腸内細菌叢コミュニティにおける生態学的動態を予測する糖ABCトランスポーターレパートリー

科学分野:

• 微生物学、ゲノミクス、ヒトの健康

背景:

• 腸内細菌叢は健康に不可欠ですが、現代の食事はバランスを崩す可能性があります。糖消費の増加が腸内細菌叢に与える具体的な影響は、まだよく理解されていません。

研究 の 目的:

• 食事由来の糖が腸内細菌叢の組成にどのように影響するかを解明すること。特定の細菌遺伝子が食事糖への応答を予測できるかどうかを判断すること。

主な方法:

• *Escherichia coli*における比較ゲノミクスおよび遺伝子欠失実験。Oligo-Mouse-Microbiota（OMM15）コンソーシアムを用いた無菌マウスモデル。縦断的なヒトの食事-マイクロバイオームデータの解析。

主要な成果:

• 糖ABC（ATP結合カセット）トランスポーターを持つ細菌は、糖の存在下で増殖と競争優位性が向上することを示しました。特定の糖ABCトランスポーター遺伝子の欠失は、複雑な微生物コミュニティにおける*E. coli*の競争能力を損ないました。マウスにおける食事糖補給は、糖ABCトランスポーター陽性細菌の選択的拡大をもたらしました。ヒトのデータでは、食事糖摂取量と糖ABCトランスポーター陽性細菌属の豊富さとの間に有意な相関が見られました。

結論:

• 糖ABCトランスポーターの保有は、食事糖に対する細菌応答の主要なゲノム予測因子です。このメカニズムは、糖消費の増加に伴って観察される腸内細菌集団の大きな変化を説明します。本研究結果は、糖トランスポーター活性に基づいた腸内細菌叢を調節する潜在的な戦略を示唆しています。