腸内常在性乳酸菌の生体外機能強化系の確立と宿主への還元性評価

腸内細菌叢は食生活や遺伝的要因など様々な要因の影響を受け構成されるため、まるで指紋のように個体差（個人差）があることが分かっている。そのため、宿主の健康維持・増進を目的に研究されてる「プロバイオティクス」も接種する宿主の腸内細菌叢の影響を受け、その効果に差が出ることが指摘されている。実際、あらゆる宿主に対して効果のあるプロバイオティクス開発には至っておらず、課題である。そこで、既に宿主の腸内に定着している乳酸菌を単離し、機能性を強化することが出来れば、宿主に適合したプロバイオティクスを提供することが出来るのではないかと考えた。このことを踏まえ、前年度では乳酸菌のLactobacillus johnsoniiをマウス糞便より単離し、抗生物質であるストレプトマイシンを利用し、変異株を取得するリボソーム工学を適用した。本年度は変異株の種類を増やす為、再度同様のリボソーム工学を適用し、新たに3種類の変異株を取得した（全8種; K56N, K101R-R49G, P104H, K56R, K101R, K101M, K56S, K101E）。さらに、変異株の特徴付けのため、SDS-PAGEを用いて培養液上清中のタンパク質を解析した。結果として、特にK56N変異を有する変異株では野生株では見られないバンドが50 kDaの位置に出現しており、リボソーム工学により分泌タンパク質が変化したことが示された。取得した変異株の免疫応答の変化を検証する為、野生株及び各変異株の加熱死菌体をRAW264.7の培養液に添加した。その後、活性化マーカーである腫瘍壊死因子（TNF-α）量を測定した。結果として、P104H変異を有する株では野生株と比較し有意に高いTNF-αを誘導した。これらのことは腸管常在性乳酸菌を単離しリボソーム工学を適用することで、免疫調節作用を強化できることが示唆された。

腸内細菌叢は食生活や遺伝的要因など様々な要因の影響を受け構成されるため、まるで指紋のように個体差（個人差）があることが分かっている。そのため、宿主の健康維持・増進を目的に研究されてる「プロバイオティクス」も接種する宿主の腸内細菌叢の影響を受け、その効果に差が出ることが指摘されている。実際、あらゆる宿主に対して効果のあるプロバイオティクス開発には至っておらず、課題である。そこで、既に宿主の腸内に定着している乳酸菌を単離し、機能性を強化することが出来れば、宿主に適合したプロバイオティクスを提供することが出来るのではないかと考えた。このことを踏まえ、前年度では乳酸菌のLactobacillus johnsoniiをマウス糞便より単離し、抗生物質であるストレプトマイシンを利用し、変異株を取得するリボソーム工学を適用した。本年度は変異株の種類を増やす為、再度同様のリボソーム工学を適用し、新たに3種類の変異株を取得した（全8種; K56N, K101R-R49G, P104H, K56R, K101R, K101M, K56S, K101E）。さらに、変異株の特徴付けのため、SDS-PAGEを用いて培養液上清中のタンパク質を解析した。結果として、特にK56N変異を有する変異株では野生株では見られないバンドが50 kDaの位置に出現しており、リボソーム工学により分泌タンパク質が変化したことが示された。取得した変異株の免疫応答の変化を検証する為、野生株及び各変異株の加熱死菌体をRAW264.7の培養液に添加した。その後、活性化マーカーである腫瘍壊死因子（TNF-α）量を測定した。結果として、P104H変異を有する株では野生株と比較し有意に高いTNF-αを誘導した。これらのことは腸管常在性乳酸菌を単離しリボソーム工学を適用することで、免疫調節作用を強化できることが示唆された。