研究課題
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、その消化管内には数百種類以上でおよそ100兆個にもおよぶ細菌群が生息しており、これらが複雑に相互作用しながら腸内微生物社会を形成している。バランスのとれた腸内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、加齢やストレスなどの外的環境要因によりそのバランスが崩れると、大腸炎や大腸がんといった腸管関連疾患のみならず、糖尿病や動脈硬化などの代謝疾患、さらにはアレルギーや自己免疫疾患などの全身性疾患にもつながることが報告されている。このように腸内微生物社会はわれわれの健康と密接にかかわっているが、個々の腸内細菌がどのように相互作用することで腸管内における複雑な共生微生物社会を形成しているのか、すなわち腸内微生物社会形成機構の分子基盤は不明な点が多い。そこで本研究では、無菌マウスや次世代シーケンサーといった解析ツールを駆使することで、腸内微生物社会の最小単位である宿主と2種の腸内細菌間相互作用の詳細について解析した。本年度は、腸内微生物社会形成過程における初期状態を模倣するため、新生児が生まれた直後に腸管内で最初に定着する大腸菌と、その後のミルク摂取により増加してくるビフィズス菌を無菌マウス腸内に定着させたノトバイオートマウスを作製した。次にこれらのマウスを用いて、腸内ミニマム生態系における腸内変動のダイナミズムについて解析したところ、大腸菌およびビフィズス菌各々の細菌数が時間経過と共に変動することが明らかとなった。この時、腸内細菌の定着により宿主生体応答の結果として、腸内細菌数の制御のために免疫細胞が腸管内に分泌する免疫グロブリンAの分泌量が変化することで、腸内ミニマム生態系を制御していることも明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
本年度は研究計画書のスケジュール通り、腸内ミニマム生態系を模倣したノトバイオートマウスを作製し、その宿主－腸内細菌間相互作用に基づく腸内変動について解析を実施した。
本研究課題の今後の方針は、腸内ミニマム生態系における各種腸内細菌が有する腸内環境定着因子について解析を実施する。
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Cell Mol. Gastroenterol. Hepatol.
巻: 2 ページ: 468-481
10.1016/j.jcmgh.2016.02.003
医学のあゆみ
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