発酵槽である盲腸をもたない哺乳類（真無盲腸目）の消化管内微生物叢の多様性と進化

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K07191
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 篠原 明男 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 准教授 (50336294)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 真無盲腸目 / 発酵槽 / 16SrRNA / 微生物叢

Outline of Annual Research Achievements

消化管内に生息する微生物叢の大きな役割の一つは、消化管の持ち主である宿主が分解できない食物成分を分解することにある。しかし近年になり、消化管内の微生物叢は食物の栄養利用だけでなく、免疫、疾病などに大きく関与していることがヒトを対照とした研究によって明らかにされてきた。その過程において、ヒトの消化管内微生物叢には３種類の典型的なパターンが存在することが明らかとなったが、ヒト以外の哺乳類においては不明な点が多く、とりわけ野生の小型哺乳類は食性や生息環境の多様性が高いことから、多様な微生物叢のパターンが存在することが予想できる。
そこで本研究では、小型哺乳類のうちでも微生物発酵槽となる前胃も盲腸も持たない極めてシンプルな消化管を有している真無盲腸目から、地下生活への適応度が異なる種の消化管内微生物叢の多様性を明らかにすることによって、食性と生息環境が消化管内微生物叢に与える影響を明らかにすることを目的とした。真無盲腸目は頭骨や歯の形態から極めて原始的な哺乳類の特徴を有する分類群と考えられており、本研究の結果を他の分類群と比較することで哺乳類の消化管内微生物叢の多様性と進化を明らかにする。
研究初年度は、地下生活型のモグラ、および半地下生活型のヒミズ類のサンプルの収集を行うとともに、実験動物化されているスンクスの解析を行った。これまでの実験結果から真無盲腸目の消化管内微生物叢は他の哺乳類とは異なる特徴を有する可能性が示されたものの、発酵槽がないうえに、消化管通過速度が極めて速いという特徴から、検出した微生物叢が食餌性由来である可能性を排除することが難しいことが明らかとなり、消化管内の部位毎の解析が必要であることが示された。そこで現在、スンクスを用いて消化管内の部位毎に消化管内微生物叢の解析を実施している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2015年度の上半期は宮崎県内が天候不順にみまわれたため山間部でのフィールドワークの実施に支障がでた。そこで本来であれば、計画の２年目に開始する予定であった実験室環境下で飼育された食虫類の消化管内微生物叢の分析から研究を開始した。一方で2015年度下半期には天候不順も少なく、フィールドワークが順調に実施でき概ね順調にサンプルが集まっている。集めたサンプルは2016年度に解析を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

2016年度は、スンクスの消化管内微生物叢の部位毎の解析を完了させるとともに、地下生活型のモグラ、および半地下生活型のヒミズの微生物叢解析を実施する。また、地上生活型の真無盲腸目のサンプル捕獲を2016年度中に実施する予定である。本年度は全てのサンプルを収集し、2017年度に予定している次世代シーケンサー解析のための準備を完了させることを目標とする。