バクテリアのコロニー化要因は,腸内微生物群の特異性と安定性を制御する

科学分野:

• 微生物学 微生物学とは
• 胃腸内科 胃腸内科
• ホストと微生物の相互作用

背景:

• 哺乳類の腸内微生物は,健康にとって極めて重要であり,バクテロイドは支配的な属である.
• シンビオティックなバクテリアが胃腸を安定的に植民地化するメカニズムは,まだ十分に理解されていません.
• 種特有の植民地化抵抗は,腸内微生物群で観察されています.

研究 の 目的:

• 腸内細菌種による安定した植民を可能にする分子メカニズムを解明する.
• 哺乳類の腸内における種特有の飽和性コロニー化に起因する細菌因子を特定する.

主な方法:

• 菌糸体のないマウスは,コロニゼーション抵抗性を研究するためのモノアソシエーション実験に使用されました.
• バクテリアのコロニー化要因を特定するために,in vivo遺伝子スクリーンが使用されました.
• 特定された遺伝子の削除変異体が作成され,マウスのコロニー化欠陥を検査しました.
• 微生物生物地理は,顕微鏡を用いてマウスの大腸内で視覚化されました.

主要な成果:

• コメンサルコロニゼーションファクター (CCF) と呼ばれるポリサッカリド利用ロキの新種のクラスは,腸内バクテロイド群の中で発見され,保存されています.
• Bacteroides fragilisにおけるccf遺伝子の削除は,マウスのコロニー化を阻害し,水平伝播を減少させた.
• ccf遺伝子を保持したB. fragilisは結腸粘液に浸透し,クリプトチャネルに宿ったが,ccf変異体は欠陥のあるクリプトアソシエーションを示した.
• CCFシステムは,Citrobacter rodentiumの感染や抗生物質治療などの障害の後,B. fragilisの植民地化の回復に不可欠でした.

結論:

• 腸内細菌種は,CCFシステムによって媒介された宿主との種特有の相互作用を進化させ,安定し,回復力のある腸の植民地化を可能にしました.
• CCFシステムは,細菌が長期間の共生のために,大腸クリプトなどの特定の宿主ニッチを利用することを可能にする新しい分子機構を表しています.
• コロンの暗号は細菌集団を維持するための貯蔵庫として機能し,耐性や長期の植民地化を促進します.