【関連論文】腸内細菌・FMT研究まとめ（2024.11.5）

2024年11月05日

都市および農村環境におけるヒト生活環境内の細菌拡散を推測するための共有タクソンパターンの使用

（タイトル）Using patterns of shared taxa to infer bacterial dispersal in human living environments in urban and rural settings

（概要）本研究は都市および農村環境におけるヒトの生活環境内での細菌の分散パターンを明らかにすることを目的としている。異なる生活環境での共有細菌タクソンのパターンを解析し、細菌の拡散が生態系に及ぼす影響や、人々の生活環境内での細菌多様性の形成プロセスを調査している。その結果、都市部と農村部での細菌分散パターンに違いがあることが示され、これが細菌群集の形成および維持に与える影響が考察された。

（著者）Jenna Grönroos et al.

（雑誌名・出版社名）Frontiers in Ecology

（出版日時）2024年9月4日

DOI：https://doi.org/10.1128/aem.00903-24

URL：https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.00903-24?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_content=ASM&utm_id=falcon&utm_campaign=AppliedandEnvironmentalMicrobiology

家庭内に室内ペット（犬または猫）がいる場合、共有細菌が増えるという最初の仮説は支持されませんでした。

頻繁に手を洗う人は共有細菌が少ないという2番目の仮説も支持されませんでした。

腸に関連する疾患におけるアッカーマンシア・ムシニフィラの生物機能

（タイトル）The biofunction of Akkermansia muciniphila in intestinal-related diseases

（概要）アッカーマンシア・ムシニフィラは、腸内の健康に重要な役割を果たす有用な共生細菌として認識されており、腸の炎症、腫瘍、代謝疾患、さらには肝臓の健康に寄与することが示されている。本研究では、A. muciniphilaの歴史と、腸関連疾患におけるその役割、またその潜在的なメカニズムについて包括的にレビューしている。さらに、この細菌やその成分が臨床治療への新たなアプローチとして利用される可能性を探っている。

（著者）Ping Jiang, Siqi Ji, Dan Su, Yu Zhao, Viriania Berta Esperanca Goncalves, Guifang Xu, Mingming Zhang

（雑誌名・出版社名）Microbiome Research Reports

（出版日時）2024年9月5日

DOI：https://dx.doi.org/10.20517/mrr.2024.12

URL：https://www.oaepublish.com/articles/mrr.2024.12

抗生物質関連下痢症患者における腸内細菌叢のディスバイオシスは院内死亡率と関連する：メタゲノム解析

（タイトル）Dysbiosis of the gut microbiota is associated with in-hospital mortality in patients with antibiotic-associated diarrhoea: a metagenomic analysis

（概要）抗生物質関連下痢症（AAD）の発生率は増加しており、重大な医療問題となっている。腸内細菌叢のディスバイオシスはAADの病因に関与していると考えられているが、患者の臨床転帰への影響は不明であった。本研究では、2022年5月から10月にかけて、大学病院に入院したAAD患者210名と健康な対照者100名を対象に、腸内細菌叢のメタゲノム解析を行った。患者の院内死亡率は20.0%であり、C. difficileの存在は死亡率と関連しなかったが、特定の細菌属（Enterococcus、Klebsiella、Corynebacterium、Pseudomonas、Anaerofustis）の高い豊富さは高い死亡率と関連し、逆にBifidobacterium、Bacteroides、Streptococcus、Faecalibacterium、Doreaの低い豊富さは不良な転帰と関連していた。さらに、バンコマイシン耐性遺伝子はAAD患者の死亡率と独立して関連していた。

（著者）Min Hyuk Choi, Dokyun Kim, Kyoung Hwa Lee, Hyeon Jin Kim, Woo Jun Sul, Seok Hoon Jeong

（雑誌名・出版社名）International Journal of Antimicrobial Agents

（出版日時）2024年9月6日

DOI：https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2024.107330

URL：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924857924002462?via=ihub

抗生物質関連下痢症患者における腸内細菌叢のディスバイオシスと院内死亡率の関連を明らかにし、予後予測のためのバイオマーカーとしての可能性を示唆している。

見過ごされている細胞侵入者：Enterococcus faecalis 

（タイトル）Enterococcus faecalis: an overlooked cell invader 

（概要）Enterococcus faecalisおよびEnterococcus faeciumは、腸内共生菌としての役割を持ちながら、特定の条件下で病原性を発揮する人間の病原性菌です。 faeciumの病原性は抗菌薬耐性に関与していますが、E. faecalisはより高い病原性を持つことが知られています。これまでE. faecalisは主に細胞外病原菌と考えられていましたが、最近の研究では様々な宿主細胞内で増殖できることが明らかになりました。E. faecalisと宿主細胞との相互作用に関する現在の知見をまとめ、感染予防や軽減のための研究の必要性を議論している。 

（著者）Cristel Archambaud, Natalia Nunez, Ronni A. G. da Silva, Kimberly A. Kline, Pascale Serror

（雑誌名・出版社名）Microbiology and Molecular Biology Reviews (MMBR) （発行日時）2024年9月6日 

DOI：https://doi.org/10.1128/mmbr.00069-24

URL：https://journals.asm.org/doi/10.1128/mmbr.00069-24

セルロース豊富な食事は腸内環境を乱し、腸脳軸を介して不安を引き起こす

（タイトル）A Cellulose-Rich Diet Disrupts Gut Homeostasis and Leads to Anxiety through the Gut-Brain Axis

（概要）腸内環境の健康が精神状態に重要な役割を果たすことが知られているが、食物繊維の種類がこの影響にどのように関与するかは明確ではない。本研究では、セルロースを含む不溶性食物繊維が腸内環境を介して感情に与える影響を調査した。マウスを標準食（SD）とセルロースを主成分とする食事（CRD）の2群に分けて飼育した結果、CRDを摂取したマウスでは不安様行動の増加、短鎖脂肪酸（SCFA）の減少、腸透過性の増加が確認された。これらの変化は迷走神経を介して生じており、扁桃体のドーパミンシグナルの変化と関係があったことが示唆された。

（著者）Kaede Ito, Haruka Hosoki, Yuya Kasai, Hiroyuki Sasaki, Atsushi Haraguchi, Shigenobu Shibata, Chihiro Nozaki

（雑誌名・出版社名）ACS Pharmacology & Translational Science

（出版日時）2024年9月9日

DOI：https://doi.org/10.1021/acsptsci.4c00270

URL：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsptsci.4c00270

セルロースを主成分とする不溶性食物繊維が腸内環境を悪化させ、不安を誘発するメカニズムを示しており、腸脳軸を介した感情調節の新たな知見を提供している。

好酸球はSalmonella enterica Typhimuriumの急性感染に反応するが、感染制御に不可欠ではない

（タイトル）Eosinophils respond to, but are not essential for control of an acute Salmonella enterica serovar Typhimurium infection in mice

（概要）好酸球がSalmonella enterica Typhimuriumによる急性感染にどう反応するか、また好酸球の欠損が感染制御にどのように影響を与えるかを調査している。結果として、好酸球が細菌刺激に反応するが、その役割は状況に依存する可能性があることを示しいる。

（著者）Rachael D. FitzPatrick, Jonathan R. Noone, Richard A. Cartwright, Dominique M. Gatti, Tara P. Brosschot, Jenna M. Lane, Erik L. Jensen, Isabella Kroker Kimber, Lisa A. Reynolds

（雑誌名・出版社名）Infection and Immunity

（出版日時）2024年9月9日

DOI：https://doi.org/10.1128/iai.00325-24

URL：https://journals.asm.org/doi/10.1128/iai.00325-24

好酸球がSalmonella enterica Typhimurium感染において反応するが、細菌制御において必須ではないことを示しており、好酸球の役割が感染状況によって異なる可能性を示唆している。

軍事的に関連する急性外傷性心理ストレスおよび外傷性脳損傷におけるオメガ6脂肪酸強化食の影響

（タイトル）The effect of dietary omega-6 fatty acid enrichment in rodent models of military-relevant acute traumatic psychological stress and traumatic brain injury

（概要）本研究では、げっ歯類モデルを使用してオメガ6およびオメガ3多価不飽和脂肪酸（PUFA）の食事強化が軍事的に関連する急性外傷性ストレスおよび外傷性脳損傷（TBI）に及ぼす影響を調査している。オメガ6が豊富な食事は白血球数、LDH、コルチコステロンの増加、行動障害などに影響を示し、食事中のオメガ6を減らすことは心的外傷後ストレス障害（PTSD）の発症リスク低減に有望な方法かもしれない。腸内細菌叢は爆風によるTBIや水中での心的外傷(UWT) への曝露よりも食事状況によって著しく乱れるようで、食事が微生物叢のシグナル伝達の調整に多大な影響を及ぼしていることが強調されている。

（著者）Matthew R. Rusling, James C. DeMar, Nabarun Chakraborty, Allison V. Hoke, Stacy Ann Miller, John G. Rosenberger, Andrew B. Batuure, Donna M. Wilder, Venkatasivasai Sujith Sajja, Joseph B. Long, Rasha Hammamieh, Aarti Gautam

（雑誌名・出版社名）Frontiers in Microbiomes

（出版日時）2024年9月11日

DOI：https://doi.org/10.3389/frmbi.2024.1430340

URL：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1430340/full

BCAA産生性Clostridium symbiosumが宿主のコレステロール代謝を調節し大腸腫瘍形成を促進する

（タイトル）BCAA-producing Clostridium symbiosum promotes colorectal tumorigenesis through the modulation of host cholesterol metabolism

（概要）本研究では、Clostridium symbiosum（C. symbiosum）が大腸癌（CRC）患者の腫瘍組織に選択的に蓄積し、内視鏡的ポリペクトミー後の大腸腺腫再発と関連していることを明らかにしました。マウスモデルを用いた実験では、C. symbiosumが腸幹細胞の増殖を促進し、がん幹細胞性を強化することが示されました。メカニズムとして、C. symbiosumが分岐鎖アミノ酸（BCAA）を産生し、mTORC1シグナルを介して宿主のコレステロール合成を促進し、それによりSonic hedgehogシグナルを活性化させます。食事によるBCAA摂取量の制限やスタチンによるコレステロール合成の阻害は、C. symbiosumによる細胞増殖を部分的に抑制しました。

（著者）Yi-Meng Ren, Zi-Yan Zhuang, Yuan-Hong Xie, Ying-Xuan Chen, Hao-Yan Chen, Jing-Yuan Fang

（雑誌名・出版社名）Cell Metabolism

（出版日時）2024年9月11日

DOI：10.1016/j.chom.2024.07.012

URL：https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(24)00271-3?_returnURL=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1931312824002713?showall=true

軽度認知障害患者由来の糞便微生物叢移植は、野生型マウスの脳内グルコース取り込みと認知機能を損ない、BacteroidetesとTXNIP-GLUT代替経路を介する

（タイトル）Fecal microbiota transplantation derived from mild cognitive impairment individuals impairs cerebral glucose uptake and cognitive function in wild-type mice: Bacteroidetes and TXNIP-GLUT signaling pathway

（概要）腸内細菌叢のディスバイオシスが認知機能障害と関連しているが、特定の細菌群とメカニズムは未解明である。軽度認知障害者の糞便微生物叢移植（MCI-FMT）をもとに、認知機能と腸内細菌叢およびグルコース取り込みの関連を探索し、27-ヒドロキシコレステロール（27-OHC）誘発性認知機能低下に同様のメカニズムが関与しているかどうかを検討している。MCI-FMTを受けたマウスでは、学習・記憶の低下、脳と大腸の組織損傷が確認され、グルコーストランスポーター（GLUT1、3、4）の発現が低下し、グルコース取り込みの抑制因子であるTXNIPが増加していた。また、Bacteroidetesの増加が腸内細菌叢の変化を示し、認知機能低下との関連が認められた。 

（著者）Tao Wang, Ling Hao, Kexin Yang, Wenjing Feng, Zhiting Guo, Miao Liu 

（雑誌名・出版社名）Gut Microbes 

（出版日時）2024年9月12日

DOI：https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2395907

URL ：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2024.2395907

腸内細菌叢の変化と心臓の老化関連疾患における役割

（タイトル）Alterations in Gut Microbiota and Their Role in Cardiac Aging-Related Diseases

（概要）本レビューでは加齢に伴う腸内細菌叢の変化に関する証拠を総括し、腸内細菌のディスバイオシスと心臓老化関連疾患との関係について議論している。また、腸内細菌とその代謝産物を標的とした医療戦略の有効性とその潜在的な利益についても考察している。

（著者）Tao Wang, Ling Hao, Kexin Yang, Wenjing Feng, Zhiting Guo, Miao Liu

（雑誌名・出版社名）Gut Microbes

（出版日時）2024年9月12日

DOI：https://doi.org/10.1016/j.archger.2024.105639

URL：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167494324003157

再発性クロストリジオイデス・ディフィシル感染の予防における糞便微生物叢移植の有効性と安全性に関する無作為化対照試験

（タイトル）A randomized controlled trial of efficacy and safety of Fecal Microbiota Transplant for preventing recurrent Clostridioides difficile infection

（概要）この無作為化二重盲検臨床試験は、カプセル投与による糞便微生物叢移植（FMT）が再発性クロストリディオイデス・ディフィシル感染症（CDI）および下痢の再発を減少させるかを評価しました。2018年から2022年にかけて実施され、153名の参加者が登録されました。主要評価項目は、投与後56日以内のCDI再発率でした。結果として、FMTとプラセボ群の間に有意な再発予防効果の差は認められませんでした。安全性の評価では、両群間に大きな副作用の差は見られず、疲労と便秘がややFMT群で多く報告されました。

（著者）Dimitri M. Drekonja, Aasma Shaukat, Yuan Huang, Jane H. Zhang, Andrew R. Reinink, Sean Nugent, Jason A. Dominitz, Anne Davis-Karim, Dale N. Gerding, Tassos C. Kyriakides

（雑誌名・出版社名）Clinical Infectious Diseases

（出版日時）2024年9月13日

DOI：https://doi.org/10.1093/cid/ciae467

URL：https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciae467/7756590

ヒト腸内細菌によるPFASの大量蓄積

【preprint】

（タイトル）Extensive PFAS accumulation by human gut bacteria

（概要）PFAS（ペルフルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル化合物）は、環境中に長期間残留し、人体に悪影響を与える化学物質として知られています。本研究では、いくつかのヒト腸内細菌がPFASを広範囲にわたって蓄積することが確認されました。特にBacteroides uniformisは細胞内PFAS濃度が多くの代謝物よりも高いレベルに達していましたが、高濃度のPFASでも細菌は増殖を維持しました。この結果から、腸内細菌がPFASに対するバイオアキュムレーションメカニズムとして、TolC排出ポンプなどが関与することが示唆されました。この研究は、PFASの人体からの排除における腸内細菌の重要な役割を示唆しています。

（著者）Anna E. Lindell, Anne Grießhammer, Lena Michaelis, Dimitrios Papagiannidis, et al.

（雑誌名・出版社名）bioRxiv (preprint)

（出版日時）2024年9月17日

DOI：https://doi.org/10.1101/2024.09.17.613493

URL：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.17.613493v1