【厚生新報】腸内微生物が上に存在する主細胞の特性を調節する機序が明らかになった。
延世大医大医生命科学部のナム・ギテク教授と政行など博士研究チームは、上に存在する微生物が代謝物質生成を通じて成体幹細胞の役割をする主細胞の増殖能力を調節できると7日明らかにした。
今回の研究結果は、Cell Pressが発行するジャーナル「Developmental Cell, IF 10.7」に掲載された。
上の粘膜は強い酸性の環境で複数の機能をする細胞が基底部から上部に向かって溜まっている。それらは胃組織で予備幹細胞としても機能し、粘膜損傷後の再生過程で重要な役割を果たす。
微生物は私たちの体の免疫システムや細胞恒常性などと関連が深く、最近は神経発達や脳機能とも連携しているという研究結果が出ており、人間の正常な身体機能に不可欠な要素として強調されている。上記は強い酸性環境だが、様々な共生微生物を保有している。上に存在し幹細胞として機能する主細胞の上皮細胞と腸内微生物間の相互作用は恒常性を維持するために不可欠です。
しかし、微生物と関連した研究は、小腸、大腸など比較的微生物がより多く存在する臓器に集中しており、比較的微生物が少なく存在し、強い酸性環境を持つ上記の研究は不足している状況だ。
研究チームは、微生物が上記の主細胞特性を調節するメカニズムを確認しようと無菌マウスと微生物が正常に存在する一般マウスの誘電体分析を進めた。
その結果、観察期間が長くなるにつれて、無菌マウスにおける主細胞数が一般マウスと比較して急激に増加することが確認された。
誘電体分析結果を深く確認するために、免疫染色、核酸類似体ラベリング技術などを用いてさらなる実験を行い、一般マウスで微生物によって成体幹細胞の役割をする主細胞が増殖することを観察した。一般に、主細胞は恒常性条件では増殖せず、細胞損傷時に活発に増殖して予備幹細胞として機能することが知られている。
また、研究チームは酸性状態の一般マウスモデルの上で約200種の微生物が存在することを確認し、発見した微生物を対象に誘電体分析と代謝体分析を行った。
分析の結果、微生物群に由来する短鎖脂肪酸（SCFA）がマウスにおける主細胞の増殖を抑制することを確認した。特に、共生微生物のうちラクトバチルス（Lactobacillus intestinalis）が短鎖脂肪酸の一種であるブチレートを生成することができる微生物種であることを見出した。
以上の結果に基づき、研究チームは新たに確立された主細胞由来オルガノイドを用いて、in vitro実験と無菌マウスモデル移植実験でもブチレートを生成するラクトバチルスがマウスモデルで主細胞増殖を調節できることを確認した。
ナム・テテク教授は「腸内微生物が胃の主細胞の特性を調節する機序を確認し、上記の恒常性維持メカニズムを理解する上で重要な手がかりを提示した」とし「今回の研究結果が胃疾患の潜在的な治療戦略の開発に寄与することができるあると期待する」と話した。
一方、今回の研究は韓国研究財団の中堅研究者支援事業、源泉技術開発事業及び世宗科学フェローシップの支援を受けて進められ、研究結果を元にした特許も出願した。
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