東京理科大學先進工學部生命系統工學科的西山千春教授、長田和樹助教等在與京都大學農學研究科的小川順教授、岸野重信副教授、日本東北大學東北醫療Megabank機構的山本雅之教授、東京理科大學藥學部的市原學教授的聯合研究中，透過研究腸道内細菌代謝產物對免疫反應的影響，發現脂肪酸代謝產物酮烯脂肪酸可以抑制樹突狀細胞的發炎反應。此外研究還證實，在酮烯脂肪酸中，與其他代謝產物相比，γKetoC表現出最優異的抗炎作用。該成果有望促進免疫相關疾病冶癒藥物和預防方法的開發。相關成果已發表在國際學術期刊《Frontiers in Immunology》4月30日號上。
研究成果概要（供圖：東京理科大學）
腸道中，細菌以源自食物成分的物質爲受質，作用產生各種次級代謝產物。近年來，研究發現腸道内乳酸菌L.plantrum的酶在其觸媒作用可分解食物中的脂肪酸，這些代謝中間產物（羥基脂肪酸、氧代脂肪酸、酮烯脂肪酸等）具有改善代謝的作用等，對寄主健康有着積極影響。另一方面，這些脂肪酸代謝產物對免疫反應的影響此前並未明確。
在此之前，研究團隊已於今年1月解明瞭由膳食纖維產生的短鏈脂肪酸可透過肥大細胞抑制過敏性疾病的機制。
研究人員利用來自L.plantrum的轉化酶從多不飽和脂肪酸（具有2個以上雙鍵的不飽和脂肪酸）中製備羥基脂肪酸、氧代脂肪酸和酮烯脂肪酸，並研究了每種脂肪酸是否會影響免疫反應。他們從小鼠脾臟和骨髓中製備了免疫細胞，並在基因、細胞和個體水平上研究了多種脂肪酸代謝產物與免疫細胞活性之間的相關。
結果發現，當使用從小鼠脾臟製備的免疫細胞進行研究時，酮烯脂肪酸（KetoC、αKetoC、γKetoC）處理顯着減量了抗原刺激誘導的細胞介素分泌。其中，γKetoC表現出的活性最強，而處理這些代謝產物的起始物質亞麻油酸時，並未觀察到細胞介素分泌的抑制，這表明其透過代謝轉化獲得了新功能。
此外，研究還發現酮烯脂肪酸能強烈抑制了LPS等多種菌體成分誘發的發炎反應，尤其是抑制了樹突狀細胞分泌發炎性細胞介素。
對γKetoC抗炎作用機制的研究表明，Gq型GPCR參與了γKetoC的部分作用，並且具有激活樹突狀細胞中NRF2通路的作用。
透過向結腸炎模式小鼠口服γKetoC後發現病況得到緩解。疾病活動指數評分的擧升受到抑制，結腸因纖維化導致的萎縮也得到抑制。當延長給藥時間後，還觀察到體重減輕緩解，結腸組織傷害等減量，且血清中TNF-α、IL-6和TL-12p40的濃度擧升趨勢也受到抑制。
西山教授表示：「此次，我希望透過介紹口服攝入油脂成分在腸道内轉化爲新化合物併發揮抗炎效果的内容，讓大家進一步瞭解到腸道細菌會製造有益於人類健康物質的事實。雖然食用油的種類繁多，但重要的是ω3和ω6系統的平衡，以及作爲營養補充劑服用的DHA（二十二碳六烯酸）和EPA（二十碳五烯酸）的效果等，從這些觀點看油脂成分與健康的關聯性已被人們所認知。另一方面，在我們的測定系統中被確定爲具有高抗炎活性的脂肪酸並不屬於這些傳統分類。特別是在本研究中發現的具有最高活性的γKetoC是透過乳酸酶從γ-亞麻酸合成的，而γ亞麻酸被認爲對某些自體免疫疾病和過敏有益，這實際上可能是γKetoC的作用，這一假說或許也是成立的。隨着研究的進展，將會進一步揭示有效成分更高效的攝入方法。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Frontiers in Immunology
論文：The gut lactic acid bacteria metabolite, 10-oxo-cis-6, trans-11-octadecadienoic acid, suppresses inflammatory bowel disease in mice by modulating the NRF2 pathway and GPCR-signaling
DOI：10.3389/fimmu.2024.1374425
