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2011 Fiscal Year Annual Research Report

複合オミックス解析によるプロバイオティクス因子の同定とその評価

Research Project

Project/Area Number 22780132
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

福田 真嗣  独立行政法人理化学研究所, 免疫系構築研究チーム, 研究員 (80435677)

Keywordsビフィズス菌 / 酢酸 / O157 / マルチオミクス / 腸内細菌 / プロバイオティクス / 病原性大腸菌 / 相互作用
Research Abstract

ヒトの腸管内には多種多様な腸内共生細菌群が棲息しており、腸管上皮細胞群や粘膜免疫細胞群と複雑に相互作用することで、腸内環境生態系、すなわち「腸内エコシステム」を形成している。近年、これらの腸内共生細菌叢の改善による腸管関連疾患や感染症などの改善・予防効果が明らかになってきており、それと共にビフィズス菌などのプロバイオティクスの有用性が健康維持・予防医学の面から認識されているが、それらの効果を裏づける科学的根拠は乏しいのが現状であった。われわれはこれまでに、腸管出血性大腸菌O157:H7感染マウスモデルを用いて、プロバイオティクスの1種であるビフィズス菌がO157感染を予防できることを明らかにした。このプロバイオティックビフィズス菌は、ABC型の糖質のトランスポーターを発現することで、単糖の一種である果糖を代謝し、酢酸を産生することを明らかにした。産生された酢酸が大腸上皮細胞のバリア機能を高めることでO157感染によって生じる炎症を抑制したことから、本遺伝子を「プロバイオティックトランスポーター遺伝子」として同定した。本研究ではプロバイオティックトランスポーター遺伝子の効果を証明するため、プロバイオティクスとしての機能を持たないビフィズス菌にプロバイオティックトランスポーター遺伝子を形質転換し、O157感染マウスモデルを用いてその機能を評価した。その結果、プロバイオティックトランスポーター遺伝子導入ビフィズス菌を無菌マウスに定着させたモノアソシエイトマウスでは、プロバイオティックトランスポーター遺伝子導入ビフィズス菌による大腸内での酢酸産生量が増加し、O157感染によって生じる炎症が抑制された。以上のことから、プロバイオティックビフィズス菌による腸管出血性大腸菌O157:H7感染予防メカニズムの一つとして、プロバイオティックトランスポーターの有無がその指標になることを明らかにした。

  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Acetate-producing bifidobacteria protect the host from enteropathogenic infection via carbohydrate transporters2012

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Journal Title

      Gut Microbes

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ビフィズス菌の産生する酢酸が病原性大腸菌感染を予防する-糖トランスポーターの重要性-2011

    • Author(s)
      福田真嗣、服部正平、大野博司
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 29 Pages: 923-926

  • [Journal Article] Application of a mouse ligated Peyer's patch intestinal loop assay to evaluate bacterial uptake by M cells2011

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiment

      Volume: 58 Pages: e3225

    • DOI

      DOI:10.3791/3225(2011)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Integrated omics approach identified acetate produced by probiotic bifidobacteria to protect host from enteropathogenic infection2012

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Organizer
      The 4th Stage Surface Barrier Immunology Study Group (SBARIS) 3rd Meeting
    • Place of Presentation
      Osaka(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-23
  • [Presentation] Acetate-producing bifidobacteria equipped with 'probiotic transporters' protects the host against enteropathogenic infection2011

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Organizer
      International symposium, the 40^<th> annual meeting of the Japanese society for Immunology
    • Place of Presentation
      Chiba(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-29
  • [Presentation] Application of statistical correlation method for understanding complex gut ecosystem2011

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Organizer
      The International Symposium on Nuclear Magnetic Resonance 2011 (ISNMR 2011)
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2011-11-16
  • [Presentation] Bifidobacteria can protect from enteropathogenic infection through production of acetate2011

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Organizer
      Keystone Symposia : Malnutrition, Gut-Microbial Interactions and Mucosal Immunity to Vaccines
    • Place of Presentation
      New Delhi, India
    • Year and Date
      2011-11-09
  • [Presentation] マルチオーミクス解析から見えてきた腸内エコシステムの様相2011

    • Author(s)
      福田真嗣
    • Organizer
      第6回メタボロームシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-13
  • [Presentation] マルチオーミクス解析技術が解き明かす腸内エコシステムの様相2011

    • Author(s)
      福田真嗣
    • Organizer
      2011年度乳酸菌・腸内細菌工学研究部会
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] マルチオーミクス解析技術を用いた腸内共生システムの理解2011

    • Author(s)
      福田真嗣
    • Organizer
      筑波大学革新的研究支援プログラム「微生物バイオ資源の新領域開拓と利用」第6回セミナー
    • Place of Presentation
      筑波(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-29
  • [Presentation] Integrated omics approach identified acetate produced by probiotic bifidobacteria to protect host from enteropathogenic infection2011

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Organizer
      15th International Congress of Mucosal Immunology
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2011-07-07
  • [Presentation] Carbohydrate transporters confer a probiotic effect to bifidobacteria2011

    • Author(s)
      Fukuda, S.
    • Organizer
      The International Scientific Conference on Probiotics and Prebiotics 2011
    • Place of Presentation
      Kosice, Slovakia(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-14
  • [Presentation] マルチオーミクス手法を用いた宿主-腸内フローラ間相互作用の解析2011

    • Author(s)
      福田真嗣
    • Organizer
      東京大学グローバルCOEプログラム「ゲノム情報ビッグバンから読み解く生命圏」第16回GCOE談話会
    • Place of Presentation
      柏(招待講演)
    • Year and Date
      2011-04-14
  • [Book] 微生物機能学2012

    • Author(s)
      福田真嗣
    • Publisher
      三共出版(印刷中)

URL: 

Published: 2013-06-26  

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