酪酸塩ではなく、プロピオン酸塩は、子供の母親の食事誘発性神経認知障害を逆転させる

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Pharmacol. Res..2020 Jul;:105082. S1043-6618(20)31390-6. doi: 10.1016/j.phrs.2020.105082.Epub 2020-07-14.

酪酸塩ではなく、プロピオン酸塩は、子供の母親の食事誘発性神経認知障害を逆転させる

Butyrate, but not Propionate, Reverses Maternal Diet-Induced Neurocognitive Deficits in Offspring.

Linchao Yu
Xin Zhong
Yu He
Yuan Shi

PMID: 32679183 DOI: 10.1016/j.phrs.2020.105082.

抄録

背景:

母体の食事は、子孫の神経発達を含む健康に有益な役割を果たしています。一般的な人口の間で繊維の消費量が不足している神経認知疾患の懸念が高まっています。しかし、母体の低繊維食（MLFD）と子孫の神経認知機能との関連はまだ不明です。

BACKGROUND: Maternal diet plays a beneficial role in the health, including the neurodevelopment, of offspring. Insufficient fibre consumption among the general population has increased concern about neurocognitive diseases. However, the association between maternal low-fibre diet (MLFD) and neurocognitive function in offspring is still unclear.

方法:

マウスは、繊維の多様なレベルを含む飼料を供給したり、妊娠中に短鎖脂肪酸（SCFAs）を投与した。子孫とシナプス可塑性関連タンパク質レベルの神経認知機能を測定した。遺伝子発現はsiRNA干渉によって中断された。妊婦とペアの臍帯血（UCB）サンプルからのサンプルは、一般的な線形モデルで分析した。

METHODS: Mice were fed diets containing diverse levels of fibre or administered short-chain fatty acids (SCFAs) during gestation. The neurocognitive functions of the offspring and synaptic plasticity-related protein levels were measured. Gene expression was disrupted by siRNA interference. Samples from pregnant women and paired umbilical cord blood (UCB) samples were analysed by the general linear model.

結果:

我々は、MLFDが認知機能と子孫のシナプス可塑性を損なうことを発見し、その障害は酪酸塩の摂取によって逆転したが、プロピオン酸塩の摂取によっては逆転しなかった。メカニズム研究では、ヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）-4が酪酸依存性の神経認知改善の最も可能性の高いメディエーターであることが示された。また、ヒト母体血清とペアのUCBサンプルを使用して、我々は、子孫のSCFAレベルが母体血清中のレベルと正の相関があったことを示した。

RESULTS: We found that MLFD impaired cognitive function and synaptic plasticity in offspring and that the impairments were reversed by butyrate intake but not propionate intake. Mechanistic studies showed that histone deacetylase (HDAC)-4 is the most likely mediator of butyrate-dependent neurocognitive improvement. In addition, using human maternal serum and paired UCB samples, we demonstrated that SCFA levels in offspring were positively correlated with levels in the maternal serum.

結論:

これらの結果は、母体の食事中の繊維がSCFAレベルを変更することにより、子孫の神経認知機能を調節し、クリニックで子孫の健康を向上させるためのSCFA依存周産期の介入の使用をサポートしていることをしっかりとした証拠を提供しています。

CONCLUSION: These results provide solid evidence that fibre in the maternal diet regulates neurocognitive functions in offspring through altering SCFA levels and supports the use of SCFA-dependent perinatal intervention for improving offspring health in the clinic.