腸内細菌「Mediterraneibacter gnavus」の遺伝子改変ツールを開発、炎症を抑える腸内細菌の仕組みが判明
順天堂大学は6月5日、炎症性腸疾患やアレルギーなど多様な疾患との関連が指摘されるヒト腸内細菌「Mediterraneibacter gnavus」の遺伝子操作ツールを開発し、このツールを用いた解析により、同菌の表面を覆う莢膜多糖が腸内定着に重要であり、炎症を抑制する機能を持つことを明らかにしたと発表しました。
私たちの腸内には40兆個を超える細菌が存在しており、それらのバランスは健康や病気の発症と深く関わっています。Mediterraneibacter gnavus（以下M. gnavus）は健康な人の腸内にも存在する常在菌ですが、潰瘍性大腸炎やクローン病といった炎症性腸疾患の患者さんの腸内で多く見られることが報告されてきました。しかし、これまでこの細菌は遺伝子を改変することが難しく、病原性や腸内定着のメカニズムを詳しく調べる研究は制限されていました。
今回、研究グループは、M. gnavusに特化したプラスミドや蛍光標識などの遺伝子改変ツールを開発し、遺伝子の機能を解析できるようにしました。この技術を用いて調べた結果、細菌の表面を覆っている「莢膜多糖」と呼ばれる多糖体が、腸管への定着に重要な役割を果たしていることが明らかになりました。さらに、莢膜多糖を持たない細菌は、莢膜多糖を持つ細菌と比較して炎症活性が高いことが確認されました。このことから、莢膜多糖には宿主の炎症反応を抑制する働きがあることが示唆されています。
実際に、健康な人とクローン病患者さんの腸内から採取した細菌を比較したところ、健康な人の細菌は莢膜多糖を作るために関わる遺伝子群を高頻度で持っていたのに対し、クローン病患者さんの細菌ではその遺伝子が失われている傾向が認められました。
同研究で開発されたツールは、同じ科に属する他の腸内細菌にも応用可能であることが示されています。これまで遺伝子操作が困難だった腸内細菌の機能解析が可能になることで、炎症性疾患の原因解明や病気の重症度を測るバイオマーカーとしての応用、さらには腸内環境を改善する次世代プロバイオティクスの開発などに貢献することが期待されます。
