ジャーナルに掲載された最近の研究では 細胞オランダの研究チームは、さまざまな年齢層の鼻咽頭、口咽頭、唾液のサンプルを分析し、これらのサンプルの微生物組成を分析して、上気道の微生物叢と宿主の健康と環境要因との関連性を判定しました。
勉強： 宿主と環境要因が、人間の生涯を通じて上気道微生物叢と呼吸器の健康を形作る画像クレジット: Kateryna Kon / Shutterstock
背景
現在、人体内の微生物群が人間の健康と病気に重要な役割を果たしていることは、多くの証拠によって証明されています。しかし、健康における微生物叢の役割に関する研究の大部分は、腸に焦点を当てています。 マイクロバイオーム研究により、上気道の微生物叢は呼吸器の健康と密接に関連しており、呼吸器感染症に対する感受性を決定する上で重要な役割を果たしていることがわかっています。
上気道の微生物叢は、慢性閉塞性肺疾患、喘息、心血管疾患などの慢性呼吸器疾患に対する感受性にも影響を及ぼします。気道内の多様な環境は、微生物群集にさまざまな生態学的ニッチを提供し、それが病原体に対するバリアとして機能し、粘膜の免疫系と相互作用して呼吸器系を保護します。
研究について
本研究では、研究者らはオランダ人の横断的集団から採取した鼻咽頭、口咽頭、唾液サンプルからマイクロバイオームの構成と多様性を分析し、生涯にわたる上気道マイクロバイオームの変化を特徴づけ、宿主および環境との関連性を研究した。
上気道の口腔ニッチを代表する唾液と中咽頭サンプルは、それぞれ 10 歳以下の子供と 10 歳以上の子供から採取され、鼻咽頭サンプルはすべての研究参加者から採取されました。研究者は、研究対象集団がオランダの人口を正確に代表し、ワクチン接種率が低かった地域に住むコミュニティを適切にカバーしていることを確認しました。
社会人口統計データと、疾病状態、ワクチン接種範囲、食事、行動に関する情報を収集するためにアンケートが実施されました。すべてのサンプルからデオキシリボ核酸 (DNA) が抽出され、ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) を使用して処理され、16S リボソームリボ核酸 (rRNA) 遺伝子の超可変領域 4 が増幅されました。
さらに、定量PCRを使用してサンプル中の細菌負荷を決定しました。バイオインフォマティクスパイプラインを使用して、アンプリコン配列の変異を推測し、分類を割り当てました。さらに、シングルプレックス定量PCRを実施して、 肺炎連鎖球菌このプロセスでは、肺炎球菌の鉄取り込みアデノシン三リン酸（ATP）合成酵素結合カセット（ABC）トランスポーターリポタンパク質と肺炎球菌オートリシンを標的とするプライマーを使用しました。
主座標分析を実施し、生涯にわたる微生物群集構成の全体的な変動を評価し、上気道ニッチ間の微生物群集の違いを観察しました。研究者らは、口腔および鼻咽頭ニッチ内の微生物多様性であるアルファ多様性も計算しました。
この研究には、口腔および鼻咽頭ニッチ内のコミュニティ構造を調べるための完全な連鎖階層的クラスタリングも含まれていました。さらに研究者らは、上気道マイクロバイオームの変動と、サンプル採取時期、社会経済的要因、ライフスタイル、抗生物質の使用、食事、世帯構成、仕事中の動物、子供、高齢者、患者との接触などの環境特性との関連性を調べました。
結果
研究では、上気道、特に鼻咽頭ニッチのマイクロバイオームの構成は加齢と強く相関し、加齢とともに成熟することが判明しました。上気道の微生物叢は、異なるニッチ内でも明確なパターンを示しました。
若い人の鼻咽頭のマイクロバイオームは、総細菌密度は高かったが、多様性は低かった。それに比べて、鼻咽頭ニッチは逆のパターンを示し、高齢者では多様性が高く、総細菌密度は低かった。 ドロシグラヌラム 怠け者 そして コリネバクテリウム 鼻咽頭における菌種も年齢とともに変化することがわかりました。
さらに、鼻咽頭ニッチの細菌の密度と多様性は 15 歳から 24 歳の間に安定しており、鼻咽頭のマイクロバイオームの発達と成熟が成人初期まで継続していることを示しています。腸内マイクロバイオームは 5 歳までに安定するという事実を考慮すると、この発見は驚くべきものでした。
上気道内のマイクロバイオームの多様性にも性別による違いが見られ、次のような細菌がより豊富であることがわかった。 ローソネラ・クリーブランドンシス、 フィネゴルディア・マグナそして コリネバクテリウム そして ペプトニフィラス 種によっては雌よりも雄のほうが多く存在する。
対照的に、口腔ニッチの構成と多様性は、喫煙、アルコール摂取、抗生物質の使用とより強い関連性を示しました。過去および現在喫煙している人は、口腔ニッチの微生物多様性が低いことが示されました。
結論
要約すると、この研究では、上気道の口腔および鼻咽頭ニッチ内の微生物組成と多様性を調査しました。結果から、上気道のマイクロバイオームは、鼻咽頭ニッチでは年齢と性別に関連する発達と成熟のパターンを示し、口腔ニッチでは、タバコ、抗生物質、アルコール摂取などのライフスタイル要因との関連が見られました。
ジャーナル参照:
- Odendaal, M., de, Franz, E., Mei, C., Groot, JA, Logchem, van, Hasrat, R., Kuiling, S., Pijnacker, R., Mariman, R., Trzciński, K., van, Sanders, EAM, Smit, LAM, Bogaert, D., & Bosch, T. (nd). 2024.宿主と環境要因が、人間の生涯を通じて上気道微生物叢と呼吸器の健康を形作る。 細胞. DOI:10.1016/j.cell.2024.07.008 https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00768-2
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#研究により上気道マイクロバイオームは年齢性別ライフスタイルの影響を示していることが判明
2024-08-06 03:21:00