松﨑萌笑1,2, 今井淳稀1, 柳澤宏太1, 小田司1, 薩秀夫3, 佐々木伸雄1*, 宮内栄治1*(1. 粘膜エコシステム制御分野、2. 前橋工科大学大学院工学研究科生物工学、3. 群馬大学大学院食健康科学研究科、*責任著者)
About
Akkermansia muciniphilaは、腸粘液の主成分であるムチンを分解・利用する偏性嫌気性菌で、肥満や2型糖尿病、非アルコール性脂肪肝疾患などの代謝疾患に対する予防・改善効果が報告されており、次世代プロバイオティクスとして注目されています。これまでの研究では主にブタ胃由来ムチンを用いた試験管内実験が行われてきましたが、ヒト腸内での応答や宿主との相互作用については十分に解明されていませんでした。
本研究では、ヒト大腸オルガノイドと A. muciniphila を共培養する実験系を構築し、より生理的なヒト腸環境を模した条件下での菌の応答を解析しました。また、ムチンを産生しないATOH1欠損オルガノイドも作製し、野生型との比較を可能にしました。RNAシーケンシングの結果、ブタムチンを用いた従来研究とは異なる遺伝子発現パターンが観察され、とくにムチン利用や宿主との相互作用に関与する遺伝子群がヒトムチンの存在下で特異的に誘導されました。なかでも、腸上皮への接着やバリア機能強化に関与するとされる外膜タンパク質 Amuc_1100 の発現が、ヒトムチン依存的に上昇することが初めて示されました。
本研究は、ヒトモデルを用いた腸内細菌の機能解析の重要性を示すものであり、A. muciniphilaのヒト腸内における作用メカニズムの理解を深めるとともに、次世代プロバイオティクスとしての応用に向けた基盤となることが期待されます。
Paper information
Matsuzaki M, Imai A, Yanagisawa K, Oda T, Satsu H, Sasaki N, Miyauchi E. Mucin-dependent transcriptional dynamics of Akkermansia muciniphila in co-culture with human colonic organoids. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
Online URL
https://doi.org/10.1093/bbb/zbaf121
