(57)【要約】  腸内細菌叢構造を改善する方法および組成物であり、当該方法および組成物は、対象内の第１腸内細菌叢集団を選択的に増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させる。前記第１腸内細菌叢集団は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含んでおり、前記第２腸内細菌叢集団はエンドトキシン生成細菌を含んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
腸内細菌叢集団を改善する方法であって、該方法は、対象に組成物を投与して、該対象内の第１腸内細菌叢集団を増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させる工程を含んでおり、該第１腸内細菌叢集団が短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含み、該第２腸内細菌叢集団がエンドトキシン生成細菌を含んでいる、方法。
【請求項２】
前記組成物が、生薬、天然物、薬草または薬草抽出物を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物が、ベルベリン、ベルベリン誘導体またはイソキノリンアルカロイドを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、セイヨウメギ（Berberis vulgaris）、オウレン（Coptis chinensis）、コガネバナ（Scutellaria baicalensis）、オウバク（Phellodendri Chinensis）、ツルレイシ（Momordica charantia）、クチョウ（Ilex kudingcha）、クララ（Sophora flavescens）、リンドウ（Gentiana scabra）、ハナスゲ（Anemarrhena asphodeloides）、クチナシ（Gardenia jasminoides）、ダイオウ（Rheum palmatum）、タンポポ（Herba Taraxaci）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、メギ属（Berberis）、オウレン属（Coptis）、タツナミソウ属（Scutellaria）、キハダ属（Phellodendron）、ツルレイシ属（Momordica）、モチノキ属（Ilex）、エンジュ属（Sophora）、リンドウ属（Gentiana）、ハナスゲ属（Anemarrhena）、クチナシ属（Gardenia）、ダイオウ属（Rheum）またはタンポポ属（Taraxacum）である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、メギ科（Berberidaceae）、キンポウゲ科（Ranunculaceae）、シソ科（Lamiaceae）、ミカン科（Rutaceae）、ウリ科（Cucurbitacea）、モチノキ科（Aquifoliaceae）、マメ科（Leguminosae）、リンドウ科（Gentianaceae）、リュウゼツラン科（Agavaceae）、アカネ科（Rubiaceae）、タデ科（Polygonaceae）、キク科（Asteraceae）、ツヅラフジ科（Menispermaceae）またはウリ科（Cucurbitaceae）である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１腸内細菌叢集団が、アリスティペス（Alistipes）、アロバキュラム（Allobaculum）、バクテロイデス（Bacteroides）、バーンシエラ（Barnesiella）、ブラウシア（Blautia）、ブチリシコッカス（Butyricicoccus）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ドレア（Dorea）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、ホールデマニア（Holdemania）、ローソニア（Lawsonia）、オシリバクター（Oscillibacter）、パラバクテロイデス（Parabacteroides）、ファスコラークトバクテリウム（Phascolarctobacterium）、プレボテラ（Prevotella）、セディメンティバクター（Sedimentibacter）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１腸内細菌叢集団が、バクテロイデス科（Bacteroidaceae）、コリオバクテリア科（Coriobacteriaceae）、デスルフォビブリオ科（Desulfovibrionaceae）、エリシペロトリクス科（Erysipelotrichaceae）、フラボバクテリア科（Flavobacteriaceae）、ヘリコバクター科（Helicobacteracea）、インケルタエセディスＸＩ（Incertae Sedis XI）、インケルタエセディスＸＩＶ（Incertae Sedis XIV）、ラクノスピラ科（Lachnospiraceae）、ポルフィロモナス科（Porphyromonadaceae）、プレボテラ科（Prevotellaceae）、リケネラ科（Rikenellaceae）、ルミノコッカス科（Ruminococcaceae）、ベイヨネラ科（Veillonellaceae）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１腸内細菌叢集団が、カンピロバクター目（Campylobacterales）、デスルフォビブリオ目（Desulfovibrionales）、バクテロイデス目（Bacteroidales）、コリオバクター目（Coriobacteriales）、フラボバクテリア目（Flavobacteriales）、クロストリジウム目（Clostridiales）、エリシペロトリクス目（Erysipelotrichales）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１腸内細菌叢集団が、イプシロンプロテオバクテリア網（Epsilonproteobacteria）、デルタプロテオバクテリア網（Deltaproteobacteria）、バクテロイデス網（Bacteroidia）、コリオバクター亜網（Coriobacteridae）、フラボバクテリア網（Flavobacteria）、クロストリジウム網、（Clostridia）、エリシペロトリクス網（Erysipelotrichi）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１腸内細菌叢集団が、プロテオバクテリア門（Proteobacteria）、バクテロイデス門（Bacteroidetes）、アクチノバクテリア門（Actinobacteria）、フィルミクテス門（Firmicutes）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌が、ブラウシア（Blautia）、アロバキュラム（Allobaculum）、プレボテラ（Prevotella）、バクテロイデス(Bacterioides)、ブチリシモナス（Butyricimonas）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１腸内細菌叢集団が、1６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号１〜９３から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約９５％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号１〜９３から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約８０％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２腸内細菌叢集団が、アリスティペス（Alistipes）、アナエロプラズマ（Anaeroplasma）、バーンシエラ（Barnesiella）、ビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ブチリビブリオ（Butyrivibrio）、コプロコッカス（Coprococcus）、ファステディオシピラ（Fastidiosipila）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、マービンブリアンシア（Marvinbryantia）、オリバクテリウム（Oribacterium）、オシリバクター（Oscillibacter）、プレボテラ（Prevotella）、ロゼブリア（Roseburia）、ルミノコッカス（Ruminococcus）、ＴＭ７＿インケルタエ＿セディス属（TM7_genera_incertae_sedis）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２腸内細菌叢集団が、ヘリコバクター科（Helicobacteraceae）、ラクノスピラ科（Lachnospiraceae）、ポルフィロモナス科（Porphyromonadaceae）、プレボテラ科（Prevotellaceae）、リケネラ科（Rikenellaceae）、ルミノコッカス科（Ruminococcaceae）、アナエロプラズマ科（Anaeroplasmataceae）、ビフィドバクテリウム科（Bifidobacteriaceae）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２腸内細菌叢集団が、カンピロバクター目（Campylobacterales）、バクテロイデス目（Bacteroidales）、クロストリジウム目（Clostridiales）、アナエロプラズマ目（Anaeroplasmatales）、ビフィドバクテリウム目（Bifidobacteriales）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２腸内細菌叢集団が、イプシロンプロテオバクテリア網（Epsilonproteobacteria）、アルファプロテオバクテリア網（Alphaaproteobacteria）、バクテロイデス網（Bacteroidia）、クロストリジウム網（Clostridia）、アクチノバクテリア網（Actinobacteridae）、モリクテス網（Mollicutes）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２腸内細菌叢集団が、プロテオバクテリア門（Proteobacteria）、バクテロイデス門（Bacteroidetes）、アクチノバクテリア門（Actinobacteria）、フィルミクテス門（Firmicutes）、テネリクテス門（Tenericutes）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記エンドトキシン生成細菌が、プロテオバクテリア門（Proteobacteria）を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号９４〜２６８から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約９５％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号９４〜２６８から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約８０％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記組成物が、経口製剤または非経口製剤である、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記組成物が、座薬、錠剤、丸薬、顆粒、粉末、フィルム、マイクロカプセル、エアゾール、酒精剤、チンキ剤、強壮剤、液体懸濁液またはシロップの形態である、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記組成物が、第１サイトカインの血清濃度を下げ、第２サイトカインの血清濃度を上げ得て、該第１サイトカインが、リポ多糖結合タンパク質、単球走化性タンパク質−１、レプチンまたはそれらの組み合わせを含んでおり、該第２サイトカインが、アディポネクチンを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記組成物が、便中の短鎖脂肪酸濃度を上げ得る、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
腸内細菌叢集団を改善するのに有効な試験化合物をスクリーニングする方法であって、前記方法は、
コントロール対象に有効量のコントロール組成物を投与して、前記コントロール対象内の第１腸内細菌叢集団を増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させる工程を含んでおり、前記第１腸内細菌叢集団が短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含み、前記第２腸内細菌叢集団がエンドトキシン生成細菌を含んでおり、前記方法はさらに、
試験対象に一定量の試験化合物を投与する工程と、
前記コントロール対象の腸内細菌叢集団と、前記試験対象の腸内細菌叢集団とを比較する工程とを含んでおり、少なくとも約８０％の相同性が、前記試験化合物が腸内細菌叢集団を改善するのに有効であることを示している、方法。
【請求項２８】
少なくとも約９５％の相同性が、前記試験化合物が腸内細菌叢集団を改善するのに有効であることを示している、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも約７５％の相同性が、前記試験化合物が腸内細菌叢集団を改善するのに有効であることを示している、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記組成物が、生薬、天然物、薬草または薬草抽出物を含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記組成物が、ベルベリン、ベルベリン誘導体またはイソキノリンアルカロイドを含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、セイヨウメギ（Berberis vulgaris）、オウレン（Coptis chinensis）、コガネバナ（Scutellaria baicalensis）、オウバク（Phellodendri Chinensis）、ツルレイシ（Momordica charantia）、クチョウ（Ilex kudingcha）、クララ（Sophora flavescens）、リンドウ（Gentiana scabra）、ハナスゲ（Anemarrhena asphodeloides）、クチナシ（Gardenia jasminoides）、ダイオウ（Rheum palmatum）、タンポポ（Herba Taraxaci）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、メギ属（Berberis）、オウレン属（Coptis）、タツナミソウ属（Scutellaria）、キハダ属（Phellodendron）、ツルレイシ属（Momordica）、モチノキ属（Ilex）、エンジュ属（Sophora）、リンドウ属（Gentiana）、ハナスゲ属（Anemarrhena）、クチナシ属（Gardenia）、ダイオウ属（Rheum）またはタンポポ属（Taraxacum）である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、メギ科（Berberidaceae）、キンポウゲ科（Ranunculaceae）、シソ科（Lamiaceae）、ミカン科（Rutaceae）、ウリ科（Cucurbitacea）、モチノキ科（Aquifoliaceae）、マメ科（Leguminosae）、リンドウ科（Gentianaceae）、リュウゼツラン科（Agavaceae）、アカネ科（Rubiaceae）、タデ科（Polygonaceae）、キク科（Asteraceae）、ツヅラフジ科（Menispermaceae）またはウリ科（Cucurbitaceae）である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１腸内細菌叢集団が、アリスティペス（Alistipes）、アロバキュラム（Allobaculum）、バクテロイデス（Bacteroides）、バーンシエラ（Barnesiella）、ブラウシア（Blautia）、ブチリシコッカス（Butyricicoccus）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ドレア（Dorea）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、ホールデマニア（Holdemania）、ローソニア（Lawsonia）、オシリバクター（Oscillibacter）、パラバクテロイデス（Parabacteroides）、ファスコラークトバクテリウム（Phascolarctobacterium）、プレボテラ（Prevotella）、セディメンティバクター（Sedimentibacter）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌が、ブラウシア（Blautia）、アロバキュラム（Allobacu）、プレボテラ（Prevotella）、バクテロイデス(Bacterioides)、ブチリシモナス（Butyricimonas）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号１〜９３から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約９５％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号１〜９３から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約８０％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
前記第２腸内細菌叢集団が、アリスティペス（Alistipes）、アナエロプラズマ（Anaeroplasma）、バーンシエラ（Barnesiella）、ビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ブチリビブリオ（Butyrivibrio）、コプロコッカス（Coprococcus）、ファステディオシピラ（Fastidiosipila）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、マービンブリアンシア（Marvinbryantia）、オリバクテリウム（Oribacterium）、オシリバクター（Oscillibacter）、プレボテラ（Prevotella）、ロゼブリア（Roseburia）、ルミノコッカス（Ruminococcus）、ＴＭ７＿インケルタエ＿セディス属（TM7_genera_incertae_sedis）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項４０】
前記エンドトキシン生成細菌が、プロテオバクテリア門（Proteobacteria）を含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項４１】
前記第２腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号９４〜２６８から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約９５％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項４２】
前記第２腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号９４〜２６８から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約８０％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項４３】
前記組成物が、第１サイトカインの血清濃度を下げ、第２サイトカインの血清濃度を上げ得て、前記第１サイトカインが、リポ多糖結合タンパク質、単球走化性タンパク質、レプチンまたはそれらの組み合わせを含んでおり、前記第２サイトカインが、アディポネクチンを含んでいる、請求項２７に記載の方法。
【請求項４４】
前記組成物が、腸内短鎖脂肪酸濃度を上げ得る、請求項２７に記載の方法。
【請求項４５】
腸内細菌叢集団を改善する組成物であって、該組成物は、対象内の第１腸内細菌叢集団を選択的に増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させることができ、該第１腸内細菌叢集団が短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含んでおり、前記第２腸内細菌叢集団がエンドトキシン生成細菌を含んでいる、組成物。
【請求項４６】
前記組成物が、生薬、天然物、薬草、または薬草抽出物を含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４７】
前記組成物が、ベルベリン、ベルベリン誘導体または他のそれらのイソキノリンアルカロイドを含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４８】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、セイヨウメギ（Berberis vulgaris）、オウレン（Coptis chinensis）、コガネバナ（Scutellaria baicalensis）、オウバク（Phellodendri Chinensis）、ツルレイシ（Momordica charantia）、クチョウ（Ilex kudingcha）、クララ（Sophora flavescens）、リンドウ（Gentiana scabra）、ハナスゲ（Anemarrhena asphodeloides）、クチナシ（Gardenia jasminoides）、ダイオウ（Rheum palmatum）、タンポポ（Herba Taraxaci）またはそれらの任意の組み合わせを含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４９】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、メギ属（Berberis）、オウレン属（Coptis）、タツナミソウ属（Scutellaria）、キハダ属（Phellodendron）、ツルレイシ属（Momordica）、モチノキ属（Ilex）、エンジュ属（Sophora）、リンドウ属（Gentiana）、ハナスゲ属（Anemarrhena）、クチナシ属（Gardenia）、ダイオウ属（Rheum）またはタンポポ属（Taraxacum）である、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５０】
前記組成物が、植物またはその抽出物を含んでおり、該植物が、メギ科（Berberidaceae）、キンポウゲ科（Ranunculaceae）、シソ科（Lamiaceae）、ミカン科（Rutaceae）、ウリ科（Cucurbitacea）、モチノキ科（Aquifoliaceae）、マメ科（Leguminosae）、リンドウ科（Gentianaceae）、リュウゼツラン科（Agavaceae）、アカネ科（Rubiaceae）、タデ科（Polygonaceae）、キク科（Asteraceae）、ツヅラフジ科（Menispermaceae）またはウリ科（Cucurbitaceae）である、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５１】
前記組成物が、食物、飲料、サプリメントまたは医薬製剤である、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５２】
前記組成物が、体重１ｋｇあたり約５０ｍｇ〜体重１ｋｇあたり約４００ｍｇの投与量で、少なくとも２週間にわたって１日１回投与することで、対象内の第１腸内細菌叢集団を選択的に増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させることが可能であり、該第１腸内細菌叢集団が短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含んでおり、該第２腸内細菌叢集団がエンドトキシン生成細菌を含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５３】
前記第１腸内細菌叢集団が、アリスティペス（Alistipes）、アロバキュラム（Allobaculum）、バクテロイデス（Bacteroides）、バーンシエラ（Barnesiella）、ブラウシア（Blautia）、ブチリシコッカス（Butyricicoccus）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ドレア（Dorea）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、ホールデマニア（Holdemania）、ローソニア（Lawsonia）、オシリバクター（Oscillibacter）、パラバクテロイデス（Parabacteroides）、ファスコラークトバクテリウム（Phascolarctobacterium）、プレボテラ（Prevotella）、セディメンティバクター（Sedimentibacter）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５４】
前記短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌が、ブラウシア（Blautia）、アロバキュラム（Allobacum）、プレボテラ（Prevotella）、バクテロイデス(Bacterioides)、ブチリシモナス（Butyricimonas）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５５】
前記第１腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が、配列番号１〜９３から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約９５％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５６】
前記第１腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が、配列番号１〜９３から成る群から選択された核酸配列と少なくとも約８０％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５７】
前記第２腸内細菌叢集団が、アリスティペス（Alistipes）、アナエロプラズマ（Anaeroplasma）、バーンシエラ（Barnesiella）、ビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ブチリビブリオ（Butyrivibrio）、コプロコッカス（Coprococcus）、ファステディオシピラ（Fastidiosipila）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、マービンブリアンシア（Marvinbryantia）、オリバクテリウム（Oribacterium）、オシリバクター（Oscillibacter）、プレボテラ（Prevotella）、ロゼブリア（Roseburia）、ルミノコッカス（Ruminococcus）、ＴＭ７＿インケルタエ＿セディス属（TM7_genera_incertae_sedis）またはそれらの組み合わせを含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５８】
前記エンドトキシン生成細菌が、プロテオバクテリア門（Proteobacteria）を含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項５９】
前記第２腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号９４〜２６８から成る群から選択された核酸配列と少なくとも９５％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【請求項６０】
前記第２腸内細菌叢集団が、１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が配列番号９４〜２６８から成る群から選択された核酸配列と少なくとも８０％の相同性を有している細菌を含んでいる、請求項４５に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願のクロスリファレンス〕
本出願は、２０１２年６月６日に出願された中国特許出願第２０１２１０１８５００４．２号の出願日の利益を得ることを主張するものであり、この中国特許出願の開示は、全体として、参照により本明細書に組み込まれている。
技術分野
本出願は、腸内細菌叢集団を改善する組成物および当該腸内細菌叢集団の改善方法、ならびに薬剤、栄養補助食品、ヘルスケア製品、食物および飲料における関連用途に関する。
【０００２】
〔背景技術〕
本明細書中に別段の記載のない限り、本項目に記載されている内容は、本出願の請求項に対する先行技術となるものではなく、本項目に含まれることによって先行技術と認められるものではない。
【０００３】
ヒトの体内には、多数の共生微生物が生きており、なかでも腸内細菌叢は、宿主の健康に対する重要な環境要因として機能する。細菌の種類は１０００種類以上あり、その数はヒトの細胞数の１０倍を超えており、その遺伝子数は、ヒトの細胞内の遺伝子数の約１５０倍である。本明細書において、宿主細胞および腸内細菌叢を含む共生微生物、ならびに腸内微生物の共同体（マイクロバイオーム）をコードするゲノムから形成される「超生物体」としてのヒトの体は、第２のヒトゲノムと考えられており、「ヒトメタゲノム」としても知られている。ヒトの健康状態が変化した時、共生微生物の組成も同様に変化する。逆に言うと、共生微生物の組成における変化が、ヒトの健康状態の変化を生じる。ヒトゲノムの多様性と腸内マイクロバイオームとが合わさって、ヒト宿主の免疫、栄養、代謝および健康／病気の状態に影響する。しかし、現在まで、どのような仕組みによって腸内細菌叢が病気の原因および病理に影響するのか、どの種類の細菌が宿主の健康状態と正の相関を持ち、どの種類の細菌が宿主の健康状態と負の相関を持つのか、ということは明らかになっていない。
【０００４】
〔概要]
下記概要は、単なる例示であり、いかなる限定を加えるものではない。上述した例示的態様、実施形態および特徴に加えて、図面および下記詳細な説明を参照することによって、他の態様、実施形態、および特徴が明らかになるであろう。
【０００５】
一態様において、本出願は、腸内細菌叢集団を改善する方法を提供する。ある実施形態では、前記方法は、対象内の第１腸内細菌叢集団を増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させるために、前記対象に組成物を投与する工程を含んでいる。前記第１腸内細菌叢集団は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含んでいてもよい。前記第２腸内細菌叢集団は、エンドトキシン生成細菌を含んでいてもよい。
【０００６】
別の態様において、本出願は、腸内細菌叢集団を改善するうえで有効となる可能性のある試験化合物をスクリーニングする方法を提供する。ある実施形態では、前記方法は、コントロール対象に有効量のコントロール組成物を投与して、前記コントロール対象内の第１腸内細菌叢集団を増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させる工程と、試験対象に一定量の試験化合物を投与する工程と、前記コントロール対象の腸内細菌叢集団と、前記試験対象の腸内細菌叢集団とを比較する工程とを含んでいる。少なくとも約８０％の相同性が、前記試験化合物が腸内細菌叢集団を改善するのに有効であることを示している。前記第１腸内細菌叢集団は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含んでいてもよい。前記第２腸内細菌叢集団はエンドトキシン生成細菌を含んでいてもよい。  
【０００７】
さらに別の態様において、本出願は、腸内細菌叢集団を改善する組成物を提供する。ある実施形態では、前記組成物は、対象内の第１腸内細菌叢集団を選択的に増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させることが可能である。前記第１腸内細菌叢集団は、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含んでいてもよい。前記第２腸内細菌叢集団はエンドトキシン生成細菌を含んでいてもよい。ある実施形態において、前記組成物は、体重１ｋｇあたり約５０ｍｇ〜体重１ｋｇあたり約４００ｍｇの投与量で、少なくとも２週間にわたって、１日１回前記対象に投与される。
【０００８】
〔図面の簡単な説明〕
本開示の上述の特徴および他の特徴は、添付図面と共に組み合わせて、下記の詳細な説明および添付の請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。これらの図面は、開示内容に従って構成されたいくつかの実施形態を示しているにすぎず、それゆえ、その開示内容の範囲を限定すると解釈されるべきものではなく、添付図面を用いることによって、開示内容がより具体的、かつより詳細に記載されることになるであろう、ということを理解されたい。
【０００９】
図１はラットの腸内細菌叢構造へのベルベリンの影響を示している。図１Ａは、ＨＦＤの給餌およびベルベリン投与に対するラットの腸内細菌叢構造における変化を表すＰＣｏＡスコアプロットである。図１Ｂは、ＭＡＮＯＶＡを用いて計算したマハラノビス距離に基づく、腸内細菌叢のクラスタリングを示している。図１Ｃは、全試料について等しい数の配列リードまで希釈化した後に計算された、シャノンウィナー指数を示している。
【００１０】
図２は、腸内細菌叢のＲＤＡの距離に関するトリプロット（triplot）を用いて、ベルベリン投与によって生じた腸内細菌叢構造におけるいくつかの代表差分を示している。
【００１１】
図３は、高脂肪食または通常食を与えられた時の、ラットの便中の短鎖脂肪酸量への影響を示している。図３Ａは、総短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）濃度を示している。図３Ｂは、酢酸濃度を示している。図３Ｃは、プロピオン酸濃度を示している。図３Ｄは、酪酸濃度を示している（Ｄ）。
【００１２】
図４は、ラットにおける肥満表現型および食物摂取へのベルベリンの影響を示している。図４Ａは、体重増加へのベルベリンの影響を示している。図４Ｂは、（全体重の１００ｇ毎の脂肪パッドの重さ（精巣上体脂肪パッドと腎周囲脂肪パッドとの合計）として計算される）肥満度指数へのベルベリンの影響を示している。図４Ｃは、実験全体にわたるラットの食物摂取を示している。
【００１３】
図５は、ラットのインスリン感受性へのベルベリンの影響を示している。図５Ａは、空腹時血糖（ＦＢＧ）へのベルベリンの影響を示している。図５Ｂは、空腹時血清インスリン（ＦＩＮＳ）へのベルベリンの影響を示している。図５Ｃは、インスリン抵抗の恒常性評価（ＨＯＭＡ−ＩＲ値）（式：空腹時インスリン（μＵ／ｍＬ）×空腹時ブドウ糖（ｍｍｏｌ／Ｌ）／２２．５に従って計算される）への影響を示している。図５Ｄは、経口ブドウ糖負荷試験（ＯＧＴＴ）へのベルベリンの影響を示している。図５Ｅは、腎周囲内インスリン負荷試験（ＩＴＴ）へのベルベリンの影響を示している。
【００１４】
図６は、ラットにおける炎症因子濃度へのベルベリンの影響を示している。図６Ａは、血清リポ多糖（ＬＰＳ）結合タンパク質（ＬＢＰ）へのベルベリンの影響を示している。図６Ｂは、血清レプチンへのベルベリンの影響を示している。図６Ｃは、血清ＭＣＰ−１へのベルベリンの影響を示している。図６Ｄは、体脂肪と相関する血清アディポネクチンへのベルベリンの影響を示している。
【００１５】
〔詳細な説明〕
下記の詳細な説明において、添付図面について言及されており、それは当該詳細な説明の一部を形成する。図面において、同様の記号は、文脈によって他のものを示していない限り、概して、同様の要素を特定している。詳細な説明、図面、および請求の範囲に記載された例示的な実施形態は、限定を加えるためのものではない。本明細書に示されている主題の精神または範囲から逸脱することなく、別の実施形態を用いてもよく、また別の変化を加えてもよい。本明細書に全体的に記載され、図面に示されているように、本開示の各態様は、広範囲の異なる構成に、調整、置換、結合、分離、および設計してもよく、そのすべてが本明細書において明確に意図されているということは容易に理解されるであろう。
【００１６】
本出願は、概して、腸内細菌叢集団の改善に関する、組成物、方法、処理、装置、システム、機器および／または製品について特に記載している。
【００１７】
本出願は、腸内細菌叢集団を改善するための新規な組成物および当該腸内細菌叢集団の改善方法を提供する。本出願は、例えば、ハイスループット塩基配列決定法や多変量統計法を用いて、宿主の代謝に密接に関わる細菌ファミリーを同定する。
【００１８】
一態様では、本出願は、腸内細菌叢集団の改善方法を提供する。ある実施形態では、前記方法は、第１腸内細菌叢集団を選択的に増加させることを含んでいてもよい。前記第１腸内細菌叢集団は、例えば、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌を含んでいてもよい。ある実施形態では、前記方法は、第２腸内細菌叢集団を抑制することを含んでいてもよい。前記第２腸内細菌叢集団は、例えば、エンドトキシン生成細菌を含んでいてもよい。
【００１９】
ある実施形態では、前記方法は、対象に組成物を投与する工程を含んでいてもよい。前記組成物は、経口製剤または非経口製剤であってもよい。前記組成物は、選択的に第１腸内細菌叢集団を増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させてもよい。
【００２０】
前記第１腸内細菌叢集団の増加と前記第２細菌叢集団の抑制は、同時に行われてもよい。前記方法は、肥満、糖尿病、インスリン抵抗性、高リポタンパク血症、高尿酸血症、脂肪肝、高コレステロール血症、高グリセリド血症、炎症、および他の疾患を含むがこれらに限定されないメタボリックシンドロームの予防または治療になる可能性がある。
【００２１】
腸内の短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）生成細菌の多くは、有益な細菌である。これらの細菌は、直接的に、または腸内の短鎖脂肪酸を増加させることによって間接的に、抗炎症機能に限定されることなく、腸管バリア機能を保護する機能や代謝および免疫システムを調整する機能を果たしている。これらの機能は、肥満、インスリン抵抗性、糖尿病および他の代謝性疾患の予防または治療に結びつくことになる。
【００２２】
腸内細菌叢集団を改善する開示された方法が用いられる。前記の増加した腸内細菌叢集団として、アリスティペス（Alistipes）、アロバキュラム（Allobaculum）、バクテロイデス（Bacteroides）、バーンシエラ（Barnesiella）、ブラウシア（Blautia）、ブチリシコッカス（Butyricicoccus）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ドレア（Dorea）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、ホールデマニア（Holdemania）、ローソニア（Lawsonia）、オシリバクター（Oscillibacter）、パラバクテロイデス（Parabacteroides）、ファスコラークトバクテリウム（Phascolarctobacterium）、プレボテラ（Prevotella）、またはセディメンティバクター（Sedimentibacter）が挙げられてもよい。ある実施形態では、前記の増加した腸内細菌叢集団として、バクテロイデス科（Bacteroidaceae）、コリオバクテリア科（Coriobacteriaceae）、デスルフォビブリオ科（Desulfovibrionaceae）、エリシペロトリクス科（Erysipelotrichaceae）、フラボバクテリア科（Flavobacteriaceae）、ヘリコバクター科（Helicobacteracea）、インケルタエセディスＸＩ（Incertae Sedis XI）、インケルタエセディスＸＩＶ（Incertae Sedis XIV）、ラクノスピラ科（Lachnospiraceae）、ポルフィロモナス科（Porphyromonadaceae）、プレボテラ科（Prevotellaceae）、リケネラ科（Rikenellaceae）、ルミノコッカス科（Ruminococcaceae）またはベイヨネラ科（Veillonellaceae）が挙げられてもよい。あるいは、前記の増加した腸内細菌として、カンピロバクター目（Campylobacterales）、デスルフォビブリオ目（Desulfovibrionales）、バクテロイデス目（Bacteroidales）、コリオバクター目（Coriobacteriales）、フラボバクテリア目（Flavobacteriales）、クロストリジウム目（Clostridiales）またはエリシペロトリクス目（Erysipelotrichales）が挙げられてもよい。あるいは、前記の増加した腸内細菌として、イプシロンプロテオバクテリア網（Epsilonproteobacteria）、デルタプロテオバクテリア網（Deltaproteobacteria）、バクテロイデス網（Bacteroidia）、コリオバクター亜網（Coriobacteridae）、フラボバクテリア網（Flavobacteria）、クロストリジウム網（Clostridia）またはエリシペロトリクス網（Erysipelotrichi）が挙げられてもよい。あるいは、前記の増加した腸内細菌として、プロテオバクテリア門（Proteobacteria）、バクテロイデス門（Bacteroidetes）、アクチノバクテリア門（Actinobacteria）またはフィルミクテス門（Firmicutes）が挙げられてもよい。
【００２３】
例えば、前記の増加した腸内細菌叢集団は、その１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が、配列番号１〜９３から成る群から選択された核酸配列と、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９８％または少なくとも約９９％の相同性を有している細菌を含んでいてもよい。
【００２４】
腸内のエンドトキシン生成細菌の多くは、有害な細菌である。このエンドトキシン生成細菌は、直接的に、またはエンドトキシンを増加させることによって間接的に、炎症を促進させ、腸管バリア機能を損ない、代謝および免疫システムにおける疾患を増進させる。その結果、肥満、インスリン抵抗性、糖尿病および他の代謝性疾患が誘発される。
【００２５】
本明細書に開示されている腸内細菌叢集団の改善方法によると、前記の減少した腸内細菌として、アリスティペス（Alistipes）、アナエロプラズマ（Anaeroplasma）、バーンシエラ（Barnesiella）、ビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ブチリビブリオ（Butyrivibrio）、コプロコッカス（Coprococcus）、ファステディオシピラ（Fastidiosipila）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、マービンブリアンシア（Marvinbryantia）、オリバクテリウム（Oribacterium）、オシリバクター（Oscillibacter）、プレボテラ（Prevotella）、ロゼブリア（Roseburia）、ルミノコッカス（Ruminococcus）またはＴＭ７＿インケルタエ＿セディス属（TM7_genera_incertae_sedis）が挙げられてもよい。あるいは、前記の減少した腸内細菌として、ヘリコバクター科（Helicobacteraceae）、ラクノスピラ科（Lachnospiraceae）、ポルフィロモナス科（Porphyromonadaceae）、プレボテラ科（Prevotellaceae）、リケネラ科（Rikenellaceae）、ルミノコッカス科（Ruminococcaceae）、アナエロプラズマ科（Anaeroplasmataceae）またはビフィドバクテリウム科（Bifidobacteriaceae）が挙げられてもよい。ある実施形態では、前記の減少した腸内細菌叢集団として、カンピロバクター目（Campylobacterales）、バクテロイデス目（Bacteroidales）、クロストリジウム目（Clostridiales）、アナエロプラズマ目（Anaeroplasmatales）またはビフィドバクテリウム目（Bifidobacteriales）が挙げられてもよい。あるいは、前記の減少した腸内細菌として、イプシロンプロテオバクテリア網（Epsilonproteobacteria）、アルファプロテオバクテリア網（Alphaaproteobacteria）、バクテロイデス網（Bacteroidia）、クロストリジウム網（Clostridia）、アクチノバクテリア網（Actinobacteridae）またはモリクテス網（Mollicutes）が挙げられてもよい。ある実施形態では、前記の減少した腸内細菌叢集団は、プロテオバクテリア門（Proteobacteria）、バクテロイデス門（Bacteroidetes）、アクチノバクテリア門（Actinobacteria）、フィルミクテス門（Firmicutes）またはテネリクテス門（Tenericutes）が挙げられてもよい。
【００２６】
例えば、前記の減少した腸内細菌は、その１６Ｓ  ｒＲＮＡ遺伝子のＶ３領域の配列が、配列番号９４〜２６８から成る群から選択された核酸配列と、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９８％または少なくとも約９９％の相同性を有している細菌を含んでいてもよい。
【００２７】
前記の方法は、血清炎症誘発因子濃度を下げてもよい。炎症誘発因子の例としては、限定されることはないが、サイトカイン（例えば、リポ多糖結合タンパク質、単球走化性タンパク質−１またはレプチン等）が挙げられる。さらに、前記の方法は、選択的にアディポネクチン等の血清サイトカイン濃度を上げてもよい。
【００２８】
腸内短鎖脂肪酸濃度は、開示された方法を用いて増加させてもよい。当該短鎖脂肪酸としては、限定されるわけではないが、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、イソ酪酸およびイソ吉草酸が挙げられてもよい。
【００２９】
腸内細菌叢集団を改善するために、組成物を経口投与または非経口投与してもよい。ある実施形態では、前記組成物は、食物、飲料、サプリメントまたは医薬製剤であってもよい。ある実施形態では、前記組成物は、座薬、錠剤、丸薬、顆粒、粉末、フィルム、マイクロカプセル、エアゾール、酒精剤、チンキ剤、強壮剤、液体懸濁液、シロップ剤の形態であってもよい。前記組成物は、体重１ｋｇあたり約５０ｍｇ〜約４００ｍｇの投与量で投与してもよい。
【００３０】
ある例において、ベルベリンを含む組成物が対象に投与された。その後、前記対象の腸内細菌叢集団を、４５４パイロシークエンス法を利用して分析し、短鎖脂肪酸濃度をガスクロマトグラフィーによって分析した。その結果、ベルベリンは腸内細菌叢集団を変化させ、短鎖脂肪酸を生成する細菌を含んでいる特定の細菌を増加させ、それと同時にエンドトキシンを生成する細菌を含んでいる特定の細菌を抑制または排除することができることが実証された。さらに、経口投与されたベルベリンは、腸内の短鎖脂肪酸濃度を増加させることができ、その増加は、メタボリックシンドロームを有する固体でより顕著であることが実証されている。さらなる実験および観察によって、ベルベリンによる腸内細菌叢集団への前記の影響によって、有益な結果がもたらされることが実証された。有益な結果としては、限定されるわけではないが、インスリン感受性の向上、炎症の低下、体重増加の制限、過食によって誘発される肥満の予防、慢性的炎症の予防およびインスリン抵抗性の予防が挙げられる。
【００３１】
別の態様では、本出願は、腸内細菌叢集団を改善することが可能な薬剤、化合物、組成物、抽出物または製剤をスクリーニングする方法を提供している。前記方法は、対象の腸内細菌叢集団を対象とすることによって、健康を増進、および／または肥満あるいは他の関連するメタボリックシンドロームを予防する薬剤、栄養補助食品、ヘルスケア製品、食物および飲料の開発において使用されてもよい。
【００３２】
ある実施形態では、前記のスクリーニング法は、コントロール対象に有効量のコントロール組成物を投与して、前記コントロール対象内の第１腸内細菌叢集団を増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させる工程と、試験対象に一定量の試験組成物を投与する工程と、前記コントロール対象の腸内細菌叢集団と、前記試験対象の腸内細菌叢集団とを比較する工程とを含んでいてもよい。
【００３３】
本明細書において用いられる「対象」は、哺乳類等（例えばヒト）の動物を意味する。いくつかの実施形態において、前記対象はラットであってもよい。いくつかの実施形態において、前記対象はマウスであってもよい。いくつかの実施形態において、前記対象はヒトであってもよい。
【００３４】
試験化合物が、腸内細菌叢に対して、コントロールと同様の効果を示した場合、当該試験化合物は、腸内細菌叢集団を改善するうえで有効である。本明細書において用いられる「相同」は、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９８％または少なくとも約９９％の相同性を意味する。
【００３５】
試験組成物は、単一の化合物、混合物、食物、食品添加物、栄養補助食品、ヘルスケア製品、医薬製剤または飲料であってもよい。
【００３６】
別の態様において、本出願は、腸内細菌叢集団を改善する組成物を提供する。ある実施形態において、前記組成物は、対象内の第１腸内細菌叢集団を選択的に増加させ、それと同時に第２腸内細菌叢集団を減少させることが可能であってもよい。
【００３７】
前記組成物は、化学化合物、生薬、天然物または薬草抽出物を含んでいてもよい。ある実施形態において、前記化学化合物は、限定されるわけではないが、ベルベリン、ベルベリン誘導体、イソキノリンアルカロイドまたはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。
【００３８】
ある実施形態において、前記組成物は、植物由来の生薬、全草、薬草片、粉末状の薬草、または薬草抽出物を含んでいてもよい。前記植物として、メギ属（Berberis）、オウレン属（Coptis）、タツナミソウ属（Scutellaria）、キハダ属（Phellodendron）、ツルレイシ属（Momordica）、モチノキ属（Ilex）、エンジュ属（Sophora）、リンドウ属（Gentiana）、ハナスゲ属（Anemarrhena）、クチナシ属（Gardenia）、ダイオウ属（Rheum）またはタンポポ属（Taraxacum）が挙げられる。ある実施形態において、前記組成物は、植物由来の生薬、全草、薬草片、粉末状の薬草または薬草抽出物を含んでいてもよい。前記植物として、メギ科（Berberidaceae）、キンポウゲ科（Ranunculaceae）、シソ科（Lamiaceae）、ミカン科（Rutaceae）、ウリ科（Cucurbitacea）、モチノキ科（Aquifoliaceae）、マメ科（Leguminosae）、リンドウ科（Gentianaceae）、リュウゼツラン科（Agavaceae）、アカネ科（Rubiaceae）、タデ科（Polygonaceae）、キク科（Asteraceae）、ツヅラフジ科（Menispermaceae）またはウリ科（Cucurbitaceae）が挙げられる。ある実施形態において、前記組成物は、セイヨウメギ（Berberis vulgaris）、オウレン（Coptis chinensis）、コガネバナ（Scutellaria baicalensis）、オウバク（Phellodendri Chinensis）、ツルレイシ（Momordica charantia）、クチョウ（Ilex kudingcha）、クララ（Sophora flavescens）、リンドウ（Gentiana scabra）、ハナスゲ（Anemarrhena asphodeloides）、クチナシ（Gardenia jasminoides）、ダイオウ（Rheum palmatum）またはタンポポ（Herba Taraxaci）由来の、生薬、全草、薬草片、粉末状の薬草、または薬草抽出物を含んでいてもよい。
【００３９】
下記の実施例は、本出願の代表的な方法の実施および当該方法の効果を例示するためのものである。これらの実施例は、本出願の範囲を限定することを意図するものではない。
【００４０】
〔実施例〕
各実施例では、試験対象としてウィスターラット（８週齢、オス）を使用し、代表的化合物としてベルベリンを使用する。４０匹のウィスターラットを２週間順応させて、その後ランダムに４つのグループ（通常食（ＮＣＤ）グループ、通常食＋ベルベリン投与（ＮＣＤ＋ＢＢＲ）グループ、高脂肪食（ＨＦＤ）グループ、および高脂肪食＋ベルベリン投与（ＨＦＤ＋ＢＢＲ）グループ）に分けた。各グループをさらに１８週間維持した。この１８週の間、一定の値で、ＮＣＤ＋ＢＢＲグループにベルベリンを胃内投与した。各時点で、それぞれのラットから得た便試料を収集した。腸内細菌叢構造を分析するために、４５４パイロシークエンスを行った。便の短鎖脂肪酸濃度を分析するために、ガスクロマトグラフィーを使用した。さらに、体重、食物摂取、インスリン感受性、全身の炎症レベルを１８週の期間中モニターし、測定した。
【００４１】
〔ベルベリンは、通常食および高脂肪食条件下において、腸内細菌叢集団を変化させた〕
４５４パイロシークエンス解析および多変量統計解析により、４つすべての実験グループのラットにおける腸内細菌叢集団を分析した。非加重Ｕｎｉｆｒａｃ距離に基づいたＰＣｏＡ分析は、通常食グループと高脂肪食グループの両方において、統計的に有意なレベルで、ベルベリンが腸内細菌叢構造を変化させたことを実証し、さらに、腸内細菌叢集団における全体的な変化のうちの１２．６％がベルベリンによるものであることを実証した（図１Ａ）。また、食餌は腸内細菌叢集団に統計的に有意な影響を与えた。図１Ａは、縦軸に沿って、２つの食餌（ＮＣＤ対ＨＦＤ）の間で、腸内細菌叢集団に統計的に有意な差（３．７％）があることを示している。４グループについての多変量分散分析（ＭＡＮＯＶＡ）は、ベルベリンまたは食餌が、腸内細菌叢に統計的に有意な影響を与えていることを実証したが（Ｐ＜０．０１）、最も顕著な差は、ベルベリンの存在によるものであることを実証した（図１Ｂ）。シャノンウィナーパラメーターは、ベルベリンが、腸内細菌叢集団の多様性を統計的に有意なレベルで減少させていることを示している（Ｐ＜０．０５）。
【００４２】
〔ベルベリンは、腸内細菌叢集団における短鎖脂肪酸生成細菌を増加させ、エンドトキシン生成細菌を減少させる〕
２６８個のベルベリン関連ＯＴＵを、冗長性分析（ＲＤＡ）によって同定し、詳細な結果を図２、表１および表２に示している。９３個のＯＴＵ（配列番号１〜９３）は、ベルベリンによって増加し（表１）、その一方で、１７５個のＯＴＵ（配列番号９４〜２６８）は、ベルベリンによって抑制または排除された（表２）。
【００４３】
これら２８６個のＯＴＵの分類は、ＯＴＵの代表的な配列を用いて、ＲＤＰ分類器（classifier）を使用して分析した。それによると、ベルベリンにより抑制される細菌として、アリスティペス（Alistipes）、アナエロプラズマ（Anaeroplasma）、バーンシエラ（Barnesiella）、ビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ブチリビブリオ（Butyrivibrio）、コプロコッカス（Coprococcus）、ファステディオシピラ（Fastidiosipila）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、マービンブリアンシア（Marvinbryantia）、オリバクテリウム（Oribacterium）、オシリバクター（Oscillibacter）、プレボテラ（Prevotella）、ロゼブリア（Roseburia）、ルミノコッカス（Ruminococcus）、ＴＭ７＿インケルタエ＿セディス属（TM7_genera_incertae_sedis）等の細菌が含まれることが明らかになった。そのなかでも、プロテオバクテリア門に属するヘリコバクター（Helicobacter）は、高活性エンドトキシンを生成可能である。さらに、ベルベリンにより増加する細菌として、アリスティペス（Alistipes）、アロバキュラム（Allobaculum）、 バクテロイデス（Bacteroides）、バーンシエラ（Barnesiella）、ブラウシア（Blautia）、ブチリシコッカス（Butyricicoccus）、ブチリシモナス（Butyricimonas）、ドレア（Dorea）、ヘリコバクター（Helicobacter）、ヘスペリア（Hespellia）、ホールデマニア（Holdemania）、ローソニア（Lawsonia）、オシリバクター（Oscillibacter）、パラバクテロイデス（Parabacteroides）、ファスコラークトバクテリウム（Phascolarctobacterium）、プレボテラ（Prevotella）およびセディメンティバクター（Sedimentibacter）といった細菌が含まれることが明らかになった。その中でも、ブラウシア（Blautia）、アロバキュラム（Allobaculum）、プレボテラ（Prevotella）、バクテロイデス（Bacteroides）およびブチリシモナス（Butyricimonas）は、比較的豊富に存在し、短鎖脂肪酸を生成可能である。
【００４４】
したがって、ベルベリンは、対象に投与された時、腸内細菌叢集団における短鎖脂肪酸生成細菌を増加させ、エンドトキシン生成細菌を減少させることが可能である。
【００４５】
〔ベルベリンは、通常食または高脂肪食を与えられたラットの腸内短鎖脂肪酸濃度を増加させる〕
ラットの便中の短鎖脂肪酸（酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、イソ酪酸、イソ吉草酸等を含む）濃度をガスクロマトグラフィーによって分析した。その結果、体重１ｋｇあたり１００ｍｇでベルベリンを経口投与することによって、通常食または高脂肪食を与えられたラットの腸内短鎖脂肪酸濃度が増加し得ることが実証された。酢酸濃度およびプロピオン酸濃度への影響が特に顕著である（図３）。したがって、ベルベリンは、通常食または高脂肪食を与えられたラットの腸内短鎖脂肪酸濃度を増加させることができる。
【００４６】
〔ベルベリンは、ラットの肥満表現型を減少させる〕
４つすべてのグループのラットの体重を、実験の期間中モニターし、分析した。その結果、高脂肪食での１８週間経過後、ＨＦＤグループは、通常食グループよりも著しく体重が重いが（Ｐ＜０．０１）、１ｋｇあたり１００ｍｇの投与量でベルベリンを胃内投与することによって、ラット（特に高脂肪食を与えられたラット）の体重増加が効果的に制限されることが実証された。実験期間全体を通して、ＨＦＤ＋ＢＢＲグループの体重が、通常食グループの体重と同等のレベルに制限され、統計的に有意な差異を示していない（Ｐ＞０．０５）ということが特に驚くべき結果である。また、ベルベリンは、通常食を与えられたラットの体重にもある程度まで影響を与えている（図４）。
【００４７】
実験の最後にラットを安楽死させた。空腹時体重、精巣上体脂肪量および腎周囲脂肪量を測定した。肥満度指数（［精巣上体脂肪量＋腎周囲脂肪］／空腹時体重×１００）を図４Ｂに示している。高脂肪食での１８週間経過後、ＨＦＤグループの肥満度指数は、ＮＣＤの肥満度指数より著しく高いが、ベルベリンを投与することによって、肥満度指数が著しく減少している。さらに、高脂肪食およびベルベリンは、肝臓および膵臓には重大な影響を与えなかった。このことは、驚くべきことに、ベルベリンを長期間にわたって使用しても、ラットの通常の生理機能に明らかな副作用が起きないことを示している。これらのラットのカロリー摂取の結果から、体重１ｋｇに対して１００ｍｇのベルベリンを経口投与することによって、ラット（特に高脂肪食を与えられたラット）の食物摂取に対して著しい抑制効果がもたらされることが実証された（図４Ｃ）。
【００４８】
〔ベルベリンは、通常食または高脂肪食を与えられたラットのインスリン感受性を低下させる〕
４つすべての実験グループのラットについて、空腹時血糖（ＦＢＧ）および血清中の空腹時インスリン（ＦＩＮＳ）を測定した。１８週間にわたってＨＦＤを与えられたラットは、ＮＣＤより著しく高いＦＢＧ値を有していた。驚くべきことに、ベルベリンは、ＮＣＤおよびＨＦＤのラットのＦＢＧを効果的に減少させ、特に、ＨＦＤのラットでは、ＦＢＧの減少が著しかった（Ｐ＜０．０５）（図５Ａ）。ベルベリンのインスリン濃度への影響の結果を図５Ｂに示している。ＨＦＤを与えられたラットのＦＩＮＳは、ＮＣＤグループのＦＩＮＳよりも著しく高かったが、体重１ｋｇあたり１００ｍｇの値での１８週間にわたるベルベリンの投与後、ＦＩＮＳ値は、ＨＦＤ（ＨＦＤ＋ＢＢＲ）を与えられたラットにおいても著しく減少し、通常食でのＦＩＮＳ値に匹敵する値に達した。図５Ｃは、ラットのインスリン抵抗性の状態を評価するための、ＨＯＭＡインスリン抵抗性指数の結果を示している。それによると、ＨＦＤを１８週間にわたって導入した後、ラットはインスリン抵抗性を明らかに形成したが、体重１ｋｇあたり１００ｍｇのベルベリンの投与によって、インスリン抵抗性の形成が防止されたことが示されている（Ｐ＜０．０５）。
【００４９】
インスリン感受性についてさらに調査するために、経口ブドウ糖負荷試験および腹腔内注射によるインスリン抵抗性試験を実施し、その結果を、図５Ｄおよび５Ｅにそれぞれ示している。１８週間の高脂肪食導入後、ＦＢＧおよびＦＩＮＳの結果と同様に、経口ブドウ糖負荷および腹腔内注射によるインスリン抵抗性が著しく損なわれた。一方、体重１ｋｇあたり１００ｍｇのベルベリンの投与によって、耐糖能、およびインスリン抵抗性の損失が大きく防止された。これは、ベルベリンがブドウ糖代謝を向上させるうえで重要な役割を果たす可能性があることを実証している。
【００５０】
〔ベルベリンは、高脂肪食を与えられたラットの全身炎症レベルを減少させる〕
４つすべての実験グループのラットの全身炎症レベルを評価するために、血清リポ多糖（ＬＢＰ）結合タンパク質（ＬＢＰ）濃度、血清単球走化性タンパク質−１（ＭＣＰ−１）濃度、血清レプチン濃度および血清アディポネクチン濃度を測定し、結果を図６に示している。この実験によると、ＨＦＤは、血清ＬＢＰ濃度を著しく増加させたが、１ｋｇあたり１００ｍｇでベルベリンを投与することによって、血清ＬＢＰの増加が著しく阻害されたことが実証されている（Ｐ＜０．０５、図６Ａ）。
【００５１】
ＭＣＰ−１は、単球／大食球の走化性および活性化において機能する炎症誘発サイトカインである。多くの炎症に関係する病気（アテローム性動脈硬化症、肥満、２型糖尿病、関節炎、敗血症および慢性細菌感染を含む）の発生および進行はＭＣＰ−１と密接に関わっている。この実験の結果から、ＨＦＤによって誘発されたラットの肥満およびインスリン抵抗性の段階的な発症の過程では、ＭＣＰ−１濃度は徐々に増加するが、ベルベリン投与の介入後は、ＭＣＰ−１濃度が大きく減少し、驚くべきことにＮＣＤグループのＭＣＰ−１濃度よりも低くなることが実証された（図６Ｂ）。
【００５２】
レプチンは、脂肪組織によって分泌されるホルモンであり、脂質代謝、ブドウ糖代謝およびエネルギー代謝に広く関わっている。実験の結果、ＨＦＤグループの血清レプチン濃度は、ＮＣＤグループの血清レプチン濃度よりも著しく高いが（Ｐ＜０．０１）、ベルベリンが、ラット（特にＨＦＤを与えられたラット）の血清レプチン濃度を著しく低下させることが実証された（Ｐ＜０．０５、図６Ｃ）。
【００５３】
４グループすべてのアディポネクチン濃度を分析した。その結果、ＨＦＤグループにおいて、体脂肪量に対して基準化したアディポネクチン濃度は、ＮＣＤグループのアディポネクチン濃度と比較して著しく低いが（Ｐ＜０．００１）、ベルベリンを投与することによって、ＨＦＤを与えられたラットのアディポネクチン濃度を著しく増加させることを示している（Ｐ＜０．０１、図６Ｄ）。したがって、ベルベリンは、腸内細菌叢集団を改善し、ＬＰＢ、ＭＣＰ−１、およびレプチン濃度を低下させ、さらにアディポネクチンの分泌を増加させる。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
【表２】
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【００５６】
前記の詳細な説明において、添付図面について言及されており、それは当該詳細な説明の一部を形成する。図面において、同様の記号は、文脈によって他のものを示していない限り、概して、同様の要素を特定している。詳細な説明、図面、および請求の範囲に記載された例示的な実施形態は、限定を加えるためのものではない。本明細書に示されている主題の精神または範囲から逸脱することなく、別の実施形態を用いてもよく、また別の変化を加えてもよい。本明細書に全体的に記載され、図面に示されているように、本開示の各態様は、広範囲の異なる構成に、調整、置換、結合、分離、および設計してもよく、そのすべてが本明細書において明確に意図されているということは容易に理解されるであろう。
【００５７】
本開示は、種々の態様を例示することを意図している本出願に記載されている特定の実施形態について限定されるものではない。当業者に明らかであるように、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、多数の修正および変形を加えてもよい。本明細書に記載された方法および装置に加えて、本開示の範囲内の機能的に同等の方法および装置は、上述の記載から当業者に明らかであろう。そのような修正および変形は、添付の請求の範囲の範囲内となることが意図されている。本開示は、添付の請求の範囲、およびそのような請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲の観点によってのみ制限される。本開示は、特定の方法、試薬、化合物、組成物、または生物学的システムに限定されず、それらは当然変わり得るものであるものと理解されよう。本明細書で用いられている専門用語は、特定の実施形態を記載することのみを目的としており、限定するためのものではないことも理解されよう。
【００５８】
本明細書に記載された、いずれの実質的に複数および／または単数の用語を使用することについて、当業者は、文脈および／または用途に適するように、複数から単数、および／または単数から複数へ置き換えてもよい。本明細書において、明瞭化するために、単数／複数の種々の置き換えを明確に記載してもよい。
【００５９】
一般的に、本明細書、および特に添付の請求の範囲（添付の請求の範囲の本文等）で使用されている用語は、当業者にとって、概して、「オープン（ｏｐｅｎ）」な用語として意図されている（例えば、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」という単語は「〜を含んでいるがそれに限定されない」と解釈されるべきであり、「ｈａｖｉｎｇ」という単語は、「少なくとも〜を有している」と解釈されるべきであり、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」という単語は、「〜を含んでいるがそれに限定されない」と解釈されるべきである等）。さらに、導入された請求項の記載において、特定の数が意図されている場合、そのような意図は請求項中に明記され、そのような記載が無い場合は、そのような意図も存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解を促すために、下記添付の請求の範囲は、請求項の記載を導入するための導入句（「少なくとも１つ」や「１つ以上」）を含んでいてもよい。しかし、そのような導入句が使用されることによって、不定冠詞（「ａ」または「ａｎ」）によって請求項の記載が導入された場合、当該請求項が、導入句（「１つ以上」または「少なくとも１つ」）、および不定冠詞（「ａ」または「ａｎ」等）含んでいても、当該導入された請求項の記載を含む特定の請求項が、そのような記載を１つのみ含んでいる実施形態に限定されることを意図していると解釈されるべきではない（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）。定冠詞を用いて請求項の記載を導入する場合も同様である。さらに、導入された請求項の記載において、特定の数が明確に記載されている場合であっても、当業者は、そのような記載は、少なくともその記載された数を意味しているものと解釈されるべきであるということを理解するであろう（例えば、単なる「２つの記載事項」という記載は、他に修飾語が無い場合、少なくとも２つの記載事項、または２つ以上の記載事項を意味している）。また、「Ａ、ＢおよびＣ等の少なくとも１つ」に類似する表現が用いられる例において、そのような構成は、通常、当業者が当該表現を理解するであろう、ということが意図されている（例えば、「Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、「Ａのみを有するシステム」、「Ｂのみを有するシステム」、「Ｃのみを有するシステム」「ＡとＢとを有するシステム」、「ＡとＣとを有するシステム」、「ＢとＣとを有するシステム」、および／または「Ａ、ＢおよびＣを有するシステム」等というシステムを含んでいるが、これに限定されるわけではない）。「Ａ、ＢまたはＣ等の少なくとも１つ」に類似する表現が用いられる例において、そのような構成は、通常、当業者が当該表現を理解するであろう、ということが意図されている（例えば、「Ａ、ＢまたはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、「Ａのみを有するシステム」、「Ｂのみを有するシステム」、「Ｃのみを有するシステム」、「ＡとＢとを有するシステム」、「ＡとＣとを有するシステム」、「ＢとＣとを有するシステム」、および／または「Ａ、ＢおよびＣを有するシステム」等というシステムを含んでいるが、これに限定されるわけではない）。２つ以上の選択的用語を示している実質的にあらゆる離接語および／または離接句は、明細書、請求項、または図面において、前記用語のうちの１つ、前記用語のいずれか、または前記用語の両方を含む可能性を意図していると理解すべきであることが、当業者によって理解されるであろう。例えば、「ＡまたはＢ」という句は、「ＡまたはＢ」または「ＡおよびＢ」である可能性を含んでいると理解されるであろう。
【００６０】
さらに、本開示の特徴または態様は、マーカッシュ（Ｍａｒｋｕｓｈ）群の語句で記載されている場合、それによって、本開示がマーカッシュ群のいずれの個々の要素、または要素のサブグループの点においても記載されていることを当業者は認識するだろう。
【００６１】
当業者によって理解されるように、いずれかの目的、およびすべての目的（説明を記載するため等）について、本明細書に開示された全ての範囲は、いずれの、およびすべての可能性を有する部分範囲、およびその組み合わせも含んでいる。列挙されたいずれの範囲も、少なくとも半分、１／３、１／４、１／５、１／１０等に分割することが可能な、同一の範囲を十分記載し、および当該同一の範囲を可能としていることが容易に理解される。限定を加えない例として、本明細書に記載されている各範囲は、容易に３分割（下部１／３、中部１／３、上部１／３）等することができる。また、当業者によって理解されるように、「〜まで」、「少なくとも〜」等のあらゆる言葉は、記載されている数を含み、上述したように、さらに部分範囲に分割され得る範囲を意味する。最後に、当業者によって理解されるように、範囲には個々の要素が含まれている。つまり、例えば、１〜３の単位を有する群は、１、２または３を有する群を意味する。同様に、１〜５の単位を有する群は、１、２、３、４または５を有する群等を意味する。
【００６２】
上述の記載から、本開示の種々の実施形態は、本明細書において例を示すために記載され、本開示の範囲および精神から逸脱することなく種々の変形を加えてもよいことが理解されるであろう。したがって、本明細書に開示された種々の実施形態は、限定を加えるためのものではなく、下記の請求項によって示された真の範囲および精神を有している。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１はラットの腸内細菌叢構造へのベルベリンの影響を示している。図１Ａは、ＨＦＤの給餌およびベルベリン投与に対するラットの腸内細菌叢構造における変化を表すＰＣｏＡスコアプロットである。図１Ｂは、ＭＡＮＯＶＡを用いて計算したマハラノビス距離に基づく、腸内細菌叢のクラスタリングを示している。図１Ｃは、全試料について等しい数の配列リードまで希釈化した後に計算された、シャノンウィナー指数を示している。
【図２】図２は、腸内細菌叢のＲＤＡの距離に関するトリプロット（triplot）を用いて、ベルベリン投与によって生じた腸内細菌叢構造におけるいくつかの代表差分を示している。
【図３】図３は、高脂肪食または通常食を与えられた時の、ラットの便中の短鎖脂肪酸量への影響を示している。図３Ａは、総短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）濃度を示している。図３Ｂは、酢酸濃度を示している。図３Ｃは、プロピオン酸濃度を示している。図３Ｄは、酪酸濃度を示している（Ｄ）。
【図４】図４は、ラットにおける肥満表現型および食物摂取へのベルベリンの影響を示している。図４Ａは、体重増加へのベルベリンの影響を示している。図４Ｂは、（全体重の１００ｇ毎の脂肪パッドの重さ（精巣上体脂肪パッドと腎周囲脂肪パッドとの合計）として計算される）肥満度指数へのベルベリンの影響を示している。図４Ｃは、実験全体にわたるラットの食物摂取を示している。
【図５】図５は、ラットのインスリン感受性へのベルベリンの影響を示している。図５Ａは、空腹時血糖（ＦＢＧ）へのベルベリンの影響を示している。図５Ｂは、空腹時血清インスリン（ＦＩＮＳ）へのベルベリンの影響を示している。図５Ｃは、インスリン抵抗の恒常性評価（ＨＯＭＡ−ＩＲ値）（式：空腹時インスリン（μＵ／ｍＬ）×空腹時ブドウ糖（ｍｍｏｌ／Ｌ）／２２．５に従って計算される）への影響を示している。図５Ｄは、経口ブドウ糖負荷試験（ＯＧＴＴ）へのベルベリンの影響を示している。図５Ｅは、腎周囲内インスリン負荷試験（ＩＴＴ）へのベルベリンの影響を示している。
【図６】図６は、ラットにおける炎症因子濃度へのベルベリンの影響を示している。図６Ａは、血清リポ多糖（ＬＰＳ）結合タンパク質（ＬＢＰ）へのベルベリンの影響を示している。図６Ｂは、血清レプチンへのベルベリンの影響を示している。図６Ｃは、血清ＭＣＰ−１へのベルベリンの影響を示している。図６Ｄは、体脂肪と相関する血清アディポネクチンへのベルベリンの影響を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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