スタンフォード大学の生物学者が100種以上からなる人工マイクロバイオームを作成
マイクロバイオームの各細胞は特定の機能: 体の正常な機能に必要な分子を破壊または作成します。人工コロニーを作成する際の難しさは、それが安定して機能しているだけではないことでした、と研究の著者は説明しています.そのようなコロニーでは、1 つの種が他の種を抑圧するべきではありませんが、腸の自然環境と同じ機能を一緒に実行する必要があります。
ペトリ皿内の人工細菌コロニー。画像: LAシセロ、スタンフォード
コロニーを形成する種の選択、も人それぞれの自然な違いで難しかったです。実際のところ、無作為に抽出された 2 人の人間は、一般的な微生物遺伝子の半分以下しか持っていません。この問題を解決するために、研究者はヒューマン マイクロバイオーム プロジェクト (HMP) のデータを使用して、300 人以上の成人の完全な微生物ゲノムを配列決定しました。
私たちは人間の腸内の細菌種のノアの方舟を探し、すべての人間が持っていたものを見つけようとしました.
Michael Fischbach、微生物学、免疫学の准教授であり、研究の共著者
人工コロニーについて、研究者たちはHMP ゲノム研究から、少なくとも 20% の人々に存在する 104 の細菌株を選択しました。それぞれの種類の細菌を別々に培養し、単一の培養物に混合しました。
コロニーを豊かにし、より近づけるために実際の状況では、研究者は生きている人々の自然環境を含む人間の糞便を使用しました。この研究は、排泄物と相互作用すると、コロニーが別の20の新しい種のバクテリアで補充され、自由なニッチを占めていたことを示しました.
研究者は有効性を実証しましたマウスでの彼の開発の。腸内に細菌が存在しない無菌動物に、完成したコロニーを移植しました。この研究は、それがうまく定着しただけでなく、実際のマイクロバイオームと同じくらい効果的に大腸菌の感染に対処するのにも役立つことを示しました.
実験のスキーム。104 種類のバクテリアのマイクロバイオームの最初のバージョンがマウスに移植され、4 週間後にさらに人間の糞便が移植されました。 8 週間後、研究者は 119 の細菌株を含む、形成された耐性マイクロバイオームの配列を決定しました。画像: Alice G. Cheng et al., Cell
科学者は、細菌環境が腸は、神経系の発達、がん免疫療法への反応、およびその他の健康面に影響を与えます。彼らは、新しい開発がマイクロバイオームと健康の間のつながりをよりよく理解し、最終的に健康な腸環境を回復する方法を開発するのに役立つと信じています.
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