ヒト皮膚微生物叢における菌株レベルでの新規機能の同定

皮膚常在菌は外界からの病原菌の侵入を防ぐバリアーとして機能することに加えて、宿主の免疫応答や代謝機能を調整することで恒常性の維持に重要な役割を担っている。しかしながら、個々の菌と宿主との相互関係は多くの検討の余地が残されている。これまでの研究では病原性のある菌種に着目されることが多く、健常な状態で宿主と共生的な皮膚常在菌との相互作用は特に未解明な点が多い。そこで本研究課題ではマウスやヒトから単離した皮膚常在菌を用いて、宿主と単離菌との相互作用を解明することに主眼を置いている。宿主ー菌の有益な相互関係の探索のために、無菌マウスに特定の菌を接種したノトバイオートマウスをビニールアイソレーター内で作成する手技を確立した。これまでにマウスの皮膚から単離した皮膚常在菌株を用いて野生型ノトバイオートマウスを作成し、菌株の皮膚上での代謝活性や、また宿主の皮膚に含まれるステロイドの定量する手法を確立した。野生型マウスから単離した皮膚常在菌を用いてノトバイオートマウス（モノコロナイズドマウス）を作成し、菌株毎の宿主皮膚への定着による宿主の遺伝子発現を解析するために、RNA-seq用の皮膚サンプルを採取してライブラリーを作成し、遺伝子発現解析を開始した。また皮膚における単離菌の定着による自然免疫およびリンパ球の誘導を明らかにするために、皮膚から免疫細胞を分離してFACS解析の手法を確立した。これらのデータを用いて、パスウェイ解析などから特定の菌株による皮膚での免疫応答など、遺伝子発現の変化を今後解析していく。

皮膚常在菌は外界からの病原菌の侵入を防ぐバリアーとして機能することに加えて、宿主の免疫応答や代謝機能を調整することで恒常性の維持に重要な役割を担っている。しかしながら、個々の菌と宿主との相互関係は多くの検討の余地が残されている。これまでの研究では病原性のある菌種に着目されることが多く、健常な状態で宿主と共生的な皮膚常在菌との相互作用は特に未解明な点が多い。そこで本研究課題ではマウスやヒトから単離した皮膚常在菌を用いて、宿主と単離菌との相互作用を解明することに主眼を置いている。宿主ー菌の有益な相互関係の探索のために、無菌マウスに特定の菌を接種したノトバイオートマウスをビニールアイソレーター内で作成する手技を確立した。これまでにマウスの皮膚から単離した皮膚常在菌株を用いて野生型ノトバイオートマウスを作成し、菌株の皮膚上での代謝活性や、また宿主の皮膚に含まれるステロイドの定量する手法を確立した。野生型マウスから単離した皮膚常在菌を用いてノトバイオートマウス（モノコロナイズドマウス）を作成し、菌株毎の宿主皮膚への定着による宿主の遺伝子発現を解析するために、RNA-seq用の皮膚サンプルを採取してライブラリーを作成し、遺伝子発現解析を開始した。また皮膚における単離菌の定着による自然免疫およびリンパ球の誘導を明らかにするために、皮膚から免疫細胞を分離してFACS解析の手法を確立した。これらのデータを用いて、パスウェイ解析などから特定の菌株による皮膚での免疫応答など、遺伝子発現の変化を今後解析していく。