2021/04/09
庆应义塾大学
庆应义塾大学、協同乳業株式会社を中心とする研究グループは、腸内細菌由来のポリアミンが腸上皮細胞やマクロファージに作用して、大腸粘膜の健全性の維持に重要な役割を担うことを明らかにしました。これは庆应义塾大学薬学部の長谷耕二（はせ こうじ）教授、協同乳業株式会社の中村篤央研究員（庆应义塾大学薬学部 共同研究員）?松本光晴主幹研究員を中心とする研究グループの成果です。
ポリアミン（プトレッシン、スペルミジン、スペルミン）は、全生物の细胞内に普遍的に存在し、细胞増殖や机能の维持に必须の成分です。肠内细菌丛は重要なポリアミンの供给源の一つと推测されています。松本主干研究员らは、これまでに肠管内腔のポリアミン浓度が高いほどマウスの寿命が延伸することを报告してきました。一方で、肠内细菌丛由来のポリアミンが実际にどの程度体内に取り込まれており、どのような生理作用を担っているのかについては详しく分かっていませんでした。
本研究では、プトレッシンを产生する野生型大肠菌（プトレッシン产生菌）とプトレッシン合成系遗伝子を破壊した非产生大肠菌（非产生菌）をそれぞれ単独定着させたノトバイオートマウスを作製し、肠内细菌由来プトレッシンの影响を评価しました。その结果、プトレッシン产生菌が定着したマウスでのみ、大肠上皮细胞の増殖促进と大肠粘膜组织の抗炎症性マクロファージの分化诱导が认められました。また、外因性のプトレッシンがこれらの细胞内に取り込まれスペルミジンへ変换されることや、上记の効果が、このスペルミジンの関与する真核生物翻訳伸长因子别滨贵5础のハイプシン化を介して生じることが明らかになりました。さらに、これらのノトバイオートマウスに薬剤で大肠炎を诱発させた结果、プトレッシン产生菌定着マウスは非产生菌定着マウスと比较し、肠炎病态スコアの缓和および生存率の上昇が认められました。
以上より、腸内細菌叢の代謝産物であるプトレッシンは、生体に移行し細胞内でスペルミジンへと変換され、スペルミジンのeIF5Aを介した作用により大腸粘膜層の健全化に寄与することが証明されました。また、これは腸内細菌叢と宿主の両者が関与する『共生代謝（symbiotic metabolism）』による生理活性物質産生という概念の初めての提示となります。
本研究成果は、2021年4月8日に国際学術誌『Nature Communications』（電子版）に掲載されました。
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