腸内細菌の経路は,アロマティックアミノ酸を循環する9つの代謝物へと代謝する
Dylan Dodd1,2, Matthew H Spitzer1,2, William Van Treuren2
1Department of Pathology, Stanford University School of Medicine, Stanford, California 94305, USA.
腸内細菌のクロストリジウム・スポロゲネスは12の芳香性アミノ酸代謝産物を生成する. マウスにおけるこの経路の遺伝子操作により 腸の浸透性と免疫反応が変化し ホストと微生物の代謝相互作用に関する洞察が得られました
科学分野:
- 微生物学
- メタボロミクス
- 宿主 と 微生物 の 相互作用
背景:
- ヒトの腸内微生物群は 宿主の健康に影響を与える多くの代謝物質を産生します
- これらの循環化合物を生成する特定の微生物の代謝経路に関する知識は限られている.
- これらの代謝産物は,薬剤に匹敵する濃度に達します.
研究 の 目的:
- アロマティックアミノ酸代謝産物を生成するClostridium sporogenesの代謝経路を特徴付ける.
- これらの微生物代謝物の宿主生理学に対する全身的影響を調査する.
主な方法:
- 遺伝子操作と 代謝分析の組み合わせで
- 代謝物質の蓄積と宿主反応を研究するために,グノトビオティックマウスモデルを使用した.
- クロストリジウム・スポロゲンスの 遺伝子工学を行いました
主要な成果:
- 宿主血清に含まれる9つの12の芳香性アミノ酸代謝産物を生成するC. sporogenesの経路を特定した.
- 3つのアロマティックアミノ酸 (トリプトファン,フェニララニン,チロシン) が基板として機能することを実証した.
- この経路の遺伝子操作により 血清代謝産物レベル,腸内浸透性,全身免疫が変化することが示された.
結論:
- 特徴づけられた経路は,循環するアロマティックアミノ酸代謝産物に有意に寄与する.
- 微生物の代謝を調節することで,宿主の腸や免疫機能に影響を与えることができます.
- この研究は 治療目的で腸内細菌のコミュニティを 設計するための基盤を提供します
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