常在菌Akkermansiaと恒常的宿主免疫応答を決定する細菌ゲノム因子の同定

鉴定决定本土阿克曼氏菌和稳态宿主免疫反应的细菌基因组因素

基本信息

批准号：
18F18104
负责人：
本田賢也
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-10-12 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18104/
关键词：
腸内細菌トリプシン胆汁酸腸炎長寿

项目摘要

研究では、微生物叢－宿主相互作用の理解を加速・深化し、健康・医療技術を創出するために、以下の2つのプロジェクトを推進した。1）トリプシンを分解する細菌単離：腸管バリアに関する研究を推進する過程で、炎症性腸疾患患者の便中では、膵由来酵素であるトリプシンの濃度が健常人と比較して高いことを見出した。無菌マウスの便中トリプシン濃度も、SPFマウスと比較して高いことが明らかになった。即ち膵臓から分泌されたトリプシンは、通常小腸においてその役割を終えた後、回盲部の細菌によって分解される必要があるが、炎症性腸疾患ではそうした細菌種が減少して、分解されずに大腸に残存すると考えられた。本研究では、健常ボランティア由来の便サンプルから細菌株を分離培養し、トリプシン分解細菌をスクリーニングし、Paraprevotella claraに属する細菌株がトリプシン分解能がある事がわかった。さらに、同定分離した株をIL10欠損マウスに経口投与すると、腸炎発症を抑制する事がわかった。Paraprevotella claraに由来するトリプシン分解プロテアーゼを同定するため、P. claraのゲノム配列のマイニング、P. claraの発現ライブラリーの作製、P. claraのmutant株の作製を行った。2) 長寿と腸内細菌との関係を調べる目的で慶應義塾大学・百寿総合研究センターと協力し、100名を超える百寿者の腸内細菌叢についてメタゲノムシークエンシングと胆汁酸組成解析を行った。コントロールとしての平均80才前後の高齢者の便サンプルを用いた。百寿者は3-oxo-LCAやallo-iso-LCAといった特殊な胆汁酸を代謝合成する細菌種が多く存在する事がわかった。そこで、3-oxo-LCAやallo-iso-LCAという百寿者に特徴的な胆汁酸代謝胆汁酸代謝を司る細菌株の同定を試み、候補細菌の同定に成功した。

该研究促进了以下两个项目，以加速和加深对微生物群 - 宿主相互作用的了解，并创造健康和医疗技术。 1）细菌的分离降解胰蛋白酶：在促进肠壁研究的过程中，我们发现胰蛋白酶（一种胰腺衍生的酶的浓度）在炎性肠病患者的粪便中比健康人更高。还发现，无菌小鼠中胰蛋白酶的浓度高于SPF小鼠。换句话说，从胰腺分泌的胰蛋白酶通常需要在完成在小肠中的作用后，在回肠区域中的细菌降解，但是在炎症性肠病中，这种细菌物种会减少并保留在大肠中，而不会降解。在这项研究中，将细菌菌株分离出来并从源自健康志愿者的粪便样品中培养，并筛选降解胰蛋白酶的细菌，发现属于Paraprevotella clara的细菌菌株具有胰蛋白酶降解能力。此外，发现口服对IL10缺陷型小鼠的口服抑制了肠炎的发作。为了鉴定从paraprevotella clara衍生的胰蛋白酶降解蛋白酶，挖出了P. clara的基因组序列，制备了P. clara的表达文库，制备了Clara P. clara的突变株。 2）为了研究长寿与肠道细菌之间的关系，我们与Keio University百年研究中心合作，并对肠道菌群进行了元基因组测序和胆汁酸组成分析，对肠道菌群进行了100多个百年纪念人群。来自老年人的粪便样品平均占80岁，用作对照。已经发现，许多细菌物种可以代谢合成特殊的胆汁酸，例如3-氧气-LCA和Allo-ISO-LCA。因此，我们试图鉴定3-氧气-LCA和Allo-ISO-LCA，这些细菌菌株控制胆汁酸代谢，这是百年纪念人的特征，并成功鉴定出候选细菌。