人間の腸の再野生化: Limosilactobacillus Reuteri 種の再導入

現在、工業化によって腸内微生物叢の細菌の多様性が大幅に減少したという一貫した証拠があります (Segata, 2015)。おそらく、抗生物質の使用、現代の臨床慣行、衛生、食習慣の変化などの要因の組み合わせによるものと思われます。 しかし、実験的証拠が存在する唯一の要因は、腸にコロニーを形成する微生物が利用できるようになる難消化性の食事性炭水化物である、西洋の食事に含まれる微生物叢アクセス可能な炭水化物 (MAC) の含有量が低いことです (Sonnerburg et al., 2015)。

以前の研究では、パプア ニューギニアの農村部族の個体の糞便微生物叢の多様性が高いことを示すことで、「マイクロバイオームの枯渇」の全体的な前提が確認されました。これには、北米人では完全に検出できない 50 種が追加で含まれています (Martínez et al., 2015)。 . 16S rRNAシーケンシングによってすべてのパプアニューギニア人で検出可能であるが、単一の米国対照では検出できなかった1つの種は、Limosilactobacillus reuteri (L. ロイテリ）。 興味深いことに、プロバイオティクスとしても使用されるこの種は、1960 年頃に行われた研究で定期的にヒトで検出されましたが、現代のヒトではほとんど検出されず、西洋人の L. reuteri 集団の最近の減少を示唆しています (Walter et al. 、2011）。 最も重要なことは、L. reuteri は多くの脊椎動物種の腸内微生物叢のメンバーであり、多くの引用された出版物で示されているように、宿主の免疫機能と発達に利益をもたらすことです (Zelante et al. 2013; Buffington et al. 2016; Lamas et al. 2016; He et al. 2017)。

L. reuteri の個体数が減少した原因は現在不明です。 しかし、主に植物ベースの食事を消費する人口であるパプアニューギニアの農村部の食事には豊富に含まれている一方で、西洋の食事には非常に少量しか存在しない非消化性炭水化物の重要性が原因である可能性があります.

この研究の目的は、腸内細菌の増殖を促進するように設計された非工業化タイプの食事を与えられたカナダ人の腸に、非西洋化マイクロバイオームで優勢な細菌種が「再導入」できることを実証することです. この研究では、この「再導入」と非工業化型の食事が、宿主の免疫機能と宿主 - 食事 - マイクロバイオームの代謝相互作用にどのように影響するかを決定し、それらの間の関連性を探ります. 腸内微生物叢の生態に対する微生物処理と食事の影響をさらに調査します。 中心的な仮説は、パプア ニューギニアの農村に由来する L. reuteri の分離株が、この微生物の増殖を促進することが知られている炭水化物を含む食事を与えられたカナダ人の腸内で確立される可能性があるというものです。 また、この「再導入」と非工業化タイプの食事の摂取は、宿主への免疫学的および代謝的利益に関連するという仮説も立てられています. これらの目標を達成するために、以下の目標が提案されています。

1. パプア ニューギニア (PNG) の農村部から分離された Limosilactobacillus reuteri 株が、健康なカナダ人の腸内で確立できるかどうかを判断するための人体試験を実施すること。
2. L. reuteri の成長基質を提供するように特別に設計された飼料を与えることで、コロニー形成を改善できるかどうかを判断すること。
3. L. reuteri と非工業化型の食事の両方が、ヒトのマイクロバイオーム、メタボローム、心血管代謝の代理エンドポイント、および炎症の免疫バイオマーカーをどのように変化させるかを判断すること。

この研究は、細菌の「失われた種」が人間の腸に再導入できるかどうかを立証し、慢性疾患のリスクを軽減するためにそのような食事の調整​​がどのように適用されるかを知らせるメカニズムの洞察を提供する可能性があります. パプア ニューギニアの農村部から分離された L. reuteri 株は、MAC の基質上での増殖速度が異なることから明らかなように、西洋株とは機能的に異なるため、この研究では、工業化された腸に全体的に存在しないために以前は特徴付けられていなかった潜在的なプロバイオティクス株をさらに特定します。マイクロバイオーム。