Study for the reconstitution process of infant gut flora

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04056
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: Imaohji Haruyuki (中山治之) 香川大学, 医学部, 講師 (80294669)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桑原 知巳 香川大学, 医学部, 教授 (60263810) ; 高見 英人 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (70359165) ; 豊田 敦 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 特任教授 (10267495) ; 下野 隆一 香川大学, 医学部, 准教授 (60404521) ; 田中 彩 (西村彩) 香川大学, 医学部附属病院, 講師 (30459200) ; 小谷野 耕佑 香川大学, 医学部附属病院, 講師 (20437685) ; 中村 信嗣 香川大学, 医学部附属病院, 助教 (30437686)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 腸内細菌叢 / 乳幼児 / MAPLE / 機能メタゲノム解析 / 抗菌薬暴露

Outline of Final Research Achievements

We conducted a longitudinal analysis of the bacterial flora composition and functional metagenomics of the intestinal microbiota before and after antimicrobial treatment in infants. We identified functions involved in the oligosaccharide transport system, polyamine synthesis and transport, and antimicrobial peptide transport as functions that increase during the recovery period. These metabolic functions were derived from multiple bacterial groups, including Bifidobacteriaceae, suggesting that a symbiotic metabolic network among microorganisms promotes the regeneration of intestinal flora.

Free Research Field

細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ショットガンメタゲノム解析およびMAPLE解析を組み合わせた新規の解析手法を用いて抗菌薬暴露によって破綻した腸内細菌叢の回復プロセスに関与する複数の代謝機能を同定できたことは非常に画期的である。また今回の検討から、乳幼児腸内フローラの再生と安定化に関連する物質の候補としてポリアミンを同定したが、当該物質を新規プロバイオティクスとして用いることによって腸内フローラの破綻に起因する様々な疾患を予防する臨床的介入法の確立につながる可能性がある。