乳幼児腸内細菌叢の再構成プロセスに関する研究

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H04056
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 今大路 治之 (中山治之) 香川大学, 医学部, 講師 (80294669)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 腸内細菌叢 / 乳幼児 / MAPLE / 機能メタゲノム解析 / 抗菌薬暴露

研究成果の概要

抗菌薬投与を受けた乳幼児を対象として、抗菌薬投与前後の腸内細菌叢の菌叢組成解析や機能メタゲノム解析を縦断的に行ったところ、回復期初期から回復期に増加する機能として、オリゴ糖輸送系、ポリアミンの合成と輸送、および抗菌ペプチド輸送に関与する機能が同定された。これらの代謝機能はBifidobacteriaceaeをはじめとした複数の細菌群に由来していることから、微生物間の共生的代謝ネットワークにより腸内フローラの再生が促されていると推察された。

自由記述の分野

細菌学

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。