化学修飾を受けても生理活性を維持することを明らかにした。ヒトおよびマウスの試料を解析した結果、腸内細菌がトリプトファンから作るインドール-3-酢酸(IAA)にグリシンが結合した「IAA-グリシン」が血液や便中に存在することを確認。通常、こうした抱合反応は代謝物を水溶性にして排出しやすくするが、IAA-グリシンは意外にもアリール炭化水素受容体(AhR)を活性化し、遺伝子発現を調節する可能性が示された。標的液体クロマトグラフィー質量分析法(LC-MS)による測定では、ヒト血清中のIAA-グリシン濃度はIAAと同程度、便中ではIAAの約2倍だった。腸内細菌が作る代謝物が宿主のシグナル伝達に影響する新たな経路を示す成果であり、腸内環境と健康の関係を理解する手掛かりとなる。

<関連情報>

インドール-3-カルボン酸グリシン抱合体はアリール炭化水素受容体リガンドである Glycine conjugates of indole-3-carboxylates are aryl hydrocarbon receptor ligands

Ethan W. Morgan, Andrew J. Annalora, Denise M. Coslo, Krishne Gowda, Dhimant Desai, Fangcong Dong, Ethan H. Davis, Iain A. Murray, Fuhua Hao, Imhoi Koo, Kristina S. Petersen, Penny M. Kris-Etherton, Trenton Wolfe, Reece Erickson, Seth T. Walk, Jordan E. Bisanz, Shantu G. Amin, Craig B. Marcus, Andrew D. Patterson & Gary H. Perdew
Communications Biology  Published:15 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s42003-026-10831-7  Early provide

肝臓と腸内細菌が食品分子を変化させ、体の生物学的活動に影響(Liver, gut bacteria alter food molecules, influence body’s biological activity)

Abstract

Substituted indoles are conserved metabolites across all kingdoms of life and may function as a mediators of inter- and intra-species communication. Indole-3-carboxylates (indole-3-acetic acid (IAA) and indole-3-propionic acid (IPA)) represent abundant tryptophan-derived aryl hydrocarbon receptor (AHR) agonists in human serum, potentially influencing AHR-dependent physiology. LC-MS analysis of mouse serum, urine and cecal/fecal contents reveals that both IAA and IPA undergo host and microbial mediated glycine conjugation to facilitate urinary elimination. Notably, at physiologically detectable human serum concentrations (μM), IAA-Glycine retains human AHR activation potential. Comparative in silico docking simulations corroborate IAA-Glycine as a direct ligand for the human AHR. In contrast to xenobiotic ligands such as TCDD and FICZ, the endogenous tryptophan metabolites examined here exhibited greater activation associated with human AHR relative to mouse AHR. These results underscore the role of microbial and host-derived amino acid conjugation in generating bioactive metabolites and position auxin chemistry within human physiology.

生物化学工学
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