Metagenomic analysis of the gut transkingdom dysbiosis of patients with inflammatory bowel disease

炎症性肠病患者肠道跨界生态失调的宏基因组分析

• 批准号: 22K08054
• 负责人: 安藤 朗
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Shiga University of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08054/
• 关键词: ウイルス; バクテリオファージ; 炎症性腸疾患; IgG; 治療; dysbiosis

ヒトは膨大な数の微生物と共生している。この微生物には、細菌をはじめ、ウイルス（バクテリオファージ：細菌に感染するウイルス）や真菌などが含まれるが、その数や宿主との関係で最も重要なのは細菌である。ヒトの消化管には約１,000種、100兆個の細菌が存在し、腸内細菌の持つ総遺伝子数はヒトの持つ遺伝子の100倍以上にのぼる。腸内細菌は、ヒトが進化の段階で獲得できなかったさまざまな遺伝子を備えており、ヒトと細菌のバランスのとれた相互作用を通して腸内環境の恒常性が維持されている。一方、腸内細菌との共生のため、ヒトは高度に発達した免疫監視機構を発達させてきたが、その破綻が自己免疫疾患やIBDの発症につながる。さらに、宿主側のさまざまな因子、例えば胃酸や胆汁酸、各種の酵素や多糖類の分泌、消化管運動が腸内細菌叢の構成に影響する。また、腸内細菌はビタミンや短鎖脂肪酸などヒトにとって必要な物質を作り出す一方で、発癌に関係する二次胆汁酸などの有害な物質の産生にも関与している。炎症性腸疾患患者の糞便よりウイルスパーティクルの分離を試みた。バクテリアや真菌はその量が豊富なためこれまで次世代シークエンサーによる解析も容易であったがウイルスは量が少ないためにあおの解析が非常に困難であることが分かった。すなわち、豊富なバクテリアゲノムの断片の混入やバクテリアゲノムに入り込んだウイルス（バクテリオファージ）の評価などまだまだ解釈そのものの原理に不明瞭さが残る状況である。今後はこれらの点について改善していきたい。

人类与大量微生物共存。这些微生物包括细菌、病毒（噬菌体：感染细菌的病毒）和真菌，但就其数量以及与宿主的关系而言，细菌是最重要的。人体消化道内约有1000种、100万亿个细菌，肠道细菌所含基因总数是人类的100多倍。肠道细菌配备了人类在进化过程中无法获得的各种基因，通过人类与细菌之间的平衡相互作用来维持肠道环境的稳态。另一方面，由于与肠道细菌共生，人类已经发展出高度发达的免疫监视系统，但该系统的故障可能导致自身免疫性疾病和炎症性肠病的发作。此外，宿主方面的各种因素，如胃酸、胆汁酸、各种酶和多糖的分泌以及胃肠蠕动等都会影响肠道菌群的组成。此外，肠道细菌在产生人体必需的物质（如维生素和短链脂肪酸）的同时，也参与产生有害物质（如次级胆汁酸），这些物质与致癌有关。我们试图从炎症性肠病患者的粪便中分离病毒颗粒。由于丰度丰富，细菌和真菌很容易使用下一代测序仪进行分析，但由于丰度较小，病毒分析极其困难。换句话说，解释原理本身仍不清楚，包括丰富的细菌基因组片段的污染以及对进入细菌基因组的病毒（噬菌体）的评估。我们希望将来能够改进这些点。