マラリア媒介蚊と中腸内細菌の相互作用の解明

阐明疟疾媒介蚊子与中肠细菌之间的相互作用

基本信息

批准号：
09J09641
负责人：
伴戸寛徳
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09641/
关键词：
中腸内共生微生物マラリアハマダラカセラチア菌 flhDC遺伝子 flhDC

项目摘要

マラリア原虫の分化・増殖を、媒介節足動物である蚊の中腸内において抑制することが可能な、新規中腸内微生物の探索を目的とし、実験室系統及びマラリア流行地域である西アフリカ・ブルキナファソ国のハマダラカ中腸内からそれぞれ腸内細菌を分離した。その結果、マラリア抑制能力の異なるSerratia marcescesn(セラチア菌)8菌株を分離・同定した。次に、分離されたセラチア菌8菌株の生化学性状の比較解析を行い、マラリア抑制因子の特定とそのメカニズムの解明を試みた。始めに、マラリア抑制能力に最も差異のある2菌株(HB3株とHB18株)を用いて比較解析を行なった。その結果、マラリア非抑制株であるHB18株では、flhDS遺伝子のプロモーター領域に存在する転写開始領域に起こった2塩基の挿入が原因となり、flhDSのmRNA発現量が極めて低くなっていることを明らかとした。また、プラスミドによるflhDSの発現をレスキューしたHB18flhDS+株では、マラリア抑制能力が有意に高くなることも確認した。次に、flhDS遺伝子によって制御される性質である、菌の細胞サイズ・保有鞭毛数に着目し、セラチア8菌株を用いて、マラリア抑制能力とこれらの性質の相関関係を調べた。その結果、菌の細胞サイズ、または保有鞭毛数とマラリア抑制能力の間に強い相関関係を見いだした。これらの成果は、蚊の腸内に存在する細菌の意義の理解や、マラリア流行地域での感染症と腸内細菌の相互作用、自然界におけるマラリアと蚊の共生関係を理解する上でも重要な知見である。また、節足動物により病原体伝播を制御する事が可能な新しいコンセプトの生菌剤開発に大きく貢献するものである。

为了探索新型的中肠微生物，可以抑制一种媒介节肢动物中蚊子中疟原虫的分化和扩散，我们将肠道细菌从实验室线和西非伯基纳·弗索（Burkina Faso）的Anemone的中肠中分离出来。结果，分离并鉴定出了八种具有不同疟疾抑制能力的塞拉蒂亚菌株。接下来，我们对八个孤立菌株的血清细菌菌株的生化特性进行了比较分析，并试图鉴定疟疾抑制剂并阐明其机制。首先，使用两种菌株对疟疾抑制能力的差异最大（HB3和HB18）进行了比较分析。结果，可以发现，在HB18中，由于插入了FLHDS基因启动子区域中的转录起始区域中发生的两个碱基的插入，因此FLHD的mRNA表达水平极低。还可以证实，通过质粒挽救FLHD的表达的HB18FLHDS+菌株具有显着增加的疟疾抑制能力。接下来，我们专注于FLHDS基因携带的鞭毛的细胞大小和数量，并使用8种血清菌株研究了疟疾抑制能力与这些特性之间的相关性。结果，我们发现细菌的细胞大小或携带的鞭毛数量与疟疾抑制能力之间存在很强的相关性。这些结果对于理解蚊子中存在的细菌的重要性很重要，疟疾地区特有地区的传染病与肠道细菌之间的相互作用以及自然界中疟疾与蚊子之间的共生关系。它还为可以控制节肢动物传播的病原体传播的新概念的发展做出了重大贡献。