image: <i>Lactobacilli</i> strains which growth promoting functionality have been qualified in <i>Drosophila</i> and promote growth of infant mice. This material relates to a paper that appeared in the Feb. 19 2016, issue of <i>Science</i>, published by AAAS. The paper, by M. Schwarzer at Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon in Lyon, France, and colleagues was titled, "<i>Lactobacillus plantarum</i> strain maintains growth of infant mice during chronic undernutrition." view more
Credit: Vincent Moncorgé
2件の新しい研究で、栄養失調がどのように腸内細菌叢に影響を与えるのかが示され、栄養失調の悪影響を相殺できる特定の種の微生物が同定された。これらの知見は、他にも悪影響があり成長不良に至ることもある、栄養失調となっている世界中の何百万人もの子供達にとって、重要な意義を持つと考えられる。1件目の研究では、Laura Blantonらが、栄養失調が乳児の腸内微生物種の構成をどのように変化させ、それが小児の身体発育をどのように妨げうるかを明らかにした。また、年齢にしては発達が不十分な細菌叢を持つマウスの腸に移植すると成長阻害に対抗できる2種類の微生物を同定した。過去の研究で、われわれの腸内の微生物種は成長に伴って変化し、栄養失調であると腸内細菌群集が損なわれることが示されていた。Blantonらはマラウイの乳児集団でこの影響を初めて確認し、栄養不良の乳児は、年齢をマッチさせた健康な乳児よりも若齢の乳児に相当する腸内細菌叢を持つことを明らかにした。また、健常対照者と比較して、未熟な微生物叢が成長不良と関連していることを明らかにした。Blantonらは、健康なまたは栄養不良のマラウイの乳児から糞便検体を採取し、腸内細菌を持たない5週齢のマウスに移植した。健康なドナーからの微生物叢が生着したマウスは、栄養不良のドナーからの微生物叢が生着したマウスに比べて、体重増加および除脂肪体重が有意に大きかった。健康なおよび栄養不良の微生物叢を持つマウスを一緒に飼うと、健康な微生物叢が栄養不良のマウスの腸に移行し、正常な成長が回復した。さらに検討を行ったところ、単独で未熟な微生物叢に関連する成長不良を改善できる2種類の微生物、Ruminococcus gnavus とClostridium symbiosumが同定された。
2件目の研究では、成長ホルモンシグナル伝達を介してマウスの出生後の成長に影響を与える2種類の腸内細菌が同定された。これらの細菌は、慢性的栄養失調の有害な影響を緩和できる。Martin Schwarzerらは以前、成長に影響を与えるショウジョウバエの腸内微生物Lactobacillus plantarumの株をいくつか同定していた。今回は、同じ株を持つマウスでこれらの微生物株の影響を検討した。まず、腸内細菌を持たない無菌（GF）マウスと対照マウスを比較し、腸内細菌叢と身体発育の関係を確立した。各群の循環血中の成長ホルモン濃度を解析したところ、GFマウスでは濃度が有意に低いことが示された。Schwarzerらは、GFマウスが、栄養の少ない食事から固形飼料に変更した後でも、対照と比較して正常な成長を回復できなかったことも明らかにした。しかし、Schwarzerらが以前同定した2種類の微生物株、L. plantarumWJL（LpWJL）およびL. plantarumNIZO2877（LpNIZO2877）のみを持つマウスは、飼料を同様に変更した際、GFマウスよりも体重増加が有意に大きかった。この影響はLpWJL群で特に大きく、対照群とほぼ一致した体重と大きさが認められた。まとめると、これらの結果は、腸マイクロバイオームが成長にどのように影響を与え、特定の種が成長の促進にどのようにして特に強力な役割を果たしうるのかを示している。
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