ヒト‐ビフィズス菌の共生・共進化機構の解明：酵素機能から迫る腸内生態学

阐明人-双歧杆菌共生和共同进化机制：从酶功能接近肠道生态学

基本信息

批准号：
16J09251
负责人：
山田千早
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J09251/
关键词：
ビフィズス菌母乳オリゴ糖共生糖質加水分解酵素

项目摘要

本研究では、ヒトの腸内環境という生態系において、母乳オリゴ糖をめぐって繰り広げられるビフィズス菌を中心とした各種腸内細菌の種間関係を生態学的な視点および代謝動態学的な視点から解明することにより、ヒトと腸内細菌との共生・共進化メカニズムを紐解くことを目的とする。まず、乳幼児型のビフィズス菌4種（B. bifidum JCM1254, B. breve JCM1192, B. infantis JCM1222, B. longum JCM1217)を共培養し、母乳オリゴ糖をめぐるビフィズス菌4種の競合関係を明らかにすることを目的としてin vitro実験を行った。組み合わせとしては、ラクト-N-ビオシダーゼ活性を有するビフィズス菌2種（B. bifidumおよびB. longum）を同じ割合になるように混合し共培養実験を行った。ラクトース、ラクト-N-ビオース、ラクト-N-テトラオースを添加した培養条件すべてにおいて、B. bifidumが90%を占め優先化することが示された。同じ培地条件で純粋培養実験を行った際にはB. bifidumおよびB. longumは同程度増殖したことを確認している。このことから、母乳オリゴ糖の1種ラクト-N-テトラオースやラクトース、ラクト-N-ビオースを優先的に利用するのはB. bifidumの方であることが、in vitroの実験から示された。4種すべてのビフィズス菌を共培養した際にもB. bifidumが優先的に増殖することが示された。ラクト-N-ビオースを添加した条件ではB. bifidumだけでなくB. breveが優先的に増殖した。以上の共培養実験の結果から、乳幼児型のビフィズス菌4種の中で、B. bifidumが優先的に増殖することが示された。

在本研究中，我们将从生态和代谢动力学的角度阐明人类肠道环境中以母乳寡糖为中心的各种肠道细菌（主要是双歧杆菌）之间的种间关系。本研究的目的是阐明它们之间的共生和共同进化机制。人类和肠道细菌。首先，我们共培养了四种婴儿型双歧杆菌（双歧双歧杆菌 JCM1254、短双歧杆菌 JCM1192、婴儿双歧杆菌 JCM1222 和长双歧杆菌 JCM1217），以明确四种双歧杆菌对母乳寡糖的竞争关系。进行体外实验的目的是：作为组合，将具有乳-N-二糖苷酶活性的两种双歧杆菌(双歧双歧杆菌和长双歧杆菌)以相同比例混合，并进行共培养实验。结果表明，在添加乳糖、乳-N-二糖和乳-N-四糖的所有培养条件下，两歧双歧杆菌占据90%并优先。已证实在相同培养基条件下进行纯培养实验时，两歧双歧杆菌和长双歧杆菌增殖程度相同。由此，体外实验表明，两歧双歧杆菌优先利用母乳寡糖乳糖-N-四糖、乳糖和乳糖-N-二糖。当所有四种双歧杆菌共培养时，双歧双歧杆菌也显示出优先生长。在添加乳-N-二糖的条件下，不仅双歧双歧杆菌优先生长，短双歧杆菌也优先生长。上述共培养实验结果表明，四种婴儿双歧杆菌中双歧双歧杆菌优先生长。