腸内細菌によるエピトランスクリプトームの恒常性制御

宿主の消化管に共生する腸内細菌の乱れは、がん・炎症性腸疾患・アレルギー・肥満など様々な疾患のリスク要因であることが知られている 。したがって、これらの病態の理解や腸内細菌叢を介した治療法の開発を推進するためには、腸内細菌が宿主に与える影響の分子基盤を解明する必要がある。実際に、腸内細菌叢との相互作用により宿主の遺伝子発現は多大な影響を受けることが知られている。しかし、具体的にどの腸内細菌がどのようなシグナルを介して遺伝子発現に影響するのか、詳細な分子機構については未解明の部分が多く残されている。本研究では、通常環境下におけるマウスと腸内細菌を持たない無菌マウスの遺伝子発現をRNA-seqデータから比較解析することにより、腸内細菌からの影響を受ける遺伝子を網羅的に探索した。その結果、腸内細菌の共生により発現が変化する遺伝子群を様々な組織において多数同定することに成功した。特に注目すべきは、無菌マウスと比べて通常環境下のマウスにおいては、I型インターフェロン応答遺伝子群が過剰発現していたことである。この結果から、腸内細菌を介した遺伝子発現制御の具体的な作用点としてインターフェロン経路が候補として示唆された。そこで、インターフェロン応答に重要な役割を果たすことが知られている転写因子であるIrf9を欠損したマウスの腸管上皮からRNAを抽出し、リアルタイムPCR法によって遺伝子発現を確認したところ、顕著なインターフェロン応答遺伝子の発現変動は観察されなかった。そのため、腸内細菌による宿主の遺伝子発現誘導においてはIrf9以外の転写因子が重要な働きを担っていると考えられた。

宿主の消化管に共生する腸内細菌の乱れは、がん・炎症性腸疾患・アレルギー・肥満など様々な疾患のリスク要因であることが知られている 。したがって、これらの病態の理解や腸内細菌叢を介した治療法の開発を推進するためには、腸内細菌が宿主に与える影響の分子基盤を解明する必要がある。実際に、腸内細菌叢との相互作用により宿主の遺伝子発現は多大な影響を受けることが知られている。しかし、具体的にどの腸内細菌がどのようなシグナルを介して遺伝子発現に影響するのか、詳細な分子機構については未解明の部分が多く残されている。本研究では、通常環境下におけるマウスと腸内細菌を持たない無菌マウスの遺伝子発現をRNA-seqデータから比較解析することにより、腸内細菌からの影響を受ける遺伝子を網羅的に探索した。その結果、腸内細菌の共生により発現が変化する遺伝子群を様々な組織において多数同定することに成功した。特に注目すべきは、無菌マウスと比べて通常環境下のマウスにおいては、I型インターフェロン応答遺伝子群が過剰発現していたことである。この結果から、腸内細菌を介した遺伝子発現制御の具体的な作用点としてインターフェロン経路が候補として示唆された。そこで、インターフェロン応答に重要な役割を果たすことが知られている転写因子であるIrf9を欠損したマウスの腸管上皮からRNAを抽出し、リアルタイムPCR法によって遺伝子発現を確認したところ、顕著なインターフェロン応答遺伝子の発現変動は観察されなかった。そのため、腸内細菌による宿主の遺伝子発現誘導においてはIrf9以外の転写因子が重要な働きを担っていると考えられた。