抗生物質耐性病原体から身を守る腸内細菌叢の細菌を特定

2023年2月21日 09:46

2023年2月20日

https://phys.org/news/2023-02-intestinal-microbiota-bacteria-antibiotic-resistant-pathogens.html

バレンシア地方健康・生物医学研究振興財団（FISABIO）

抗生物質の種類によって、腸内細菌叢の状態やバンコマイシン耐性腸球菌（VRE）に対する感受性のグレードが異なる。マウスを異なるスペクトルの抗生物質（すなわち、シプロフロキサシン、ネオマイシン、セフトリアキソン、アンピシリン、クリンダマイシンまたはバンコマイシン）で7日間処理した。その後、あるマウス群には106個のVRE colony forming units（CFU）を経口投与し、別のマウス群にはVRE接種前に2週間回復させた。VRE接種直前に糞便を採取して微生物叢を解析し、VRE接種2日後に糞便を採取してVRE濃度を測定した。対照として、無処理マウスの糞便サンプルを採取し、微生物叢解析とVRE定量を行った。 b マウスから採取した糞便サンプルに含まれるOTUの相対量を用いて得られたBray-Curtis距離に基づくNMDS（Non-metric Multidimensional Scaling）解析。各ポイントはマウス1匹の微生物叢を表す。c 採取した糞便サンプルで同定された最も豊富な上位100のOTUの存在量を示すヒートマップである。無処置（NT）、Ciprofloxacin（Cip）、Neomycin（Neo）、Ceftriaxone（Cef）、Ampicillin（Amp）、Clindamycin（Clin）、Bangomycin（Van）、Proteo（Proteobacteria）。OTUの分類およびOTUの存在量の統計解析は補足データファイル2に記載した。LOD = 検出限界。LOD以下の点は、VREのCFUを検出できなかったマウスを示す。*p < 0.05, **p < 0.01, ns - 無意, 両側Wilcoxon rank-sum test. 回復期間なしのセフトリアキソンを除き、各処理につきN=5匹のマウスを用い、N=3匹のマウスを用いた。パネル(d)に示す統計結果は、上方：マウスの各処理群と未処理群との比較、下方：特定の抗生物質で処理したマウスの各群（回復期間の前と後）との比較に言及するものである。(d)では、25%から75%までのボックスが広がっている。ボックス内の線は中央値を表す。ひげは最大値と最小値を示す。ソースデータはSource Dataファイルとして提供される。出典：Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-35380-5
Conselleria de Sanitat Universal i Salut Públicaの機関であるFoundation for the Promotion of Health and Biomedical Research of Valencia Region（Fisabio）の「微生物叢、感染、炎症」研究グループによる研究により、腸内細菌叢の5菌種が複数の抗生物質に耐性を持つ菌のコロニー形成を制限する能力が確認されました。

Carles Úbeda博士が主導し、Nature Communicationsに掲載されたこの研究は、動物モデルにおいて、腸内細菌叢にもともと存在するAlistipes、Barnesiella、Olsenella、Oscillibacter、Flavonifractor属の細菌菌株のコンソーシアムが、腸球菌属細菌の増殖に必要な栄養分を除去することを明らかにしたものです。特に、抗生物質に対して多剤耐性であるこれらの病原菌は、食事によく含まれる果糖という糖の一種が失われることで影響を受ける。

このように、病原体が遭遇する栄養不足は、彼らの最適な成長を妨げ、結果として感染から体を守ることになるのです。「マウスを用いたモデルで、これらの常在菌を投与すると、感染症の発症や患者間の伝播に重要なステップである腸内への病原体の定着能力が低下することを示しました」とウベダ博士は説明しました。

この種の病原菌は、世界中の入院患者における感染症の原因として3番目と4番目に多く、現在使用されているほとんどの抗生物質に対して耐性があるため、治療を困難にし、致死的な結果を引き起こす可能性があります。このため、世界保健機関（WHO）によると、新しい治療法を開発しなければならない最優先の多剤耐性病原体の一つとなっています。

今回、ゲノム・健康領域の研究グループは、細菌のDNAやRNAの大量塩基配列解析（メタゲノム）、消化管内に存在する代謝産物と呼ばれる物質の分析（メタボローム）という新しい技術を応用して研究を実施しました。

この研究は、この多重耐性菌による感染症を予防するための、抗生物質を使わない新たな戦略につながる可能性があります。"抗生物質耐性は、今日の社会が直面している最も重要な公衆衛生問題の一つであるため、これは重要な発見です。"と研究者は結論付けています。

詳細はこちら Sandrine Isaac et al, Microbiome-mediated fructose depletion restricts murine gut colonization by vancomycin-resistant Enterococcus, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-35380-5

ジャーナル情報です。ネイチャーコミュニケーションズ

提供：バレンシア地方健康・生物医学研究振興財団（FISABIO)

さらに詳しく

病院患者における隠れ菌は抗菌薬耐性の大きなリスクとなる
フェイスブック

ツイッター

メール

編集部へのフィードバック

1
2

その他のニュース
地球外衛星の表面に塩分を含んだ氷が存在する可能性が発見される
木星の衛星エウロパの表面には、赤い筋が縦横に走っているのが印象的です。これは水と塩の混合物が凍ったものだと考えられていますが、その化学的な特徴は既知のものと一致しないため、謎のままです。

惑星科学

4時間前

新開発の触媒により、使い捨てプラスチックのアップサイクル、リサイクル、生分解が容易になる
炭化水素を、より価値の高い、リサイクルしやすく、環境中で生分解される化学物質や材料に変換する新しい触媒を研究者が作成しました。この触媒は、自動車オイルや自動車部品などの材料を、より価値の高い化学物質や材料に変換することができます。

ポリマーズ

3時間前

韓国、DFSZアクシオン暗黒物質の初探索を開始
基礎科学研究所（IBS）内のアクシオン・精密物理学研究センター（CAPP）の韓国の研究チームは最近、アクシオンを探索するための最先端の実験装置を発表した。同グループは ...

一般物理学

3 時間前

科学者たちが驚くべき発見をした。テロメアに新しいタンパク質活性があることを発見したのだ。
染色体の先端にある小さなテロメアは、単調なDNAの繰り返しのため、タンパク質をコードできないと考えられてきましたが、実は強力な生物学的機能をもっていることがわかり、私たちの生命現象の理解に役立つ可能性が出てきました。

細胞・微生物学

4時間前

火災ガス中毒に対する二重の解毒剤としての新規合成ポルフィリン
建物が燃えるとき、燃える物質から毒性の強い一酸化炭素（CO）やシアン化水素（HCN）ガスが発生し、摂取すると死に至ることがある。これらのガスを吸い込むと、ヘモグロビン、チトクロム、シアン化水素と強く結合し...

バイオケミストリー

4時間前

シアノバクテリアの大量発生は、氷点下でも起こりうる
シアノバクテリアの大量発生、いわゆるアオコは、世界中の水域や飲料水資源の水質を繰り返し脅かしている。シアノバクテリアは熱を好むといわれ、大量発生した藻類は...

植物・動物

4時間前

散開星団 NGC 6611 で数十個の変光星を検出
チリにある 3 台の地上望遠鏡を用いて、散開星団 NGC 6611 にある変光星の探索を行いました。その結果、95 個の変光星が検出され、そのほとんどが星団のメンバーである可能性が高いことがわかりました。...

天文学

9時間前

135

映像からAIへ：南極のシロナガスクジラをもっと知るために
南極のシロナガスクジラの生態は、ビデオや写真によって明らかにされ、絶滅の危機に瀕しているこの巨大な海洋生物の自動検出方法の開発に拍車がかかっています。

植物と動物

5時間前

温度と長波長赤外線を感知する高度な「BTS」材料を設計する
材料科学者はしばしば自然からインスピレーションを受け、先端材料を設計する際の手がかりとして生物学的化合物を用いる。人工材料に含まれる分子構造や機能モチーフを模倣することは可能である。

ポリマー

9 時間前

隣人との協力は遺伝子の生存を保証する、新たな研究成果
隣人、特に遠い親戚と協力することは、効果的な進化戦略であることが、新たな研究で明らかになった。

進化

5時間前

121

初期の化学進化の新たなメカニズムを研究者が提案
オハイオ州立大学の科学者たちは、生命の構成要素（地球上のすべての生物を構成する多くのタンパク質、炭水化物、脂質、核酸）が、どのように進化して初期の化学進化を促進したかについて、新しい理論を提唱している。

BIOCHEMISTRY

6 時間前

エピジェネティックな制御を1分子レベルで研究する
ゲノムを細胞の機能に関する取扱説明書と考えると、この取扱説明書のすべてのページは、注釈、ハイライト、ブックマークで埋め尽くされている。しかし、これらのマークの役割はまだ謎のままである。

細胞・微生物学

6時間前

水を多く含む未知の小惑星を発見
日本学術振興会特別研究員、日本学術振興会特別研究員、日本学術振興会特別研究員、日本学術振興会特別研究員、日本学術振興会特別研究員の4人が、赤外線の観測により、これまで知られていなかった小惑星の存在を突き止めました。ハイデルベルク大学の地質学者を含む国際研究チームは、これまで知られていなかった小惑星を発見することに成功しました。

天体観測

6時間前

188

電子の磁気モーメントを最も正確に測定することに成功
米国ハーバード大学とノースウェスタン大学の物理学者チームが、電子の磁気モーメントをこれまでで最も精密に測定することに成功しました。Physical Review Letters誌に掲載された論文では、電子の磁気モーメントを最も正確に測定することに成功しています。

量子物理学

8時間前

297

船の軌跡を研究して、気候介入の意思決定者に情報を提供する
サンディアの科学者は、不注意による海上雲の輝きを研究するためのコンピュータツールを開発しました。このような船の軌跡がどのように移動し消滅するかを理解するために、科学者は船の軌跡の数学的モデルを作成し、どの程度の時間 ...

地球科学

7時間前

ローマ時代に捨てられた遺物は、単なるお守りではなかったかもしれない
ローマ帝国のヴィンドランダ要塞で発見されたユニークな人工物は、幸運のシンボルとしてではなく、セックスの際の道具として使用されていた可能性があると考古学者が示唆した。

考古学

9 時間前

481

メディカルエクスプレス
医学研究の進歩と健康ニュース

テック・エクスプローラー
最新のエンジニアリング、エレクトロニクス、テクノロジーの進化を紹介

サイエンスX
科学技術に関するニュースを網羅したウェブサイト

ニュースレター
メール配信
サイエンスXデイリーとウィークリー・ニュースレターは、お好きなサイエンス・テクノロジー・ニュースの更新をメールで受け取ることができる無料の機能です。
私たちをフォロー
トップページ
ホーム
検索
モバイル版
ヘルプ
よくあるご質問
会社情報
お問い合わせ
サイエンスXアカウント
スポンサーアカウント
アーカイブ
ニュースワイヤー
Androidアプリ
iOSアプリ
RSSフィード
プッシュ通知
© Phys.org 2003 - 2023 powered by サイエンス X ネットワーク
プライバシーポリシー利用規約

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？