腸内細菌相談室

毎日夜19:30に更新中！腸内細菌相談室。 現役の研究者である鈴木大輔が、腸内細菌にまつわるエピソードをお届けしております🦠

今回のエピソードから2週間に渡って「病原性とは何か？」をテーマにお話するエピソードシリーズ、病原性集中講義を開講します！病原性と聞くと、食中毒の原因菌となる細菌や肺炎など、ヒトと微生物の対立関係が想起されます。ヒトには免疫系が備わっていることから、日常生活では微生物の存在や対立関係を意識せずとも生活できています。しかし、この生活はヒトと細菌の絶妙な関係性の上に成り立っています。例えば、免疫機能を担う細胞の先天的な不全があれば、微生物を意識しない生活をすることは出来ません。

地球で生きる上では、微生物を始めとする異物との接触を避けて通ることができません。異物との接触が避けられない環境の中で、うまく折り合いをつけて生きていくために、生物の進化の過程で獲得されたのが免疫機能なのです。そして、細菌を始めとする微生物やウイルスに免疫機能を突破された結果、病原性が観察されます。

病原性集中講義は、単に病原性について理解することが目的ではありません。病原性を軸に、生物が同じ空間を共有して生きている現実を再認識することが目的です。これは、腸内環境に細菌を飼う私達が生きているそのことを再認識することにほかなりません。

やや壮大な入りをしましたが、病原性を理解する為には、①ヒト、②ヒト以外の仕組みをそれぞれ理解する必要があります。本集中講義の前半には、①ヒトの免疫系について基礎的なところから専門的なところまで、ゆっくりとお話していきます。中盤には、②どのようにして細菌がヒトに対して病原性を発現するのか、その仕組を見ていきます。後半には、腸内細菌の病原性に関する研究事例をお話する予定です。

(実は、先週の細菌学会のエピソードは、病原性集中講義のための伏線でした)

今回のエピソードでは、まず病原性を定義します。

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今週は、先日室長が参加してきた第96回細菌学会総会にて出会った興味深い研究についてお話してきました！中には、腸内環境や腸内細菌から離れるテーマもありましたが、紹介した研究の根底には細菌学という腸内細菌を考える上で土台となる学問を共有しています。ですから、少し興味関心の対象を広げることで、今後の腸内細菌相談室の発信内容に対する理解の深みが出たり、発信する室長としてもまた学びが大きいと思ったので取り上げさせていただきました。

今回取り上げた研究の共通点としては、いずれも細菌の病原性に関係している点になります。前半はF. nucleatumについて、後半は実験進化や病原性を低下させる吸着剤、細菌による腸管組織の線維化について取り上げました。このエピソードで、今週の振り返りを行っていきましょう！

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今回も、室長が参加してきた第96日本細菌学会総会にて出会った興味深い研究例をご紹介します！本日は、クローン病患者において病原性大腸菌が腸管の狭窄を促進するという研究についてお話します。

炎症性腸疾患の一種であるクローン病は、慢性炎症を伴う消化器疾患です。日本においては、約50000人の方がクローン病に罹患しているとされています。慢性炎症は組織における線維化を引き起こしますが、線維化が進むと腸管の機能に影響を与えることから重要な関心事です。

クローン病においても、腸管の線維化と閉塞を引き起こすことが明らかとなっており、約40%の患者には回腸末端に狭窄が起ることが明らかとなっております。線維化した狭窄に内科的治療は有効ではないことから、外科的な切除が一般的には行われています。しかし、狭窄切除後も再発率が高いことから、狭窄の新規治療法が求められます。

そこで、本研究では、クローン病患者の腸内環境に存在する接着侵入性大腸菌(AIEC)に着目して、クローン病患者において狭窄が起る仕組みを明らかにしていきます。腸内細菌が組織の線維化に関わることを示した興味深い世界を覗いてみましょう！

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今回のエピソードでは、多孔質炭素材料を用いて、細菌の病原性を低下させるという研究事例をご紹介します。多孔質炭素材料とは、肉眼では見えないたくさんの穴＝多孔質の細孔構造を保有する炭素材料で、活性炭も多孔質の炭素材料です。

多孔質の細孔構造があると、材料の体積に対しての表面積＝比表面積が大きくなり、様々な物質をたくさん吸着できるようになります。例えば、多孔質材料に触媒をくっつける＝担持することで、ある機能を獲得できる場合があります。これは、環境汚染物質の浄化などでも使われる技術ですが、本研究では細菌による病原性を低下させるためにこの材料を使っています。

本研究は、腸管出血性大腸菌 (Enterohemorrhagic Escherichia coli)について、志賀毒素やIII型分泌型EspA/EspBタンパク質を多孔質材料で吸着し、病原性を低下させることを狙います。

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今回は、前回に引き続いて室長が参加してきた第96日本細菌学会総会にて出会った興味深い研究例をご紹介します。研究内容は、人工呼吸器に付着した細菌に関連して発症する肺炎、通称VAPを起こす細菌の進化についてです。

本研究概要は、第96回日本細菌学会総会の抄録集から確認することができます1)。本研究は、"ゲノム変化により駆動される病原性スイッチ"のワークショップにおいて"人工呼吸器関連性肺炎を模し実験進化させた Acinetobacter baumannii の病原性解析"として発表されました！

本研究は、腸内細菌や腸内環境とは離れてきますが、"進化による細菌の機能獲得を通して病原性が発現する"という考え方は、今後重要になってきます。そして何よりも興味深い研究成果なので、ぜひ皆様にご紹介させてください。

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今回のエピソードでは、前回に引き続いてFusobacterium nulceatum (ヌクレアタム菌)に関連する研究成果をご紹介します。ヌクレアタム菌は、大腸がん細菌として注目されており、大腸がんの進行にどのように関係するのか詳細な研究がなされています。

今回紹介する研究は、ヌクレアタムと大腸がん細胞の上皮間葉転換について論じた、2020年9月23日発表の"Fusobacterium nucleatum Accelerates the Progression of Colitis-Associated Colorectal Cancer by Promoting EMT"です。この研究成果も、前回同様ヌクレアタム菌亜種のEMTについて第96回細菌学会総会で発表していたポスタープレゼンターの方にご紹介いただきました。かなりニッチな研究内容ですが、大腸がんと腸内細菌の関係について示唆に富んだ結果を報告しています！

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今週は、先日室長が参加してきました第96回日本細菌学会総会にて、興味深いと感じた研究をご紹介していきます！腸内細菌相談室で紹介する内容は、いずれも論文発表がされているものになりますので、どなたでもご確認出来ます。

日本細菌学会の歴史は古く、明治35年(1902年)に第1回日本医学会開催に端を発しており、日本細菌学会誌は1944年から刊行が続いています。100年以上の歴史の重みを持つ本学会では、国内の細菌学者が集い、幅広い研究成果を報告しています。第96回総会は、姫路にて開催されました。

今回のエピソードでは、口腔常在菌であり大腸がん関連菌として、腸内細菌相談室でも度々登場しているFusobacterium nuleatum菌(ヌクレアタム)のニッチなお話です。テーマはヌクレアタム菌亜種のバイオフィルム形成能力で、紹介するのは"Fusobacterium nucleatum Subspecies Differ in Biofilm Forming Ability in vitro"という2022年3月15日発行の論文となります。この論文は、ポスタープレゼンターの方に紹介してもらいました！

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今回は、便秘集中講義の最終回ということで、食品、プロバイオティクス、プレバイオティクスと腸内細菌や便秘の関係を振り返りつつ、便秘の未来について考えます。ウンチを出す理由についてお話をしてから、今回に至るまで全14回の講義を聴いたあなたは、便秘について広く深く理解ができるようになったと思います。是非、ここで得た知識を基礎に、便秘について考えたり、話の種にしてもらえれば幸いです。では、最終回スタートです！

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便秘集中講義の最終回も差し迫って参りました第13回は、Latilactobacillus sakei菌とスタキオースを併用することで便秘を改善するというお話です。Latilactobacillus sakei(サケイ菌)は、その名が示すとおりお酒からその名前が来ている、あまり知られていないけどありがたい細菌です。スタキオースも、あまり馴染みのないプレバイオティクスですが、先行研究では便秘症状の緩和や乳酸菌の増加に関与することが報告されています。サケイ菌とスタキオース、マイナーなプロバイオティクスとプレバイオティクスは、どのような効果を便秘に対して発揮してくれるのでしょうか。そんな研究成果は、2023年1月5日にオンライン発表の"Latilactobacillus sakei Furu2019 and stachyose as probiotics, prebiotics, and synbiotics alleviate constipation in mice"に掲載されています。

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便秘集中講義の第12回から、プレバイオティクスと便秘の関係について最新の研究成果をご紹介します。今回は、プレバイオティクスでも非常に有名なイヌリンについて、健康や疾患との関係をまとめたレビュー論文からお話をします。2023年2月17日に発表された本論文は、Food & Functionの"Inulin: properties and health benefits"からご確認出来ます。

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