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宿主-腸内細菌叢間の代謝プロファイリングによる宿主の恒常性の指標化と評価法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18880040
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 食品科学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

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, 基礎科学特別研究員 (80435677)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,740千円 (直接経費: 2,740千円)
2007年度: 1,370千円 (直接経費: 1,370千円)
2006年度: 1,370千円 (直接経費: 1,370千円)
キーワード代謝物プロファイリング / 遺伝子発現プロファイリング / プロバイオティクス
研究概要

近年、腸内フローラの改善による腸管関連疾患やアレルギーなどの改善・予防効果が明らかになってきているが、それらの効果を裏づける科学的根拠は乏しいため、腸管病原性大腸菌O157によるマウス感染死を実験モデルとして用い、宿主-腸内フローラ間相互作用(cross-talk)の情報を代謝物および遺伝子発現レベルより解析した。
無菌マウスにO157を投与すると7日以内に全例が死に至るが、O157と共に典型的なプロバイオティクスであるBifidobacterium longum(B.longum)を投与すると感染死は完全に予防されることを見出した。一方、成人の腸管内に常在するビフィズス菌であるBitfidobacterium adolescentisを投与しても感染死が予防できないことも明らかにした。B.longum前投与によりO157のマウス腸管内における生菌数、シガ毒素産生量、シガ毒素活性、腸管内pHにはB.longum前投与の有無によらず違いは認められなかったが、O157単独投与時にみられた血清中のシガ毒素濃度の増加および大腸上皮の軽い炎症は認められなかった。従って、B.longumによる宿主腸管上皮バリアー機能や免疫能の増強が感染死予防に寄与する可能性が示唆された。そこで、このようなプロバイオティクスの効果をその代謝産物から評価するため、NMRを用いたプロバイオティクス投与マウスの糞便中代謝物の網羅的プロファイリング技術を確立した。その結果、前投与によりO157感染死を予防できるビフィズス菌2菌種(B.longumを含む)と予防できない2菌種(B.adolescentisを含む)を同定し、マウス糞便中の代謝物が感染死予防能と相関してクラスタリングできることを見出した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Gene expression profiles of follicleassociated epithelium covering murine intestinal Peyer's patches in response to host-bacterial cross-talk2007

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, S.
    • 学会等名
      第37回日本免疫学会総会・学術集会
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-11-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation and assessment of the effectiveness of probiotics against lethal infection of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 by metabolic profiling.2007

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, S.
    • 学会等名
      The 20th Naito Conference, Innate Immunity in Medicine and Biology [III]
    • 発表場所
      Kanagawa
    • 年月日
      2007-10-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Differential gene expression profiles of follicle-associated epithelium covering murine intestinal Peyer's patches in response to host-bacterial cross-talks.2007

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, S.
    • 学会等名
      13th International Congress of Mucosal Immunology
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-07-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Analysis and assessment of host-bacterial cross-talk via gene expression profiling and metabolic profiling.2007

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, S.
    • 学会等名
      第11回腸内細菌学会
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-06-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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