北里大学と慶應義塾大学の研究グループは、人工甘味料として広く使用される糖アルコール「ソルビトール」の摂取が、腸内細菌叢およびその代謝物を介して腸管の炎症性免疫応答を活性化し、大腸炎を悪化させることを明らかにしました。
本研究は、北里大学薬学部 微生物学教室の金倫基教授（研究当時：慶應義塾大学薬学部 創薬研究センター 教授）、慶應義塾大学 先端生命科学研究所／同大学大学院政策・メディア研究科 博士課程3年（研究当時）の佐藤謙介、および同大学薬学部薬学科6年（研究当時）の富岡美和を中心としたチームによる研究成果です。
発酵性のオリゴ糖・単糖・二糖・ポリオールの総称であるFODMAP（Fermentable Oligosaccharides, Disaccharides, Monosaccharides, And Polyols）は消化管で吸収されず大腸へ到達することで腸内細菌に利用・発酵され、ガス産生、腹痛、腹部膨満感などを引き起こすため、過敏性腸症候群（IBS）や炎症性腸疾患（IBD）患者の症状を悪化させる可能性が指摘されており、近年では「低FODMAP食」が有効な食事療法として注目されています。なかでもポリオール（糖アルコール）の一種であり甘味料として広く使用されるソルビトールは、活動期IBD患者の腸内で、健常者や寛解期患者と比べて糞便中濃度が高いことが報告されており、腸管炎症との関連も示唆されてきました。しかし、ソルビトールそのものが腸内で炎症を誘導しうるのか、またその際に腸内細菌叢や免疫細胞がどのように関与しているのかについては、これまで明らかにされていませんでした。
本研究では、マウスにソルビトールを摂取させた実験を通じて、ソルビトールが腸内環境と免疫応答に与える影響を詳細に解析しました。その結果、ソルビトール摂取により、実験的大腸炎が悪化することが分かりました。さらに、ソルビトールを継続的に摂取すると、大腸内でIL-1βなどの炎症性サイトカインの産生や、炎症性のM1型マクロファージの分化が促進されていることが明らかになりました。さらに、腸内細菌叢の構成に変化が認められ、とくにPrevotellaceae科細菌の割合が高くなっていました。こうした炎症性の変化は、抗菌剤の投与によって消失したことから、ソルビトールの作用が腸内細菌叢に依存していることが示唆されました。加えて、ソルビトール摂取群では糞便中のトリプタミン濃度が有意に上昇しており、トリプタミンを添加した細胞実験においても、M1マクロファージへの分化およびIL-1βの発現増加が確認されました。
以上のことから、ポリオールが腸内細菌叢の構成や代謝、免疫応答に影響を及ぼし、腸の炎症を悪化させる新たな仕組みが明らかになりました。これにより、低FODMAP食がIBDの急性期における症状緩和に寄与する可能性が示唆されました。一方で、FODMAPの中には腸炎の抑制に関与する糖類も報告されています。そのため、腸内細菌叢の多様性や機能維持の長期的観点から、水溶性食物繊維など腸内に有益な糖類の摂取も考慮することが重要です。
本研究は、腸内細菌・代謝物・免疫細胞の連関に着目した新たな炎症制御の視点を提供し、個別化栄養療法やマイクロバイオームを標的とした治療戦略の発展に貢献することが期待されます。
本研究成果は、2025年6月19日付で、国際学術誌『iScience』（Cell Press）にオンライン掲載されました。
