腸内フローラと生体防御・免疫制御：統合オミクスによる解析

抄録

  腸内フローラは，宿主腸管と複雑に相互作用することで，「腸エコシステム」と呼ばれるユニークな環境系を形成している．筆者らは，複雑な腸エコシステムを解析する方法として，ゲノム，トランスクリプトーム，メタボロームなどの異なる階層の網羅的解析法を組み合わせた，統合オミクス手法を提案している．本手法の応用により，腸内フローラが食物繊維を代謝分解して産生する短鎖脂肪酸の一種である酢酸が，腸管出血性大腸菌O157感染モデルにおいて，マウスの感染死を予防するメカニズムを解明した．また，クロストリジウム目などの細菌群が産生する酪酸が，大腸局所でナイーブT細胞に対するエピゲノム制御を介して制御性T細胞への分化を誘導することも明らかにした．酪酸のエピゲノム制御はまた，大腸のマクロファージに働いてToll様受容体の感受性を抑えることで抗炎症性の性質を付与し，腸エコシステムの恒常性維持に寄与している．この他，短鎖脂肪酸はGタンパク質共役受容体を介するシグナル伝達作用も有しており，腸内フローラによって産生された短鎖脂肪酸が吸収されて全身性に作用することで，好中球や制御性T細胞のアポトーシスや遊走を介して炎症制御に働くことも示唆されている．