血管の健康と腸内微生物叢に対するイヌリンと硝酸塩の影響

内皮機能不全は、高血圧レベル（例、120～139/80～89 mmHg および 140/90 mmHg 以上）に伴う心血管リスクの増加に寄与しており、アテローム性動脈硬化性血管疾患の発症の初期事象と考えられています。 機構的には、内皮機能不全は内皮由来分子の一酸化窒素 (NO) の生物学的利用能の低下を特徴とし、これは上腕動脈血流媒介拡張 (FMD) の障害に反映されます。 しかし、内皮機能不全は早期発見によって大幅に予防可能であるため、体内のNOの損失を回復するアプローチには明らかな治療の可能性がある可能性があります。

プレバイオティックファイバーであるイヌリンを摂取すると、腸内マイクロバイオームによる酢酸などの細菌由来の代謝産物の発酵が増加することが示されています。 酢酸塩の増加は腸内で局所的な利点（つまり、抗炎症、管腔 pH の低下）をもたらしますが、内皮の健康を改善する可能性もあります。 研究により、酢酸塩は、15日間イヌリンを補給した後、内皮恒常性の維持における重要な酵素である内皮NOシンターゼ（eNOS）のリン酸化を増加させることにより、NOシンターゼ経路の活性化を介してNOのバイオアベイラビリティを高めることができることが示されています。 同様に、NO は硝酸塩の消費後に生成され、個々の応答は基礎的な eNOS 活性に依存します。 したがって、eNOS 活性が低下している個人（例、前高血圧症および高血圧症）は、硝酸塩の補給に対して反応の増強を示す可能性があります。 硝酸塩とイヌリンの両方のサプリメントは NO 生成を増加させる可能性があるため、それらを組み合わせて摂取すると内皮機能が大幅に強化される可能性があります。 硝酸塩を単独で補給すると、高齢者および臨床集団の内皮機能不全を改善するための効果的な食事戦略であることが証明されました。 例えば、4週間の慢性的な硝酸塩補給(硝酸塩400mg/日)は、上腕動脈のピークFMDの1.0%の増加と関連していた(95% CI、0.3-1.5；95% CI、0.3-1.5; p < 0.001)、これはプラセボグループでは明らかではありませんでした。 同様に、4週間の硝酸塩補給（硝酸塩400 mg/日）後、上腕動脈FMD（%）値は、プラセボ群と比較して硝酸塩群で有意に増加しました。 硝酸塩とは異なり、ヒトの上腕動脈口蹄疫に対するイヌリンの効果はまだ確立されていません。 予備的な所見では、マウスにおけるイヌリン補給後の内皮機能の増強が実証されました。 これらの発見は、軽度の内皮機能障害を持つ臨床患者に12 gのフラクトオリゴ糖を3か月間プレバイオティクス補給した後、上腕動脈FMDが約1%増加することを実証した別の研究によってさらに裏付けられました。

現在まで、研究者らが把握している限り、硝酸塩とイヌリンの組み合わせの役割を調査した研究はありません。ただし、上記に基づくと、これら 2 つの栄養素は相乗的に作用する可能性があります。 したがって、この研究の主な目的は、4週間の慢性的なサプリメント摂取中にイヌリンに硝酸塩を添加すると、血液量が増加している中年および最年少の高齢者（45～74歳）の上腕動脈口蹄疫の増加につながる可能性があるかどうかを評価することです。圧力をかけ、この反応を単独で補給したイヌリンと比較します。 この研究の第 2 の目的には、イヌリン 15 g と硝酸カリウム 1300 mg を組み合わせた単回投与および単独で補給したイヌリン 15 g の摂取後 4 時間における上腕動脈の FMD % 変化が含まれます。 この研究では、2 つの補給後の上腕動脈 FMD % の変化が、プレバイオティクス補給後に発生する可能性のある腸内微生物叢の組成と多様性の潜在的な変化によって媒介されるかどうかも調査します。 研究のさらなる副次的成果として、両タイプのサプリメント摂取後の血漿硝酸塩、亜硝酸塩、短鎖脂肪酸（SCFA）の違いを調査する予定です。 さらに、この研究では、赤血球と全血中のS-ニトロソチオール（RSNO）のレベルの変化を調べる予定です。 この研究では、イヌリンと硝酸塩を組み合わせたサプリメントとイヌリンのみをサプリメントで摂取した場合の安静時血圧の変化も比較します。