ヒト皮膚微生物叢における菌株レベルでの新規機能の同定

在人体皮肤微生物群菌株水平上鉴定新功能

基本信息

批准号：
21K08308
负责人：
伊東可寛
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

皮膚常在菌は外界からの病原菌の侵入を防ぐバリアーとして機能することに加えて、宿主の免疫応答や代謝機能を調整することで恒常性の維持に重要な役割を担っている。しかしながら、個々の菌と宿主との相互関係は多くの検討の余地が残されている。これまでの研究では病原性のある菌種に着目されることが多く、健常な状態で宿主と共生的な皮膚常在菌との相互作用は特に未解明な点が多い。そこで本研究課題ではマウスやヒトから単離した皮膚常在菌を用いて、宿主と単離菌との相互作用を解明することに主眼を置いている。宿主ー菌の有益な相互関係の探索のために、無菌マウスに特定の菌を接種したノトバイオートマウスをビニールアイソレーター内で作成する手技を確立した。これまでにマウスの皮膚から単離した皮膚常在菌株を用いて野生型ノトバイオートマウスを作成し、菌株の皮膚上での代謝活性や、また宿主の皮膚に含まれるステロイドの定量する手法を確立した。野生型マウスから単離した皮膚常在菌を用いてノトバイオートマウス（モノコロナイズドマウス）を作成し、菌株毎の宿主皮膚への定着による宿主の遺伝子発現を解析するために、RNA-seq用の皮膚サンプルを採取してライブラリーを作成し、遺伝子発現解析を開始した。また皮膚における単離菌の定着による自然免疫およびリンパ球の誘導を明らかにするために、皮膚から免疫細胞を分離してFACS解析の手法を確立した。これらのデータを用いて、パスウェイ解析などから特定の菌株による皮膚での免疫応答など、遺伝子発現の変化を今後解析していく。

除了作为防止病原体从外界侵袭病原体的障碍外，正常的皮肤细菌还通过调节宿主的免疫反应和代谢功能来维持稳态方面起着重要作用。但是，单个细菌与宿主之间的相互作用仍然可以考虑很多。先前的研究通常集中在致病物种上，以及在健康状态下皮肤中宿主与共生驻留细菌之间相互作用的许多不清楚的点。因此，该研究主题是使用从小鼠和人类分离的正常皮肤细菌阐明宿主与分离细菌之间的相互作用。为了探索有益的宿主 - 细菌相互作用，建立了一种程序，以创建与乙烯基隔离器中特定细菌接种的Notobioto小鼠。到目前为止，已经使用从小鼠皮肤中分离出的正常皮肤菌株创建了野生型Notobioto小鼠，并已经建立了方法来量化菌株对皮肤上的代谢活性以及宿主皮肤中所含类固醇的代谢活性。使用从野生型小鼠中分离出的正常皮肤细菌制备了Notobiot小鼠（单重合小鼠），并通过在宿主皮肤上的每种菌株的定殖，收集培养基样品来分析宿主基因的表达，制备了库，并准备了基因表达分析。此外，为了通过在皮肤中分离的细菌定植来阐明先天免疫和淋巴细胞诱导，我们通过从皮肤中分离免疫细胞来建立一种FACS分析的方法。使用这些数据，我们将分析基因表达的变化，例如途径分析和由特定菌株引起的皮肤中的其他免疫反应。