Research Abstract
腸内細菌叢の腸管内メタボロームへの影響
Impact of Intestinal Microbiota on Intestinal Luminal Metabolome
2012年1月25日 Scientific Reports 2 : 233 doi: 10.1038/srep00233
健康と疾病において、腸内細菌叢によって産生される低分子量の代謝産物は、直接的な役割を果たしている。本研究で我々は、代謝産物のプロファイルを明らかにするため、広範囲の成分の分離・分析能に優れた新しい技法である、キャピラリー電気泳動と飛行時間型質量分析計を組み合わせた分析装置（CE-TOFMS）を用いて、結腸内容物のメタボロームを解析した。その結果、179の代謝産物が検出され、その内48の代謝産物が、無菌（GF）マウスに通常菌叢定着（Ex-GF）マウスより有意に高い（ p < 0.05）濃度および/または検出率で存在し、77の代謝産物が、無菌（GF）マウスに通常菌叢定着（Ex-GF）マウスより有意に低い（ p < 0.05）濃度および/または検出率で存在した。56の代謝産物では、無菌（GF）マウスと通常菌叢定着（Ex-GF）マウスで濃度や検出率に差異がなかった。これらは、腸内細菌叢が結腸内容物のメタボロームに及ぼす影響が大きいことと、腸管内メタボロームの包括的理解が宿主-腸内常在菌間の相互作用を解明するのに欠かせないことを示している。
- 協同乳業株式会社研究所技術開発室
- （独）理化学研究所イノベーション推進センター辨野特別研究室
- ヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社バイオマーカー・分子診断事業部
- 東海大学医学部基礎医学系感染症研究室
- 京都大学大学院生命科学研究科統合生命科学専攻
Low–molecular-weight metabolites produced by intestinal microbiota play a direct role in health and disease. In this study, we analyzed the colonic luminal metabolome using capillary electrophoresis mass spectrometry with time-of-flight (CE-TOFMS) —a novel technique for analyzing and differentially displaying metabolic profiles— in order to clarify the metabolite profiles in the intestinal lumen. CE-TOFMS identified 179 metabolites from the colonic luminal metabolome and 48 metabolites were present in significantly higher concentrations and/or incidence in the germ-free (GF) mice than in the Ex-GF mice (p < 0.05), 77 metabolites were present in significantly lower concentrations and/or incidence in the GF mice than in the Ex-GF mice (p < 0.05), and 56 metabolites showed no differences in the concentration or incidence between GF and Ex-GF mice. These indicate that intestinal microbiota highly influenced the colonic luminal metabolome and a comprehensive understanding of intestinal luminal metabolome is critical for clarifying host-intestinal bacterial interactions.
