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。

这项研究的目的是从生态和代谢动力学的角度来阐明人与肠细菌之间的种间关系，主要是双歧杆菌，它们围绕人类肠道环境中的母乳寡糖展开，并揭示了人类和人类与肠道细菌之间的象征性和共解的机制。首先，将四种婴儿双歧杆菌种类（B. bifidum JCM1254，B。BreveJCM1192，B。B。iftantis JCM1222，B。longum jcm1217）共培养以揭示四种双歧杆菌物种在母乳寡糖之间的竞争关系。作为一种组合，将两个双歧杆菌种类（双歧杆菌和长芽孢杆菌）与乳酸-N-生物苷酶活性混合在一起，以使得比率相同，并进行了共培养实验。结果表明，双歧杆菌占90％，并在所有培养条件下均添加了乳糖，乳糖-N-生物和乳酸-N-二糖。当在相同的培养基条件下进行纯培养实验时，可以证实双歧杆菌和长芽孢杆菌的生长相似。这表明在体外实验中，双歧杆菌优先利用母乳，乳糖-N-二糖，乳糖和乳糖 - 乳糖。结果表明，当所有四个双歧杆菌共培养时，双歧杆菌也优先生长。在添加乳酸-N-生物的条件下，优先生长B. breve和B. bifidum。上述共培养实验的结果表明，双歧杆菌优先生长在四个婴儿型双歧杆菌物种中。