酪酸が一部のバクテロイデスを殺傷しないのは、補酵素A代謝に影響する遺伝子のわずかな変化によってバクテロイデス菌株間で酪酸に対する感受性が変化するからであるようだ、という米国ボストン小児病院からの研究報告。

我々は、腸に生息する微生物叢が健康にさまざまな形で影響を及ぼしていることを知っている。競合する微生物種間のバランスは、炎症性腸疾患（IBD）、免疫障害、神経変性疾患、がんなどで重要であると考えられている。また、我々の食事に含まれる糖質は、どの微生物が繁殖し、どの微生物が繁殖しないかのバランスに影響を与える。それに加えて、微生物はお互いの生存と我々の健康に影響を与える何千もの異なる代謝物を生成する。

ボストン小児病院の感染症および消化器病学部門のセス・ラコフ=ナフーム博士が率いる新しい研究は、これらの複雑な部分がどのように組み合わされるかを理解する上でいくつかの重要な関係を示している。研究チームは、人の腸の主要なグラム陰性菌であるバクテロイデスに焦点を合わせた。

「腸内細菌叢、特にバクテロイデス属が、それらを強化または減少させたい場合、腸内でどのように生き残るかを学ぶ必要があります」と博士は述べている。「腸内細菌は、私たちの食事に含まれる未消化の糖をエネルギー源として使用するために競争しています。ゲノムの半分がこれらの糖のより良い使用に専念しているものもあります。」

研究チームは、腸内の代謝物がバクテロイデスの成長にどのように影響するかを体系的に検証した。1つの代謝物が、特定のバクテロイデスに対する阻害剤として際立っていたという。酪酸は、免疫系の発達を含め、宿主で重要な役割を果たす短鎖脂肪酸である。研究チームは異なる糖でバクテロイデスを育てたとき、酪酸の抗菌効果が各菌株が使用する糖に依存することを発見した。

「2つの株を取り、酪酸の存在下でそれぞれをシュガーXで成長させると、A株はその過程で死滅し、B株は酪酸がそこにないかのように成長します」とラコフ=ナフーム博士は述べている。「シュガーYを使用すると、反対のことがわかります。B株は酪酸によって殺されますが、A株は影響を受けません。」

酪酸が一部のバクテロイデスを殺すのに他のバクテロイデスを殺さないのはなぜだろうか？　本研究では、3番目の次元である遺伝的要因を同定した。補酵素A代謝に影響を与える遺伝子のわずかな変化により、バクテロイデス菌株間で酪酸に対する感受性が異なったのだという。

「これらの遺伝子は基本的な細胞機能を実行するため、当初はすべての細菌間で非常に類似していると考えていました」とラコフ=ナフーム博士は述べている。「しかし、バクテロイデスはそれらを変え、私たちの腸内の特別な環境に対処するのを助ける可能性があります。」

この研究はまだ端緒についたばかりであるという。

「私たちは、代謝物と食事中の特定のグリカンの組み合わせが、IBD、アレルギー、がんなど、私たちが微生物叢が重要であると考える疾患のために微生物叢を形成するのにどのように役立つかを調査したいと考えています」とラコフ=ナフーム博士は述べている。