2013 Fiscal Year Annual Research Report
腸内微生物社会は如何にして形成されるのか
Publicly Offered Research
| Project Area | "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes |
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| Project/Area Number |
24117524
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
福田 真嗣 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 特任准教授 (80435677)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 腸内細菌 / ビフィズス菌 / 大腸菌 / 腸内エコシステム / 統合オミクス / メタボローム / 数理モデル |
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| Research Abstract |
海洋や土壌など、地球上のあらゆる環境中には多種多様な微生物共生社会が形成されており、環境生態系を維持している。われわれヒトを含む哺乳類全般も例外ではなく、その腸管内には1,000種類以上で100兆個にもおよぶ細菌群が高密度に生息している。この腸管内で構築されている微生物社会はヒトの健康維持・増進に有用であることが知られているが、微生物社会のバランスが崩れると大腸癌や炎症性腸疾患、アレルギーなどの疾患が誘発されることも報告されている。それ故、腸内微生物社会はわれわれの健康と密接に関わっているといえるが、個々の腸内細菌がどのように振る舞うことで腸管内における複雑な共生微生物社会を形成するのか、すなわち腸内微生物社会形成機構の分子基盤は不明であった。われわれはこれまでに腸内細菌と宿主との相互作用を明らかにするための解析技術として、次世代シーケンサ―を用いたマイクロバイオーム解析や、NMRを用いたメタボローム解析など、種々のオミクス解析により得られた情報を統計科学的に集約する統合オミクス解析手法を考案した。本年度は、微生物社会形成機構の始まりを理解することを目的に、微生物社会の初期状態を構築する腸内細菌である大腸菌とビフィズス菌の2菌種をモデルとして選択し、宿主として無菌マウスにそれぞれ大腸菌またはビフィズス菌を単独定着させたノトバイオートマウス、および両者を定着させたノトバイオートマウスを作製した。これらのマウスの糞便を経時的に採取し、腸内細菌叢情報や代謝物情報を統合オミクスにより集約することで、腸内ミニマム生態系とも言える宿主－大腸菌－ビフィズス菌間の3者間ネットワークに基づく腸内微生物社会形成過程を表現する数理モデルを構築した。本モデルの解析から、腸内微生物社会の形成には微生物側の因子だけでなく、宿主側の因子も重要であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] AP-1B-mediated protein sorting regulates polarity and proliferation of intestinal epithelial cells in mice2013
Author(s)
Hase, K., Nakatsu, F., Ohmae, M., Sugihara, M., Shioda, N., Takahashi, D., Obata, Y., Furusawa, Y., Fujimura, Y., Yamashita, T., Fukuda, S. et al.
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Journal Title
Gastroenterology
Volume: 145
Pages: 625-635
DOI
Peer Reviewed
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