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上皮低酸素症はカンジダ・アルビカンスに対するコロニー形成抵抗性を維持する

哉百名

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上皮低酸素症はカンジダ・アルビカンスに対するコロニー形成抵抗性を維持する

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(24)00180-X



ハンナ・P・サベージ 6, 7
デレク・J・ベイズ 6
コナー・R・ティファニー 6
クリステル・L・レーガン
ジョージ・R・トンプソン
アンドレアス・J・バウムラー 8
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脚注を表示オープンアクセス掲載:2024年06月04日DOI:https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.05.008

ハイライト

C.albicansは無菌マウスでソルビトールを枯渇させ、異化には酸素を必要とする。

大腸菌は抗生物質投与後のC. albicansの開花を抑制するために酸素呼吸を必要とする

抗生物質によるクロストリジウムの枯渇は嫌気性生殖を破壊し、カンジダの増殖を促進する。

5-ASAは上皮の低酸素状態を回復させ、抗生物質投与後のC. albicansの増殖を抑制する。
まとめ
抗生物質投与は腸内カンジダ・アルビカンスの増殖を促進するが、この真菌の大発生を引き起こすメカニズムはまだ十分に解明されていない。我々は、抗生物質投与後のC. albicansの増殖に必要な資源として酸素を同定した。C.albicansは、抗生物質投与後のマウスの陰窩で単糖を枯渇させたが、試験管内でこれらの資源を利用して増殖するためには酸素が必要であった。クロストリジウム属細菌は、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体γ（PPAR-γ）シグナルを活性化して上皮の低酸素状態を維持する酪酸を産生することによって、大腸における酸素の利用可能性を制限している。ストレプトマイシン処理によりクロストリジウム由来の酪酸が枯渇し、上皮の酸素化が促進されたが、PPAR-γアゴニストである5-アミノサリチル酸（5-ASA）がクロストリジウム種を機能的に置換し、上皮の低酸素化とC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させた。さらに、プロバイオティクス大腸菌は、抗生物質投与後のC. albicansのブルームを防ぐために酸素呼吸を必要としており、コロニー形成抵抗性における酸素の役割をさらに裏付けていた。我々は、酸素へのアクセスを制限することで、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性が維持されると結論づけた。
図解抄録
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キーワード
コロニー形成抵抗性
カンジダ・アルビカンス
クロストリジウム
大腸菌
上皮低酸素症
はじめに
真菌は腸内細菌叢の中では少数種であり、その中には日和見病原体であるカンジダ・アルビカンスが約60％の個体で含まれている2。コロニー形成抵抗性と呼ばれる非特異的な防御機構により、恒常性維持時には大腸でのカンジダ・アルビカンスの増殖が制限され、その結果、糞便中の日和見菌の量は少なくなる。しかし、腸内細菌叢の破壊、特に嫌気性活性を有する広域抗生物質の投与により、コロニー形成抵抗性は消失し、C. albicansが腸内を支配するようになる2,3。抗生物質治療中に消化管内でC. albicansが増殖することは、血液悪性腫瘍患者における侵襲性疾患（カンジダ血症）の最も一般的な病因である4。カンジダ血症は、米国における院内感染の主要な原因5,6であり、高い死亡率（最大49％）を示している6,7,8,9。腸管由来の侵襲性カンジダ症の場合3,4、抗生物質投与中に腸管内C. この予防戦略の開発には、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性を付与する因子の理解を深めることが必要である。
消化管におけるC. albicansの増殖を防ぐ上で、微生物叢が無傷であることが重要であることは、マウスでモデル化することができる。10,11,12,13 抗生物質を投与すると、微生物叢由来の短鎖脂肪酸が減少し、炭水化物と糖アルコールのレベルが上昇する。炭水化物と糖アルコールはin vitroでC. albicansの増殖を促進するが15、抗生物質未投与のマウスではクロストリジウム属菌によって腸管内容物から枯渇する16。クロストリジウム属菌はまた、短鎖脂肪酸である酪酸の主要産生菌でもあり17,18、in vitroでC. albicansの増殖を阻害する19。抗生物質によるクロストリジウム属菌の減少は、げっ歯類モデルにおけるC. albicansに対するコロニー形成抵抗性の低下と相関し、早産児の真菌感染リスクを高めることが示されている20。この相関証拠は、抗生物質を介したクロストリジア属菌の減少が、C. アルビカンスによる腸内支配の道を開くという前提を支持している。しかし、抗生物質に感受性のあるプロバイオティックなクロストリジア属細菌は、多くの血液悪性腫瘍患者にとって必要な治療である抗生物質療法中に、C. アルビカンスに対するコロニー形成抵抗性を回復させることはできない21。患者が抗生物質による予防を受けている間に侵襲性カンジダ症を発症することが多いため、このような患者においてC. アルビカンスによる腸内支配を防ぐためには、コロニー形成抵抗性を回復させる別のアプローチが必要である。
我々はマウスモデルを用いて、抗生物質投与マウスにおけるC. albicansの腸内支配を促進するリソースを検討した。そして、生体内でこれらの資源へのアクセスを制限することが、抗生物質投与後のC. albicansの増殖を抑制し、コロニー形成抵抗性を回復させるかどうかを検討した。
結果
メタボリックフットプリント解析により、C. albicansは腸内で炭水化物と糖アルコールを異化することが明らかになった。
マウスの消化管内でC. albicansが増殖を維持するために利用する可能性のある資源を特定するために、我々は代謝フットプリンティングと呼ばれる一般化可能な枠組みを開発した（図1A）。まず、無菌マウスに目的の微生物を無菌条件下で接種する。アンターゲットメタボロミクススクリーニングを糞便内容物に対して実施し、微生物を接種したマウスの糞便メタボロームにおいて、無菌マウスの場合と比較して減少している代謝物を同定する（これらの代謝物は、対象微生物が利用する可能性のある炭素源であるため）。その後、最小培地でのin vitro増殖アッセイを行い、減少した代謝物を炭素源として添加した場合の消費を確認する。
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図1メタボリックフットプリント解析により、マウスの消化管内でC. albincansの増殖を支える資源が特定された。
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C. albicans（ATCC28367）のメタボロームフットプリントを実施するために、無菌マウス（Swiss Webster）に日和見病原体を模擬接種または接種し、3日後に糞便内容物を採取した。その後、糞便内容物の可溶性画分を非標的ガスクロマトグラフィー飛行時間型質量分析計で分析した（代謝物プロファイリング）。非標的メタボロミクスデータの下流解析のために、我々はomuShinyと呼ばれる反応性ウェブアプリケーションを開発した（図1B）。このリアクティブウェブアプリケーションは、既存のRパッケージomu22をグラフィカルユーザーインターフェイスで拡張したもので、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）23メタデータを活用して、データ解析、可視化、解釈を改善した。サンプルの主成分分析では、処理群ごとにマウスのクラスタリングが明瞭に示され、C. albicansによるコロニー形成がマウスの糞便メタボロームの構成を変化させることが示された（図1C）。C. albicansの代謝フットプリントから、この日和見病原体にコロニー形成されると濃度が低下する既知の代謝産物の多くが、フラクトオリゴ糖（例．1-ケストース）、二糖類（β-ゲンチオビオースなど）、糖酸（ムチン酸、グルコノラクトンなど）、アルコール性糖類（ソルビトール、リビトール、ガラクチノールなど）であった（図1D）。C. albicansがマウス盲腸内で炭水化物とアルコール性糖類を枯渇させたという知見は、抗生物質投与中にこれらの炭素源の存在量が増加することを示した先行研究があることから、興味深いものであった15,16。
次に、C. albicansにコロニー形成されたマウスの盲腸でそれぞれ減少していたソルビトール、1-ケストース、またはβ-ゲンチオビオースが、日和見病原体のin vitro増殖を支持する炭素源として機能するかどうかを調べた（図1E）。ソルビトール、1-ケストースまたはβ-ゲンチオビオースは、システインを添加した酵母窒素ブロス中でC. albicans（ATCC28367株）の好気的増殖を促進した（図1F）。しかし、好気性試験管内バッチ培養は、酸素濃度が低い健康な盲腸で遭遇する増殖条件をよく模倣したものではないと考えられている。注目すべきことに、嫌気的増殖条件下で実験を繰り返すと、ソルビトール、1-ケストース、β-ゲンチオビオースのいずれもC. albicansの増殖を促進しなかった（図1F）。同様の結果が、ソルビトール上で好気的または嫌気的に増殖させた別のC. albicans単離株（SC5314株）でも得られた（図S1A）。複雑な微生物叢を持つマウスでC. albicansが単糖を消費するかどうかを決定するには、さらなる実験が必要であるが、ヒトとマウスは特異的なソルビトール輸送体を持たないため、gnotobioticマウスにおけるC. albicansによるソルビトールの枯渇は有益であった。我々は最近、マウスの盲腸におけるソルビトールの枯渇は、腸内細菌叢による分解のみに起因することを示した24。従って、我々のin vitro増殖アッセイ（図1FおよびS1A）と、C. albicansがgnotobioticマウスでソルビトールを枯渇させたという知見（図1Dおよび1E）は、日和見病原体がgnotobiotic腸内環境で増殖の燃料となる酸素を利用できることを示唆していた。重要なことは、抗生物質投与中に大腸内の酸素濃度が上昇することである25。従って、抗生物質による内腔酸素濃度の上昇により、C. albicansは抗生物質による大腸内のメタボローム変化15を利用して、腸の拡張を促進することができるという仮説を立てた。
大腸菌は抗生物質で処理された腸内でC. albicansの増殖を抑えるために酸素呼吸を行う。
我々の仮説を検証するため、まず抗生物質による腸内細菌叢の破壊がカンジダ・アルビカンスのコロニー形成感受性を高めるマウスモデルを確立した。ストレプトマイシンの経口投与が選択されたのは、全身に吸収されないため、宿主への影響は限定的であるが、クロストリジウム属の減少25,26や、糞便のメタボロームにおける炭水化物および糖アルコールのレベルの上昇を含む微生物叢組成の変化が誘発されるからである16。これらの報告と一致して、マウスにストレプトマイシンを単回投与すると、クロストリジウムの絶対量が顕著に減少し（図2A）、短鎖脂肪酸である酢酸（図2B）、プロピオン酸（図2C）、酪酸（図2D）が顕著に減少した。ストレプトマイシン単回投与で前処置した病原体を持たないC57BL/6Jマウスは、104コロニー形成単位（CFU）のC. albicans（ATCC28367株）でチャレンジするとコロニー形成されたが、抗生物質未投与のマウスは、日和見病原体でコロニー形成されるには10,000倍高い用量でチャレンジする必要があった（図3A）。同様に、C. albicansにあらかじめコロニー形成されたマウスでは、ストレプトマイシンの単回投与が日和見病原体の糞便ブルームを引き起こした（図3B）。これらのデータは、ストレプトマイシンによるマウスの処置が、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性を破壊することを示唆した。
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図2ストレプトマイシン投与によるクロストリジウムと短鎖脂肪酸の減少
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図3大腸菌がストレプトマイシン処理後にC. albincansに対するコロニー形成抵抗性を回復するには好気呼吸が必要である。
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我々の仮説では、酸素を消費するプロバイオティクスを接種することで、ストレプトマイシン処理マウスのコロニー形成抵抗性が回復すると予測した。マウスにストレプトマイシンを単回投与した。翌日、マウスに109 CFUのプロバイオティクスEscherichia coli Nissle 1917（Enterobacteriaceae科）27を模擬接種または接種し、マウス大腸内で利用可能な酸素を呼吸する通性嫌気性細菌とした。ストレプトマイシンの前処理は、抗生物質を投与していないマウスと比較して、C. albicansの回復を3～4桁増加させた。ストレプトマイシン前処置マウスに大腸菌Nissle 1917を接種すると、糞便および盲腸内容物から回収されたC. albicansの数が著しく減少した（図3Cおよび3D）ことから、プロバイオティクスは日和見病原体に対するコロニー形成抵抗性を改善したことが示唆された。Clostridia属およびBacteroidia属は、抗菌ペプチドをコードするCramp遺伝子の大腸発現を誘導することにより、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性を付与することができる28。しかし、ストレプトマイシン前処置マウスに大腸菌を接種しても、大腸Cramp発現は増加しなかったことから（図S1B）、コードされた抗菌ペプチドレベルの増加は、この環境におけるC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を説明しないことが示唆された。大腸菌によるコロニー形成抵抗性が酸素呼吸と関連しているかどうかを調べるために、ストレプトマイシン前処理をしたマウスに、好気性条件下で酸素呼吸に必要な酵素であるシトクロムbdオキシダーゼを欠損した好気呼吸欠損大腸菌Nissle 1917誘導体（cydA変異体）を接種した29。注目すべきことに、好気呼吸欠損大腸菌Nissle 1917株（cydA変異体）を接種したストレプトマイシン前処理マウスからは、好気呼吸能を有する野生型大腸菌Nissle 1917株（野生型）を接種したマウスと比較して、C. albicansが顕著に多く回収された（図3Cおよび3D）。ただし、C. albicansチャレンジ時の糞便内容物からは、野生型もcydA変異体も同程度の数が回収された（図3E）。異なるC. albicans分離株（SC5314株）を用いて実験を繰り返したところ、同様の結果が得られた（図S1C-S1E）。これらのデータから、ストレプトマイシン処理後にプロバイオティック大腸菌がC. albicansに対してコロニー形成抵抗性を付与するためには、酸素呼吸能力が必須であることが示唆された。
薬剤5-ASAは上皮の低酸素状態を回復させ、ストレプトマイシン投与後のコロニー形成抵抗性を改善する。
抗生物質で処理された腸内でC. albicansが開花するのに必要な資源として酸素が考えられることから、次に、酸素の利用可能性を制限することでコロニー形成抵抗性が回復するかどうかを検証したいと考えた。短鎖脂肪酸はin vitroでC. albicansの増殖14,19と菌糸形成を抑制し30、恒常性の維持に役立つと考えられている。ストレプトマイシン処理によって微生物叢が破壊されると、短鎖脂肪酸が減少し31、増殖抑制が緩和される。しかし、クロストリジウム由来の短鎖脂肪酸である酪酸17,18もまた、上皮のペルオキシソーム増殖剤活性化受容体γ（PPAR-γ）シグナルを刺激して、上皮表面を生理的低酸素状態に維持する25,32,33。したがって、短鎖脂肪酸の枯渇が大腸のC. albicansの増殖を刺激する第2のメカニズムとして、内腔酸素利用能の増加が考えられると我々は推論した。われわれは以前、PPAR-γアゴニストである5-アミノサリチル酸（5-ASA）が、腸上皮に特異的にPPAR-γシグナルを活性化することにより、化学的に大腸炎を誘発したマウスの大腸において嫌気的環境を回復させることを示した。
この仮説を検証するために、まず、ストレプトマイシンを投与する前にマウスに日和見病原体をコロニー形成させた場合、5-ASA投与によってC. albicansに対するコロニー形成抵抗性が改善されるかどうかを調べた。C57BL/6JマウスをC. albicans（ATCC28367株）であらかじめコロニー形成し、その後、コロニー形成抵抗性を破壊するためにストレプトマイシンを単回投与した。注目すべきことに、ストレプトマイシン処理は糞便中のC. albicansのブルームを引き起こしたが、このブルームは5-ASAの補充によって抑制された（図4A）。
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図45-ASAはストレプトマイシン処理後のC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させる。
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次に、ストレプトマイシン前処置マウスにC. albicansを投与した場合に、5-ASAがコロニー形成抵抗性を改善するかどうかを検討した。C57BL/6Jマウスに通常の餌または5-ASAを添加した餌を与え、コロニー形成抵抗性を低下させるためにストレプトマイシンを模擬投与または前投与した。翌日、マウスはC. albicans（ATCC28367株）に暴露された。驚くべきことに、5-ASAの補充により、ストレプトマイシン前処置マウスにおけるコロニー形成抵抗性が回復した。このことは、チャレンジ後1日（図4B）または7日（図4C）において、糞便内容物からのC. albicansの回復が減少したことから示された。同様の結果は、異なるC. albicans単離株（SC5314株）を用いて実験を繰り返した場合にも得られた（図S1F）。これらのデータを総合すると、5-ASAはストレプトマイシン処理後のC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を改善することが示唆された。
5-ASAには抗炎症作用があり34、急性腸炎モデルマウスにおいてバリア機能を改善する35,36。さらに、炎症は通性嫌気性菌のブルームを誘導することにより、腸内細菌組成を変化させる37。C.albicansによるコロニー形成の減少が、5-ASAで治療したマウスにおける炎症の減少に起因するかどうかを調べるために、ストレプトマイシン前処理またはC. albicansによるチャレンジの1日後に、組織病理学的変化をスコア化し（図4D）、リポカリン-2、腫瘍壊死因子α（TNF-α）、インターロイキン（IL）-17A、またはガンマインターフェロン（IFN-γ）をコードする遺伝子の転写レベルを測定することによって、腸における炎症反応を引き起こしたかどうかを調べた（図4E）。組織病理学的変化を調べても、明らかな炎症の徴候は検出されなかった（図4D）。ストレプトマイシン前処置マウスでは、C. albicansによるチャレンジ後にLcn2およびIl17aの転写レベルのわずかな増加が観察されたが、これらの増加は5-ASAの補充によって回復しなかったため、これらの動物で観察されたC. albicansのコロニー形成レベルの低下とは相関しなかった（図4B）。これらのデータは、5-ASAが腸の炎症を抑えることによってC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を改善するという考えを支持するものではなかった。
大腸Cramp発現の薬理学的活性化は、抗生物質投与マウスにおいてC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させることができる。5-ASA投与はチャレンジ7日後にC. albicans CFUの顕著な減少を引き起こしたが（図4C）、この薬剤によるコロニー形成抵抗性の回復を説明する大腸抗菌ペプチド発現の増加は観察されなかった（図S2）。
モノクローナル抗体を用いたピモニダゾール結合の検出により、抗生物質未投与マウスでは盲腸の上皮表面が低酸素状態であることが明らかになった。ストレプトマイシンを前処理すると、上皮の低酸素状態が減少したが、5-ASAを補充すると、ストレプトマイシンを前処理したC57BL/6Jマウスでは上皮の低酸素状態が回復した（図5A-5C）。5-ASAの補充は、クロストリジウムの絶対量を正常に回復させず（図2A）、また短鎖脂肪酸の糞便濃度を増加させなかった（図2B-2Dおよび5D）ので、5-ASAがクロストリジウムおよび酪酸レベルを回復させることによって間接的に低酸素症を回復させる可能性は除外された。これらのデータを総合すると、5-ASAは抗生物質投与後に上皮の低酸素状態を回復させることによって腸内環境を変化させ、それによって大腸内腔におけるC. albicansの増殖を制限することが示唆された。
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図55-ASAはストレプトマイシン投与後の大腸において上皮の低酸素状態を回復させる。
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5-ASAはクロストリジウム属を機能的に置換することでコロニー形成抵抗性を回復させる
ストレプトマイシンの単回投与は微生物叢を破壊するが、環境から微生物を獲得することにより、微生物叢が回復するにつれて、徐々にコロニー形成抵抗性が回復する39,40。対照的に、無菌マウスに抗生物質投与マウスの微生物叢を移植した場合、無菌飼育条件により環境細菌の獲得が妨げられ、微生物叢の回復が妨げられる。そこで我々は、無菌マウスモデルを用いることで、微生物叢の回復が阻害されたマウスにおいて、5-ASAがC. albicansの増殖を制限するかどうかを調べることができると考えた。C57BL/6Jのドナーマウスにモック処理またはストレプトマイシン単回投与を行い、48時間後に糞便内容物を採取した。これらの糞便内容物を用いて、無菌のスイス・ウェブスター・レシピエント・マウスに経口経口投与で接種した（糞便微生物叢移植）。2週間後、gnotobioticレシピエントマウスにC. albicansを接種し、1週間後に糞便内容物を回収した（図6A）。モック処理したドナーマウスから得た微生物叢を移植したgnotobioticレシピエントマウスは、ストレプトマイシン処理したドナーマウスから得た微生物叢を移植したgnotobioticレシピエントマウスと比較して、C. albicansの感染負荷が有意に低く（図6B）、コロニー形成抵抗性の喪失は、C. albicansまたは宿主細胞に対するストレプトマイシンの直接的影響に起因するものではないことが示された。微生物叢の回復を模倣するために、gnotobioticマウスにストレプトマイシン処置ドナーマウスの微生物叢を移植し、1週間後に模擬処置ドナーマウスの微生物叢を接種した。翌週、マウスにC. albicansをチャレンジし、チャレンジの1週間後に採取した糞便内容物から日和見病原体を定量した（図6A）。ストレプトマイシンを投与したドナーの微生物叢を持つマウスに、模擬投与したドナーの微生物叢を移植することで、微生物叢の回復を模倣すると、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性が回復した（図6B）。盲腸の組織切片を盲検下で採点した結果、ストレプトマイシン処理または模擬処理したドナーの微生物叢を移植したgnotobioticマウスでは、C. albicansのチャレンジが明白な炎症を引き起こすことはなかった（図6Cおよび6D）。
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図65-ASAは、ストレプトマイシン処理後のC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させるために、クロストリジウム属細菌を機能的に置換することができる。
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ドナーマウスでストレプトマイシン処理によって誘導された上皮低酸素症の消失（図5A-5C）が、gnotobioticレシピエントマウスに糞便微生物叢を移植したときに再現されるかどうかを調べるために、ピモニダゾールを用いて上皮の酸素化を可視化した。ピモニダゾール染色により、ストレプトマイシン処理したドナーマウスの微生物叢を移植したgnotobioticレシピエントマウスでは、モック処理したドナーマウスの微生物叢を移植したgnotobioticレシピエントマウスと比較して、上皮の低酸素化が抑制されていることが明らかになった（図6E-6G）。ストレプトマイシン投与中の上皮低酸素症の消失は、クロストリジウム属菌の枯渇によるものであるという考えと一致している25,40。ストレプトマイシン投与したドナーの微生物叢を移植したグノトビオティックレシピエントマウスに、ヒトクロストリジウム属菌17株の群集41を接種すると、上皮低酸素症が回復した（図6E-6G）。このことは、酵母に対するコロニー形成抵抗性にクロストリジア属が関与していることを示唆する以前の研究と一致していた20。注目すべきことに、ストレプトマイシンを投与したドナーの微生物叢を移植した同腹仔マウスに5-ASAを含む餌を与えたところ（図6A）、上皮の低酸素症（図6E-6G）およびC. アルビカンスに対するコロニー形成抵抗性（図6B）の両方が回復した。これらのデータは、5-ASAが機能的にクロストリジウム属菌に代わって上皮の低酸素化を促進し、C. albicansの腸管増殖を制限できることを示した。
考察
大腸でのC. albicansの増殖を制限する因子として、in vitroでC. albicansの増殖を制限できる酪酸などの短鎖脂肪酸14の阻害濃度が挙げられる19。腸内におけるC. albicansの増殖は、さらに、単糖類などの重要な資源の利用可能性が制限されていることによって制御されている15。私たちの結果は、大腸環境の特徴である酸素の制限が、ソルビトールなどの単糖類上でのC. albicansのin vitro増殖を妨げる可能性があることを示している。抗生物質投与によって腸内細菌叢が破壊されると、微生物叢由来の短鎖脂肪酸が枯渇し、大腸内腔における単糖の利用可能性が高まる14,15,16,31。抗生物質による微生物叢の枯渇は、大腸粘膜におけるTヘルパー17（Th17）細胞と制御性T細胞（Treg）の比率の変化42,43,44,45,46など、宿主における変化も引き起こす。さらに、抗生物質の投与は、マウスにおいてC. albicansの増殖を抑える抗菌ペプチドをコードする遺伝子の大腸での発現を低下させる28。腸内環境のこのような変化が、抗生物質の予防投与を受けている血液悪性腫瘍患者におけるカンジダ血症の一般的な原因であるC. albicansによる腸内支配を促進すると考えられている4。
上述した一連の研究は、経口抗生物質が耐コロニー性に寄与する複数の因子を同時に弱めることを示唆している。しかし、耐コロニー性を回復させるためには、これらすべての因子を正常化させる必要はない。例えば、抗生物質を投与したマウスでは、短鎖脂肪酸が枯渇したままでも、Crampの発現を薬理学的に誘導するだけで、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させることができる28。ここで我々は、C. albicansの腸内増殖を制限する重要な資源として酸素を同定し、短鎖脂肪酸レベルが低いままで抗菌ペプチドをコードする遺伝子の大腸発現の増加が検出されなくても、腸内の酸素利用可能性を薬理学的に低下させることにより、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復できることを証明した。
ホメオスタシス中は、宿主は大腸上皮を生理的低酸素状態に維持することにより、腸管内腔への酸素の拡散を制限している。ここで我々は、抗生物質による微生物叢の破壊が、クロストリジウム属菌の接種によって緩和され、上皮の低酸素状態を回復させ、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性を再構築できることを示す。Lachnospiraceae科とRuminococcae科に属するClostridia種は、短鎖脂肪酸である酪酸の主要産生菌であり、17,18上皮のPPAR-γシグナルを活性化し、上皮の低酸素状態を維持する25。しかし、プロバイオティクス療法を用いてクロストリジウム属細菌を接種し、コロニー形成抵抗性を回復させることは、侵襲性カンジダ症を発症するリスクのある血液悪性腫瘍患者などの免疫不全患者における健康上の懸念を引き起こす50。さらに、血液悪性腫瘍患者は抗生物質の予防投与を受けている間にカンジダ症を発症する可能性があり、抗生物質感受性のプロバイオティクス細菌はおそらく除去されるであろう。
5-ASAによる治療は、上皮の低酸素状態を回復させる宿主を標的とすることで、C. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させた。25,33。これらの観察から、5-ASAは機能的にクロストリジウム菌種に代わって上皮の低酸素状態を回復させ、酸素利用能を制限することでC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させることが示唆された。この作用機序を説明するために、プロバイオティクス（例えば、クロストリジア種）を機能的に置き換える化学的微生物群代替物（例えば、5-ASA）を「フェイクバイオティクス」と呼ぶことにする。抗生物質の予防投与がプロバイオティクスや糞便微生物叢移植の生着に支障をきたすのに対し、フェイクバイオティクスによる治療は抗生物質によって阻害されたり除去されたりしないという利点がある。さらに、5-ASAを用いて抗生物質を投与した腸の上皮の低酸素状態を回復させることで、宿主が恒常性維持のために用いるのと同じメカニズムで、C. albicansの増殖が制限される。C.albicansの低レベルの糞便キャリッジは長い間存在していた可能性が高いため、日和見病原体が上皮低酸素による増殖制限に対して耐性を獲得する可能性は低い。従って、上皮低酸素症などの宿主機能を回復させることによってコロニー形成抵抗性を復活させることは、日和見真菌病原体との抗菌薬軍拡競争に終止符を打つ治療戦略となりうる。
STAR★方法
主要リソース表
試薬またはリソースソースの識別子
抗体
マウス抗ピモニダゾールモノクローナル抗体 MAb1 Hypoxyprobe Hypoxyprobe™-1 Kit, HP1-1000, RRID: AB_2801307
シアニン3 標識ヤギ抗マウス IgG Jackson ImmunoResearch Cat# 115-165-003

RRID： AB_2338680
細菌および真菌菌株
カンジダ・アルビカンス ATCC28367 株 ATCC ATCC28367 株
カンジダ・アルビカンス SC5314 株 Gillum et al.51 SC5314
大腸菌 Nissle 1917 DSMZ DSM 6601 株
Escherichia coli Nissle 1917 cydA Byndloss et al.25 YL219
Erysipelatoclostridium saccharogumia アタラシら41 C1
Flavonifractor plautii アタラシら41 C3
Hungatella hathewayi アタラシら41 C4
Blautia producta Atarashi et al.41 C6
Enterocloster bolteae アタラシ他 41 C7
Dielma fastidiosa アタラシ他 41 C8
Anaerostipes caccae アタラシ他 41 C9
Anaerotruncus colihominis アタラシ他 41 C13
分類不能 Lachnospiraceae Atarashi et al.41 C14
Enterocloster asparagiformis アタラシら 41 C15
Lachnoclostridium symbiosum アタラシ他 41 C16
Erysipelatoclostridium ramosum アタラシ他 41 C18
Faecalicatena fissicatena アタラシ他 41 C21
Lachnoclostridium scindens アタラシ他 41 C26
Eisenbergiella massiliensis アタラシら 41 C27
エンテロクロスター属 アタラシ他 41 C28
Eisenbergiella tayi アタラシら 41 C29
化学物質、ペプチド、組換えタンパク質
ストレプトマイシン Sigma Cat#59137
クロラムフェニコール ThermoFisher Cat#BP904
ソルビトール Sigma Cat#53889
1-ケストース Sigma Cat#72555
β-ゲンチオビオース Sigma Cat#G3000
N-tert-ブチルジメチルシリル-N-メチルトリフルオロアセトアミド Sigma Cat#00942
重要な市販アッセイ
DNAeasy Powersoil Kit QIAGEN Cat#:12888-100
TRI 試薬 Molecular Research Center Cat#TR118
PureLink DNAse Invitrogen Cat#18068015
MultiScribe 逆転写酵素 ThermoFisher Cat#4311235
GeneAmp™ 10X PCR Gold Buffer & MgCl2 ThermoFisher Cat#4306898
Applied Biosystems™ Random Hexamers (50 μM) ThermoFisher Cat#N8080127
Applied Biosystems™ RNase Inhibitor ThermoFisher Cat#N8080119
Applied Biosystems™ PowerUp™ SYBR™ Green マスターミックス (qPCR 用) ThermoFisher Cat#A25742
Applied Biosystems™ GeneAmp™ dNTP ブレンド (100 mM) ThermoFisher Cat# N8080261
実験モデル 生物／株
カンジダ・アルビカンス ATCC 28367
Mus musculus C57BL/6J The Jackson Laboratory Cat#000664
Musculus Germ-Free Swiss Webster 社内で繁殖；元々は Taconic N/A 社から入手
Mus musculus Germ-Free C57BL/6J Breed in house; originally acquired from UNC National Gnotobiotic Rodent Resource Center https://www.med.unc.edu/ngrrc/products-services/ N/A
オリゴヌクレオチド
表 S3 参照 表 S3 参照 表 S3 参照
ソフトウェアおよびアルゴリズム
Omu Tiffany and Bäumler22 https://cran.r-project.org/web/packages/omu/index.html
omuShiny Connor Tiffany、

本研究 https://clostridia-enjoyer.shinyapps.io/omuShiny/
KEGG Kanehisa and Goto23 https://www.genome.jp/kegg/
Prism グラフパッド https://www.graphpad.com/features
R R プロジェクト https://www.r-project.org/
RStudio Posit https://posit.co/products/open-source/rstudio/
Tidyverse Posit https://www.tidyverse.org/
Shiny Posit https://shiny.posit.co/
gridExtra Baptiste Auguie、Anton Antonov https://cran.r-project.org/web/packages/gridExtra/index.html
Officer David Gohel 他 https://cran.r-project.org/web/packages/officer/index.html
Openxlsx Philipp Schauberger 他 https://cran.r-project.org/web/packages/openxlsx/index.html
shinyFeedback Andy Merlino、Patrick Howard https://cran.rstudio.com/web/packages/shinyFeedback/index.html
DT Yihui Xie 他 https://cran.r-project.org/web/packages/DT/index.html
shinyWidgets Victor Perrier 他 https://cran.r-project.org/web/packages/shinyWidgets/index.html
Magick Jeroen Ooms https://cran.r-project.org/web/packages/magick/index.html
spsComps Le Zhang https://cran.r-project.org/web/packages/spsComps/index.html
Thematic Posit. https://cran.r-project.org/web/packages/thematic/index.html
Ggpubr Alboukadel Kassambara https://cran.r-project.org/web/packages/ggpubr/index.html
カー・フォックス J、ワイズバーグ S https://cran.r-project.org/web/packages/car/index.html
e1071 デビッド・マイヤーほか https://cran.r-project.org/web/packages/e1071/index.html
カラーピッカー ディーン・アタリ、デイヴィッド・グリスウォルド https://cran.r-project.org/web/packages/colourpicker/index.html
Ggrepel Kamil Slowikowski 他 https://cran.r-project.org/web/packages/ggrepel/index.html
Microsoft Excel Microsoft https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365
その他
マウス10%脂肪食 Teklad Diet #TD110675
0.25% 5-ASAをベーステクラド食に添加 テクラド食 N/A
新しいタブで表を開く
リソースの有無
連絡先
リソースおよび試薬に関する詳細情報およびリクエストは、リードコンタクトであるProf. Andreas Bäumler ajbaumler@ucdavis.edu までご連絡ください。
材料の入手可能性
この研究で使用された試薬は、合理的な要求があれば、材料譲渡契約書とともに入手可能である。
データおよびコードの利用可能性

正規化メタボロミクススペクトルデータは、本原稿の補足情報として入手可能です（表 S1）。生スペクトルデータは、表 S1 のファイル ID 行の値を使用して NIH metabolomics (database www.metabolomicsworkbench.org)で検索できます。

omuShinyのソースコードはhttps://github.com/connor-reid-tiffany/omuShiny、ウェブアプリはhttps://clostridia-enjoyer.shinyapps.io/omuShiny/。

この研究論文で報告されたデータの再分析に必要な追加情報は、要望に応じて主担当者から入手可能である。
実験モデルと被験者の詳細
マウス
特定病原体フリー（SPF）マウスを用いた実験では、7～8週齢の雌性C57BL/6Jマウスをジャクソン研究所から入手した。マウスは実験期間中SPF条件下で維持された。gnotobiotic実験では、年齢、性別、系統を一致させた6～10週齢の雌雄C57BL/6JおよびSwiss-Websterマウスを社内で繁殖させ、実験期間中Tecniplast Isocageに収容した。マウスにはオートクレーブ滅菌水と照射済みTeklad 2018（2918）マウス用飼料を与えた。Escherichia coli Nissle 1917を用いたコロニー形成抵抗性実験では、マウスに定義された照射済みTeklad chow（#TD110675）を与えた。
特定の病原体を持たないマウスに、プロバイオティクス大腸菌ニッスル1917株または酸素呼吸欠損の同系変異体大腸菌1917株（cydA変異体）をコロニー形成させるため、マウスには大腸菌接種の1日前に20mgのストレプトマイシンを投与した。大腸菌接種は以下のように行った。両大腸菌株をLuria-Bertaniブロス（LB）中、37℃で24時間嫌気的に増殖させた。その後、OD600測定により細胞濃度を決定した。次に、大腸菌培養物を遠心分離してペレットを作製し、これを滅菌PBSに再懸濁し、所望の濃度109 CFU/100μLとした。その後、マウスに100μLの接種液を経口投与した。糞便を回収するため、マウスを70%エタノールで洗浄したビーカーに入れ、糞便ペレットが出るまで洗浄した。これを1mLのPBSに回収し、秤量、ボルテックスし、10倍希釈でマッコンキー寒天培地、またはカルベニシリンまたはカナマイシンを添加したLB寒天培地にプレーティングし、競合指標実験を行った。剖検時に採取した頭蓋内容物も同様にPBSに入れ、プレーティングした。コロニー形成単位を計数する前に、プレートを37℃で18時間培養した。
ノトバイオティクスマウスに、コントロールまたは抗生物質処理したSPFマウスのどちらかからの糞便微生物叢移入（CMT）をコロニー形成させるため、SPFマウスに20mgのストレプトマイシンを投与し、モック処理と比較し、2日後に糞便内容物を回収し、1g/10mlのPBSで希釈し、使用するまで-80℃で25％グリセロールに保存した。グノトビオティックマウスに、保存したモックまたはストレプトマイシン処理CMT 200 μLを経口経口投与した。CMTのコロニー形成には1週間を要した。最初にストレプトマイシン処理CMTを投与し、次にモック処理CMTを投与したマウスには、1週間後に保存したモック処理CMTを200μL経口投与した。C17投与群では、SCFAを産生することが知られている17種のヒト由来Clostridia株41を混合してマウスにコロニー形成させた。各菌株をEggerth-Gagnonブロスで4日間培養した後、各菌株のブロスを等量ずつ合わせ、各マウスに200μLずつ経口投与した。5-ASA投与群では、gnotobioticマウスにTeklad 2018 mouse chow（Envigo社製）を基本飼料とし、0.25 %の5-ASAを添加した飼料を与えた。食餌変更またはC17投与の1週間後、マウスをC. albicansに感染させた。
剖検の際、マウスは二酸化炭素への過剰曝露後、頸椎脱臼により安楽死させた。すべての処置はUC Davis Animal Care and Use Committeeの承認を得た。
菌株と培養条件
カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）ATCC 28367株およびSC5314株は、感染4日前にグリセロールストックから1％酵母エキス、2％ペプトン、2％デキストロース（YPD）＋クロラムフェニコール（100ug/mL）寒天培地にストリークし、感染2日前に再ストリークした。接種液を調製するため、寒天培地のコロニーをPBSに懸濁し、OD600で濃度を測定し、所望の最終濃度に希釈した。接種液は感染直前にボルテックスした。グノトビオティックマウスには、100μLのリン酸緩衝生理食塩水（PBS）に105コロニー形成単位（CFU）のC. albicansを経口投与した。特定病原体フリーマウスには、特に指示がない限り、100μLのPBS中105CFUまたは106CFUのC. albicansを経口投与した。接種したCFUは、YPD寒天培地＋クロラムフェニコールでプレーティングし、濃度を測定することで確認した。
C. albicans感染の1～2日前または1～5日後に、各実験で示されるように、マウスを100μLの滅菌水に20mgのストレプトマイシンを経口経口投与する群または無処置の群に無作為に割り付けた。ストレプトマイシン投与前にC. albicansでコロニー形成されたマウスについては、CFU/g糞便を測定することにより、抗生物質投与時にコロニー形成が群間で同等であることを確認した。
感染後のC. albicans負荷は、YPD寒天＋クロラムフェニコールでCFUを計数することにより、糞便および糞便内容物で測定した。感染前、マウスはYPD寒天培地で生育する真菌でコロニー形成されていなかった。糞便を採取するため、マウスを70%エタノールで洗浄したビーカーに入れ、糞便ペレットが出るまで洗浄した後、1mLのPBSに回収し、重量を測定し、ボルテックスし、YPD寒天+クロラムフェニコール上で10倍希釈でプレーティングした。剖検時に採取した膀胱内容物も同様にPBSに入れ、プレーティングした。プレート数は約24時間後にカウントした。クロラムフェニコール含有YPD寒天培地上で増殖した白色で光沢のある円形の平滑なコロニーについて、C. albicansの推定同定を行った。YPD寒天＋クロラムフェニコール上で生育したコロニーのうち、非典型的な外観を示すものはグラム染色によりカンジダ属であることを確認した。
異なる炭素源でのin vitro増殖については、C. albicans ATCC 28367株およびSC5314株をイーストペプトンデキストロース寒天培地プレート上で30℃で48時間培養した。寒天平板の培養液を滅菌PBSに懸濁した。OD600を測定し、PBS溶液を108細胞/mLの最終濃度に希釈した。カンジダ増殖アッセイ用の最小培地は、50μM濃度のシステインを添加した、アミノ酸を含まない酵母窒素ベース（YNB）培地を用いて作成した。異なる増殖条件のために、YNB培地に無糖、0.5%ソルビトール、5%1-ケストース、5%β-ゲンチオビオースのいずれかを添加した。198μLの培地を96ウェルのマキシソーブプレートに各増殖条件ごとに3回に分けて添加し、108細胞/mLのカンジダ接種液を各ウェルに2μLずつ添加し、最終濃度を106細胞/mLとした。その後、ビクターのnivoプレートリーダーを用い、好気的条件下、または低酸素チャンバー内の嫌気的条件下で、30℃で48時間植菌し、30秒間の振とう後、2時間ごとにOD600を測定した。
メソッドの詳細
omuShinyの開発
既存のRパッケージomuをアンターゲットメタボロミクスデータ解析用に拡張したshinyアプリをomuShinyと呼び、以下のパッケージを使用して開発した： Shiny、devtools、roxygen2です。これらの追加パッケージはomuShinyの依存パッケージです：rstatix、shinyFeedback、shinyWidgets、omu、tidyverse、openxlsx、DT、officer、thematic、colorpicker、e1071、car、magick、spsComps、ggpubr、ggrepel、gridExtra。
GC-TOF質量分析
無菌状態に保つか106 CFUのCandida albicans ATCC 28367に感染させたgnotobioticマウスの尾骶骨内容物を感染後3日目に採取し、液体窒素で瞬間凍結した後、さらに処理するまで-80℃で保存した。データは以下のクロマトグラフィーパラメーターを用いて取得した。カラム Restek corporation Rtx-5Sil MS（長さ30m×内径0.25mm、95%ジメチル/5%ジフェニルポリシロキサン製0.25μmフィルム）。移動相 ヘリウム。カラム温度 50-330 °C. 流速：1 mL min-f： 1 mL min-f。注入量：0.5 μL。インジェクション：マルチバッフルガラスライナーへの25スプリットレスタイム。注入温度 50 °Cから250 °Cまで12 °C s-でランプ。オーブン温度プログラム 50 °Cで1分間、その後20 °C/分で330 °Cまで昇温し、5分間一定に保つ。分析用GCカラムは、長さ10 mの空のガードカラムで保護されており、標準混合物のQCサンプルでカラム汚染による問題が指摘されるたびに、20 cm間隔でカットされる。このカラムカットのシーケンスでは、ピーク形状、代謝物の絶対または相対保持時間、定量値の再現性に関して有害な影響が検出されないことを検証しました。遊離脂肪酸のような親油性の高い化合物のサンプルキャリーオーバーを低減できることを示すことができました。質量分析パラメータは以下の通り：Leco Pegasus IV質量分析計を使用し、単位質量分解能は80-500 Daで17スペクトルs-p、イオン化エネルギーは-70 eV、検出器電圧は1800 V、トランスファーラインは230 °C、イオンソースは250 °C。
メタボロミクスデータ処理
生データファイルは、データ取得後に直接前処理され、ChromaTOF固有の∗.pegファイル、汎用の∗.txt結果ファイル、さらに汎用のANDI MS ∗.cdfファイルとして保存されます。ChromaTOF vs. 2.32は、スムージングなしのデータ前処理、3秒間のピーク幅、ノイズレベルぎりぎりのベースラインサブトラクション、クロマトグラム全体で5:1のシグナル/ノイズレベルでの自動マススペクトルデコンボリューションとピーク検出に使用されます。頂点質量は、BinBaseアルゴリズムで使用するためにレポートされます。結果の∗.txtファイルは、絶対スペクトル強度と一緒にデータサーバーにエクスポートされ、メタボロミクスBinBaseデータベースに実装されたフィルタリングアルゴリズムでさらに処理されます。BinBaseアルゴリズム(rtx5)では、クロマトグラムの妥当性(強度>107 counts s-1のピークが10個未満)、不偏の保持指標マーカー検出(MS類似度>800、高m/zマーカーイオンの強度範囲の妥当性)、5次多項式回帰による保持指標計算という設定を使用しました。保持指標ウィンドウ±2000単位（保持時間約±2秒に相当）、ユニークイオンと頂点質量の検証（ユニークイオンは頂点質量に含まれ、かつベースピーク存在量の3%以上に存在しなければならない）、マススペクトルの類似性はピーク純度とシグナル/ノイズ比に依存する基準に適合しなければならない、最終的な異性体フィルター。失敗したスペクトルは、s/n > 25、純度 < 1.0、生物学的研究デザインクラスでの存在率が 80 % 以上の場合、新しいデータベースエントリとして自動的に入力されます。すべての閾値はChromaTOF v.2.32の設定を反映。定量は、BinBase管理ソフトウェアBinViewで異なる定量イオンが手動で設定されない限り、デフォルトとしてユニークイオンを使用してピーク高さとして報告されます。定量レポートテーブルは、未同定の代謝物について、試験デザインクラス（miniXデータベースで定義）のサンプルの10 %以上で陽性検出されたすべてのデータベースエントリについて作成されます。後続のポスト処理モジュールにより、∗.cdf ファイルから欠損値が自動的に置換されます。置換された値は色分けされて「信頼度が低い」と表示され、各代謝物について、信頼度の高いピークの検出数と、置換された値の平均高さの信頼度の高いピーク検出数に対する比率が記録されます。これらの比率と数値は、自動レポートデータセットから提出用にリリースされたデータセットへの手動キュレーションに使用されます。次に、これらのデータを mTIC 値（既知の代謝物のピーク高さの合計）に正規化しました。
SCFA 分析
マウス 1 匹あたり糞便ペレット 2 個を 200 μL PBS に採取した。サンプルをボルテックスして粒子状物質を破壊し、6,000 rpm で 10 分間遠心分離して残存する残渣をペレット化した。各サンプルについて、100μLの上清を10μLの重水素化酢酸、プロピオン酸および酪酸を含む溶液と合わせ、各重水素化代謝物が最終濃度100μMになるようにした。サンプルは真空乾燥機で加熱せずに乾燥させ、使用するまで-80℃で保存した。
乾燥抽出物を0.1mLの無水ピリジン中で超音波処理して可溶化し、80℃で20分間インキュベートした。1%のtert-ブチルジメチルクロロシレートを含む等量のN-tert-ブチルジメチルシリル-N-メチルトリフルオロアセトアミド（Sigma-Aldrich）を加え、サンプルを80℃で1時間インキュベートした。サンプルを20,000 gで1分間遠心し、残った粒子を除去した。上清100マイクロリットルをオートサンプラーバイアルに移し、ガスクロマトグラフ質量分析計（Agilent 8890ガスクロマトグラフおよびAgilent 7000D質量分析計）で分析した。HP 5ms Ultra Inert（長さ2x15m、直径0.25mm、膜厚0.25μm）フューズドシリカキャピラリーカラムに、注入温度250℃で1:50のスプリット比でサンプル1μLを注入した。ヘリウムをキャリアガスとして1.2 mL/minの一定流量で使用した。ガスクロマトグラフ（GC）のオーブン温度は50℃で5分間保持した後、10℃/分で110℃まで昇温し、2分間保持した後、40℃/分で310℃まで昇温し、最終的に4分間保持した。界面は300℃に加熱された。イオン源は電子イオン化（EI）モードで使用した（70V、150μA、200℃）。選択イオンモニタリング（SIM）イベントの滞留時間は50msであった。酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩の両方がSIMを使用して定量され、モニターされたm/zと実験的に決定された保持時間の詳細は表S2に記載されています。標的代謝物の効率的な回収率は、重水素化化合物を内部標準物質として用いて決定した。定量は、サンプルと同時に上記のように誘導体化した純粋な化合物の一連の希釈液で構成される外部標準に基づいて行われた。
病理組織学
剖検時、糞便の先端を個々の組織カセットに採取し、直ちに 10 %リン酸緩衝ホルマリンに入れた。約 24 時間後、カセットを 70 % エタノールに移し、処理した。サンプルはパラフィンに包埋され、スライドにマウントされ、UC Davis VMTH病理学研究室によりヘマトキシリン・エオジン（H&E）で染色された。スライドは、標準的な採点基準（表S3）を用いて、認定獣医病理学者が盲検下で採点した52。
大腸細胞の分離と Real Time-PCR
セカと大腸を開腹し、糞便を静かに除去した後、氷上で PBS に入れた。組織は糞便がなくなるまでD-PBS中で泳動し、0.03M EDTAおよび1.5mM DTTを含むDPBS中で氷上20分間静置した後、0.03M EDTAを含むD-PBSに移し、37℃で10分間静置した。大腸細胞が放出されるまでサンプルを激しく振盪し、残った組織を除去し、大腸細胞を含むDPBSチューブを800gで5分間、4℃で回転させた。上清を除去した後、結腸細胞ペレットをクライオバイアルに移し、-80℃で保存した。
mRNA 単離のため、結腸細胞を解凍し、TRI 試薬（Molecular Research Center）を添加し、5 分間インキュベートした後、200μL のクロロホルムを添加し、細胞を最高速度、4℃で 15 分間回転させ、水相を回収した。等容量の95％エタノールを加え、サンプルをEcono-Spin Columns（Epoch Life Science）にロードした。サンプルを3M酢酸ナトリウムで洗浄し、PureLink DNase（Invitrogen）で処理し、3x 70 %エタノール+1 %HEPESで洗浄し、RNaseフリー水で溶出した。RNAはNanoDrop ND-1000 Spectrophotometer (Thermo Scientific)を用いて定量した。10X RT PCR buffer (Applied Biosystems)、25 mM MgCl2 (Applied Biosystems)、dNTPs (Applied Biosystems)、ランダムヘキサマー (Applied Biosystems)、RNase inhibitor (Applied Biosystems)を用い、MultiScribe逆転写酵素 (Applied Biosystems)を用いて1 μgのRNAから相補DNAを作成した。サンプルはPTC-200 Peltier Thermal Cycler (MJ Research)で25℃(10分)、48℃(30分)、95℃(5分)、その後4℃で行った。リアルタイムPCRは、SYBR green（Applied Biosystems）を用い、表S4に示すプライマーをViiA 7リアルタイムPCRシステム（Applied Biosystems）を用いて、以下のサイクリングパラメーターで行った： 50℃（2分）、95℃（10分）、95℃（15秒）、60℃（1分）を40サイクル。結果はQuantiStudio Real-Time PCR software v1.3（Applied Biosystems）を用いて解析し、コントロール遺伝子としてβ-アクチンを用いてΔΔCTを算出した。
低酸素染色とイメージング
剖検の30-90分前に、マウスにPBS中100mg/kgのピモニダゾール（PMDZ）塩酸塩（Hypoxyprobe）を腹腔内注射した。ハイポキシプローブキットによる染色は、以前に記載されたとおりに行った25,29。簡単に述べると、パラフィン包埋組織をスライドにマウントし、キシレン（2x 10分）とエタノール（95％、80％、70％で各3分）で染色する準備をした。サンプルをTE緩衝液中Proteinase K 20 mg/mLで37℃で15分間処理し、非特異的結合を血清で室温で1時間ブロックした後、スライドをマウスIgG1抗PMDZモノクローナル抗体4.3.11.3（Hypoxyprobe）で4℃で一晩染色した。その後、スライドをCyanine3標識ヤギ抗マウスIgG（Jackson ImmunoResearch）で室温で90分間染色した。各染色ステップの間に、スライドをPBSで5分間3回洗浄した。スライドを短時間乾燥させ、Shandon Immu-Mount（サーモサイエンティフィック）でマウントした。
画像番号はランダム化し、盲検化し、AxioVision 4.8.1ソフトウェア（Zeiss社製）を使用したCarl Zeiss AxioVisionマイクロスコープで、スコアリング用に20倍、画像サンプル用に63倍で代表画像を3枚収集した。ImageJ (NIH)を用いて、テキサスレッドチャンネル(シアニン3)を分離し、上皮と管腔の境界を含む等しいサイズの代表的なスライスを3枚保存し、それぞれのPlot Profileを取得した。PMDZピーク（上皮と管腔の境界）を各画像についてアライメントし、各マウスに関連する9スライスのProfileを平均して、各マウスの平均PMDZ Plot Profileと平均PMDZ Peakを得た。
定量化と統計解析
統計解析
統計はGraphPad Prism 9.4.0（GraphPad）を用いて行った。対数Student t 検定は、対数変換したCFUの結果、mRNA発現の倍数変化、および短鎖脂肪酸レベルについて行った。ピモニダゾール染色強度のピーク値を比較するため、マン・ホイットニーの U 検定を行った。マウス実験では、nは動物の数を示す。特に断りのない限り、バーは幾何平均±幾何標準偏差（エラーバー）を表す。すべての図を通して、＊＝p＜0.05、＊＊＝p＜0.005、＊＊＊＝p＜0.0005、＊＊＊＝p＜0.00005。
メタボロミクスデータ解析
メタボロミクスデータは、最近開発したshinyアプリケーションomuShinyを用いて解析しました。主成分分析は自然対数変換した代謝物量について行い、楕円は多変量t分布の95 %信頼区間を示しています。単変量統計は、自然対数変換した代謝物量のウェルチ補正両側 t 検定を用いて行った。P値はBenjamini-Hochberg法を用いて調整し、偽発見率を補正した。ボルケーノプロットおよびドットプロットは、omuShiny のウェルチ t 検定によって生成されたデータから導出しました。ドットプロット上のエラーバーは平均値の標準誤差を用いて計算した。
謝辞
ヒト糞便から分離されたクロストリジウム17株を提供してくださったK. Hondaに感謝する。大腸菌Nissle 1917株を提供してくださったArdeypharm GmbH、C. albicans SC5314株を提供してくださったSuzanne Nobleに感謝する。メタボロミクスのサンプル前処理、GC-TOF質量分析、データ処理は、カリフォルニア大学デービス校のWest Coast Metabolomics Centerが行った。
この研究はMicrobiome Tri-institutional Partnership in Microbiome Research (TrIP) Seed funding award number 000582の支援を受けた。A.J.B.の研究室での研究は、米国クローン病・大腸炎財団（Crohn's and Colitis Foundation of America）の賞650976、および公衆衛生局（Public Health Service）の助成金AI044170、AI096528、AI112949、AI146432、AI153069の支援を受けた。このプロジェクトは、F32 AI161850（H.P.S.）からも助成を受けた。このプロジェクトは、米国国立衛生研究所のNational Center for Advancing Translational Sciencesから助成金番号UL1 TR000002および連携賞TL1 TR000133（H.P.S.）を受けた。このプロジェクトは、助成金番号UL1 TR001860（D.J.B.）を通じて、National Centers for Advancing Translational Sciences, National Institutes of Healthの支援を受けた。内容は著者らの責任によるものであり、必ずしもNIHの公式見解を表すものではない。
著者貢献
H.P.S.、D.J.B.、C.R.T.は、試験デザイン、人員の監督、マウス実験の実施、データの解析を行った。C.R.T.はメタボロミクスデータの解析を行った。M.A.F.G.、E.J.B.、H.N.、Z.L.はマウス実験を手伝った。H.L.P.M.は酪酸濃度の測定を行った。T.P.C.とR.L.S.は組織切片の採点を行った。-G.R.T.、K.L.R.、A.J.B.は研究資金の獲得に貢献した。H.P.S.、D.J.B.、C.R.T.、A.J.B.は、構想、監督、原稿執筆に大きく貢献した。
利益申告
G.R.T.は、アステラス製薬、シダラ社、F2G社、Immy社、Mayne社、Melinta社、Mundipharma社、Scynexis社、Pfizer社のコンサルタントであり、本論文とは無関係である。G.R.T.は、アステラス製薬、シダラ社、F2G社、メイン社、メリンタ社、メルク社、ムンディファーマ社、サイネシス社、およびファイザー社から、本出版とは関係のないプロジェクトに関して研究支援を受けている。
補足情報
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文書S1. 図S1、S2、表S2-S4、補足参考文献
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表S1. 図1に関連する正規化メタボロミクススペクトルデータ

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図360. 図1と図6の著者によるプレゼンテーション
参考文献
ヒトマイクロバイオームプロジェクトコンソーシアム
健康なヒトのマイクロバイオームの構造、機能、多様性。
Nature. 2012; 486: 207-214
https://doi.org/10.1038/nature11234
記事で見る
日本学術振興会特別研究員
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グーグル奨学生
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https://doi.org/10.1038/nrdp.2018.26
論文で見る
スコープス (616)
PubMed
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グーグル奨学生
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https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009710
論文で見る
スコープス (37)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ザイ B.
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ジョショウィッツ S.
リットマン E.R.
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フォンタナ E．
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他。
高分解能マイコバイオータ解析により、侵襲性カンジダ症に先行するダイナミックな腸内転移していることが明らかになった。
Nat. Med. 2020; 26: 59-64
https://doi.org/10.1038/s41591-019-0709-7
論文で見る
スコープス (169)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
マギル S.S.
オリアリーE.
ジャネルS.J.
トンプソン D.L.
ドゥミアティ G.
ナドル J．
ウィルソン L.E.
ケイナー M.A.
リンフィールドR.
グリスマンS.
他。
米国病院における医療関連感染の有病率の変化。
N. Engl. J. Med. 2018; 379: 1732-1744
https://doi.org/10.1056/NEJMoa1801550
記事で見る
スコープス (691)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ウィルソン L.S.
レイエスC.M.
ストルプマンM.
スペックマンJ.
アレン K.
ベニーJ.
全身性真菌感染症の直接コストと発生率。
価値健康。2002; 5: 26-34
https://doi.org/10.1046/j.1524-4733.2002.51108.x
記事で見る
スコープス (305)
パブコメ
要旨
全文PDF
グーグル奨学生
モーガンJ.
メルツァー M.I.
プリカイティスB.D.
ソフェアA.N.
ヒューイ-ホワイトS.
ウィルコックス S．
ハリソン L.H.
シーバーグ E.C.
ハジェ R.A.
Teutsch S.M.
カンジダ血症による過剰な死亡率、入院期間、および費用： 集団ベースのカンジダ症サーベイランスのデータを用いた症例対照研究。
Infect. Control Hosp. Epidemiol. 2005; 26: 540-547
https://doi.org/10.1086/502581
論文で見る
スコープス (354)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
グドラウグソンO.
ギレスピーS.
リーK.
ヴァンデ・ベルグ J.
フー J.
メッサー S.
ヘルヴァルトL.
プファラー M.
Diekema D.
院内カンジダ血症の起因死亡率、再考。
Clin. Infect. Dis. 2003; 37: 1172-1177
https://doi.org/10.1086/378745
論文で見る
スコープス (1000)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ヴィスコリC.
ジルメニアC.
マリヌスA.
コレットL.
マルティーノ P.
ヴァンデルカムB.
ドイエン C．
ルボー B．
スペンス D.
クルクメリーV.
他
がん患者におけるカンジダ血症：欧州がん研究治療機構（EORTC）の侵襲性真菌感染症グループ（IFIG）による前向き多施設サーベイランス研究。
Clin. Infect. Dis. 1999; 28: 1071-1079
https://doi.org/10.1086/514731
論文で見る
スコープス (562)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ケネディ M.J.
ヴォルツ P.A.
抗生物質投与マウスにおける消化管接種後の酵母の播種。
Sabouraudia. 1983; 21: 27-33
https://doi.org/10.1080/00362178385380051
論文で見る
スコパス (29)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
サモニスG.
アナスタシアドゥH.
Dassiou M.
ツェレンティスY.
ボデーG.P.
カンジダ・アルビカンスによるマウスの消化管コロニー形成に対する広域抗生物質の効果。
Antimicrob. Agents Chemother. 1994; 38: 602-603
https://doi.org/10.1128/AAC.38.3.602
論文で見る
スコープス (42)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Clark J.D.
無菌マウスおよび通常マウスにおける経口投与Candida albicansに対する抗生物質または特定の腸内細菌の影響。
Infect. Immun. 1971; 4: 731-737
https://doi.org/10.1128/iai.4.6.731-737.1971
論文で見る
スコパス (33)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
メイソン K.L.
アーブ・ダウンワードJ.R.
メイソンK.D.
ファルコウスキー N.R.
イートン K.A.
カオ J.Y.
ヤング V.B.
ハフナグルG.B.
広域抗生物質療法後の再コロニー化に伴う盲腸におけるカンジダ・アルビカンスと細菌叢の相互作用。
Infect. Immun. 2012; 80: 3371-3380
https://doi.org/10.1128/IAI.00449-12
論文で見る
スコープス (202)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ギナン J.
ワン・S.
ハズバン T.R.
ヤダヴ H.
タンガマニ S.
抗生物質による微生物由来の短鎖脂肪酸レベルの低下は、カンジダ・アルビカンスの消化管コロニー形成の増加と相関する。
Sci. Rep. 2019; 9: 8872
https://doi.org/10.1038/s41598-019-45467-7
論文で見る
スコープス（87）
PubMed
クロス
グーグル奨学生
グティエレスD.
ワインストックA.
アンサラムV.C.
Gu H.
ジャスビ P.
シ X.
ダークス B.
クラジュマルニク・ブラウン R.
マルドナド J.
ギナンJ.
ほか
抗生物質による腸内メタボロームとマイクロバイオームの変化は、消化管におけるカンジダ・アルビカンスのコロニー形成感受性を高める。
FEMS Microbiol. Ecol. 2020; 96fiz187
https://doi.org/10.1093/femsec/fiz187
論文で見る
スコープス (57)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ティファニーC.R.
リーJ.Y.
ロジャース A.W.L.
オルサン E.E.
モラレス P.
フェイバー F．
バウムラーA.J.
ClostridiaとErysipelotrichiaの代謝フットプリントは、盲腸における糖アルコールの枯渇における役割を明らかにした。
マイクロバイオーム。2021; 9: 174
https://doi.org/10.1186/s40168-021-01123-9
論文で見る
スコパス (18)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
バイタルM.
ハウ A.C.
Tiedje J.M.
メタ）ゲノムデータの解析による細菌の酪酸合成経路の解明。
mBio. 2014; 5e00889
https://doi.org/10.1128/mBio.00889-14
論文で見る
酪酸合成経路の解明
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ルイス P．
フリント H.J.
ヒト大腸内酪酸産生菌の多様性、代謝および微生物生態学的研究
FEMS Microbiol. Lett. 2009; 294: 1-8
https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2009.01514.x
論文で見る
酪酸菌
PubMed
クロス
グーグル奨学生
グエン L.N.
ロペス L.C.L.
コルデロ R.J.B.
ノサンチュクJ.D.
酪酸ナトリウムは病原性酵母の増殖を抑制し、マクロファージの機能を高める。
J. Antimicrob. Chemother. 2011; 66: 2573-2580
https://doi.org/10.1093/jac/dkr358
論文で見る
スコープス (78)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Huang D.
Li H.
Lin Y.
Lin J.
Li C.
Kuang Y.
Zhou W.
Huang B.
Wang P.
抗生物質によるクロストリジウム属菌の減少は、早産児における二次的真菌感染症のリスクを増加させる。
Front. Cell. Infect. Microbiol. 2022; 12981823
https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.981823
論文で見る
スコープス (4)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
モレノ・サンチェス F.
ゴメス-ゴメスB.
血液悪性腫瘍患者の抗生物質管理： 予防から異常感染まで。
Curr. Oncol. 2022; 24: 835-842
https://doi.org/10.1007/s11912-022-01226-y
論文で見る
スコープス (10)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ティファニーC.R.
バウムラー A.J.
omu、直感的な図と便利なメタデータ収集のためのメタボロミクスカウントデータ解析ツール。
Microbiol. Resour. Announc. 2019; 8e00129-19
https://doi.org/10.1128/MRA.00129-19
論文で見る
スコープス (15)
クロス
グーグル奨学生
金久正明
後藤慎一郎
KEGG: kyoto encyclopedia of genes and genomes.
Nucleic Acids Res. 2000; 28: 27-30
https://doi.org/10.1093/nar/28.1.27
論文で見る
遺伝子発現
PubMed
クロス
グーグル奨学生
リーJ.Y.
ティファニーC.R.
マハン S.P.
ケロム M.
ロジャース A.W.L.
グエン H.
スティーブンス E.T.
マッソン H.L.P.
ヤマザキ K．
マルコ M.L.
他
高脂肪摂取は抗生物質による腸内細菌叢からのクロストリジウム減少後もソルビトール不耐性を維持する。
細胞。2024; 187: 1191-1205.e15
https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.01.029
論文で見る
日本
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
バインドロス M.X.
オルサン E.E.
リベラ-チャベスF.
ティファニーC.R.
セバロス S.A.
ロッケン K.L.
トーレス T.P.
バインドロス A.J.
フェイバー F.
ガオ Y.
他。
微生物叢が活性化したPPAR-γシグナルは、腸内細菌科細菌の増殖を抑制する。
Science. 2017; 357: 570-575
https://doi.org/10.1126/science.aam9949
論文で見る
スコープス (695)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
セキーロフI.
タム N.M.
ジョゴバ M.
ロバートソン M.L.
Li Y.
ルップ C．
フィンレイB.B.
抗生物質が誘発する腸内細菌叢の擾乱は、腸内感染に対する宿主の感受性を変化させる。
Infect. Immun. 2008; 76: 4726-4736
https://doi.org/10.1128/IAI.00319-08
論文で見る
日本
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ニッスル A.
ミュータフローハンドリングの基礎と実践について。
Dtsch。Med. Wochenschr. 1925; 51: 1809-1813
論文で見る
スコープス (36)
クロス
グーグル奨学生
ファン D.
コフリン L.A.
ノイバウアー M.M.
キム J.
キム M.S.
Zhan X.
シムズ-ウォルドリップT.R.
Xie Y.
フーパー L.V.
Koh A.Y.
常在細菌によるHIF-1αとLL-37の活性化は、カンジダ・アルビカンスのコロニー形成を阻害する。
Nat. Med. 2015; 21: 808-814
https://doi.org/10.1038/nm.3871
論文で見る
スコープス (301)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
セバロス S.A.
リーJ.Y.
ベラスケス E.M.
フォーゲディング N.J.
シェルトン C.D.
ティファニー C.R.
パリー B.H.
スタルレーン A.R.
オルサン E.E.
サベージH.P.
他
5-アミノサリチル酸は、腸管上皮におけるPPAR-γシグナルを活性化することにより、大腸炎を改善し、不衛生な大腸菌の増殖を抑制する。
mBio. 2021; 12e03227-20
https://doi.org/10.1128/mBio.03227-20
論文で見る
スコープス (57)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ノーバー M.C.
ハフナグルG.B.
脂肪酸代謝産物によるCandida albicansの形態形成の制御。
Infect. Immun. 2004; 72: 6206-6210
https://doi.org/10.1128/IAI.72.11.6206-6210.2004
論文で見る
スコープス (202)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
マイネル・G.G.
マウス腸管の抗菌機構。II. 正常な腸におけるEhと揮発性脂肪酸の役割。
Br. J. Exp. Pathol. 1963; 44: 209-219
論文で見る
PubMed
グーグル奨学生
古田剛太郎
ターナーJ.R.
テイラー C.T.
ハーシュバーグ R.M.
コマーフォード K.
ナラブラ S.
ポドルスキー D.K.
コルガン S.P.
低酸素誘導因子1に依存した腸トレフォイル因子の誘導は、低酸素時のバリア機能を保護する。
J. Exp. Med. 2001; 193: 1027-1034
https://doi.org/10.1084/jem.193.9.1027
論文で見る
スコープス (369)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ケリー C.J.
鄭 L.
キャンベル E.L.
Saeedi B.
ショルツ C.C.
ベイレス A.J.
ウィルソン K.E.
グローバー L.E.
コミンスキー D.J.
マグヌソンA.
他
微生物叢由来の短鎖脂肪酸と腸管上皮HIFのクロストークは組織バリア機能を増強する。
Cell Host Microbe. 2015; 17: 662-671
https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.03.005
論文で見る
スコープス (1072)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ルソー C.
ルフェーブルB.
デュブコワL.
ルフェーブル P.
ロマノ O.
オーヴェルクス J.
メッツガー D.
ワーリ W.
デスヴェルニュ B.
ナッカーリG.C.
他
5-アミノサリチル酸の腸管抗炎症作用はペルオキシソーム増殖因子活性化受容体-γに依存する。
J. Exp. Med. 2005; 201: 1205-1215
https://doi.org/10.1084/jem.20041948
論文で見る
スコープス (428)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
林康弘
青柳和人
森田勇一
山本 慈
咲坂聡
メサラジンの経口投与はデキストラン硫酸ナトリウム誘発ラット大腸炎における粘膜傷害および透過を予防する。
Scand. J. Gastroenterol. 2009; 44: 1323-1331
https://doi.org/10.3109/00365520903262414
論文で見る
スコープス (25)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
フォン・リッターC.
グリシャムM.B.
Granger D.N.
スルファサラジン代謝物とダプソンはラット回腸におけるホルミルメチオニル-ロイシル-フェニルアラニン誘発粘膜傷害を減弱させる。
Gastroenterology. 1989; 96: 811-816
論文で見る
PubMed
要旨
全文PDF
グーグル奨学生
ウィンター S.E.
ロペスC.A.
バウムラー A.J.
炎症時の腸内関連微生物群集の動態。
EMBO Rep.
https://doi.org/10.1038/embor.2013.27
論文で見る
スコープス (242)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
木坂-近藤聡
木坂-近藤慎一郎
ニトロイミダゾール化合物と低酸素誘導因子-1の腫瘍低酸素イメージングにおける意義。
癌科学 2009; 100: 1366-1373
https://doi.org/10.1111/j.1349-7006.2009.01195.x
論文で見る
スコープス (196)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ギリス C.C.
ヒューズE.R.
スピガL.
ウィンター M.G.
Zhu W.
フルタド・デ・カルバーリョT.
チャニン R.B.
ベーレントC.L.
フーパーL.V.
サントスR.L.
他
サルモネラの増殖をサポートする乳酸を生成する宿主代謝におけるディスバイオシスに関連した変化。
Cell Host Microbe. 2018; 23: 54-64.e6
https://doi.org/10.1016/j.chom.2017.11.006
記事で見る
スコパス (126)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
リベラ-チャベスF.
チャン・L.F.
フェイバー F.
ロペス C.A.
バインドロス M.X.
オルサン E.E.
シュー・G．
ベラスケス E.M.
レブリラ C.B.
ウィンター S.E.
ほか
腸内細菌叢からの酪酸産生クロストリジウムの枯渇は、サルモネラの好気性小腔拡大を促進する。
Cell Host Microbe. 2016; 19: 443-454
https://doi.org/10.1016/j.chom.2016.03.004
論文で見る
スコパス (537)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
アタラシK.
田之上 毅
大島和彦
須田和彦
永野祐子
西川博之
福田 聡
齋藤知行
成嶋慎太郎
長谷和彦
他。
ヒト微生物叢から合理的に選択されたクロストリジウム菌株の混合物によるTreg誘導。
Nature. 2013; 500: 232-236
https://doi.org/10.1038/nature12331
論文で見る
日本学術振興会特別研究員
PubMed
クロス
グーグル奨学生
イワノフ I.I.
フルートスL.
マネル N.
ヨシナガ K.
リフキン D.B.
サーター R.B.
フィンレイB.B.
リットマンD.R.
小腸粘膜におけるIL-17産生T-ヘルパー細胞の分化は、特異的な微生物叢によって誘導される。
Cell Host Microbe. 2008; 4: 337-349
https://doi.org/10.1016/j.chom.2008.09.009
論文で見る
日本
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
アタラシK.
田之上貴之
嶋 崇
今岡 淳
桑原利彦
百瀬祐子
チェン G.
山崎慎太郎
齋藤知行
大場康弘
他。
常在クロストリジウム種による大腸制御性T細胞の誘導。
Science. 2011; 331: 337-341
https://doi.org/10.1126/science.1198469
論文で見る
スコープス (2915)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
アルパイアN.
キャンベルC.
ファンX.
ディキイ S.
ファン・デル・ヴィーケンJ.
デルース P.
リュー H.
クロス J.R.
フェファー K.
コファー P.J.
ら
常在細菌が産生する代謝産物は、末梢制御性T細胞の生成を促進する。
Nature. 2013; 504: 451-455
https://doi.org/10.1038/nature12726
論文で見る
スコパス(3209)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
古沢由美子
小畑由美子
福田真一
遠藤利明
中藤剛志
高橋大輔
中西義人
植竹 C.
加藤和彦
加藤貴之
他
腸内細菌由来の酪酸は大腸制御性T細胞の分化を誘導する。
Nature. 2013; 504: 446-450
https://doi.org/10.1038/nature12721
論文で見る
酪酸菌が大腸制御性T細胞の分化を誘導することを明らかにした。
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
スミス P.M.
ハウィット M.R.
パニコフN.
ミショー M.
ガリーニ C.A.
Bohlooly-Y M.
グリックマン J.N.
ギャレット W.S.
微生物の代謝産物である短鎖脂肪酸は、大腸Treg細胞の恒常性を制御する。
Science. 2013; 341: 569-573
https://doi.org/10.1126/science.1241165
論文で見る
スコパス (3727)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ドラモンド R.A.
デサイJ.V.
リコッタE.E.
スワミダスM.
デミング C.
コンラン S．
キノネス M.
マテイ＝ラスク V．
シェリフ L.
レッキーD.
他
長期の抗生物質曝露は、リンパ球の機能不全と常在菌の全身脱出を促進することにより、全身性真菌感染後の死亡率を促進する。
Cell Host Microbe. 2022; 30: 1020-1033.e6
https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.04.013
論文で見る
スコパス(34)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
リトバク Y.
バインドロス M.X.
バウムラーA.J.
大腸細胞の代謝が腸内細菌叢を形成する。
Science. 2018; 362eaat9076
https://doi.org/10.1126/science.aat9076
論文で見る
スコープス (398)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
リーJ.Y.
ツォリスR.M.
バウムラーA.J.
マイクロバイオームと腸内恒常性。
サイエンス。2022; 377eabp9960
https://doi.org/10.1126/science.abp9960
記事で見る
スコープス (112)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
レッドマン M.G.
ウォード E.J.
フィリップス R.S.
がん患者におけるプロバイオティクスの有効性と安全性：系統的レビュー。
Ann. Oncol. 2014; 25: 1919-1929
https://doi.org/10.1093/annonc/mdu106
論文で見る
スコープス (148)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ギラム A.M.
ツェイ E.Y.
キルシュ D.R.
S.cerevisiaeのura3と大腸菌のpyrF変異の相補によるオロチジン-5'-リン酸脱炭酸酵素のCandida albicans遺伝子の単離。
Mol. Gen. Genet. 1984; 198: 179-182
https://doi.org/10.1007/BF00328721
論文で見る
日本
PubMed
クロス
グーグル奨学生
スピガL.
ウィンター M.G.
フルタード・デ・カルバーリョT.
Zhu W.
ヒューズ E.R.
ギリス C.C.
ベーレント C.L.
キム J．
チェッサ D．
アンドリュース-ポリメニスH.L.
他
サルモネラが微生物由来のコハク酸を利用できるようにする酸化的中心代謝。
Cell Host Microbe. 2017; 22: 291-301.e6
https://doi.org/10.1016/j.chom.2017.07.018
記事で見る
スコパス (100)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル・スカラー
論文情報
出版履歴
発行 2024年6月4日
受理 受理：2024年5月13日
改訂版受理 2024年4月1日
受理：2024年4月1日 受理日：2023年11月7日
出版段階
インプレス、修正校正
識別
DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.05.008

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© 2024 The Author(s). 発行：エルゼビア社
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図1マウスの消化管内でC. albincansの増殖を支える資源を同定するメタボリックフットプリント。
図のサムネイルgr2
図2ストレプトマイシンによる治療がクロストリジウムと短鎖脂肪酸を減少させる
図サムネイルgr3
図3ストレプトマイシン処理後、C. albincansに対するコロニー形成抵抗性を回復するために好気呼吸を必要とする大腸菌
サムネイルgr4
図45-ASAはストレプトマイシン処理後にC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させる。
図のサムネイルgr5
図55-ASAはストレプトマイシン処理後、大腸の上皮低酸素症を回復させる
図サムネイルgr6
図65-ASAはストレプトマイシン治療後のC. albicansに対するコロニー形成抵抗性を回復させるために、機能的にクロストリジウム種を置換することができる。
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