Nature Communications誌に掲載された本研究は、ほとんどの細菌が互いに競合する一方で、他方の成長を促す働きを示すメカニズムを特定していることを明らかにしている。
人間の腸には、消化、免疫機能、感染症に対する抵抗力と関連する多数の微生物種が集まった複雑なコミュニティが存在する。これらの重要性にもかかわらず、多くの微生物種間の相互作用は十分には理解されていない。研究者たちは36種の代表的な腸内細菌種間で1,200を超える相互作用を検証し、同種の中で最も包括的なデータセットの一つを作り上げた。
細菌同士が互いに影響を及ぼし合う仕組みを理解することは、微生物叢の組成を合理的に予測したり、最終的に操作したりする際に不可欠である
アンドレ・マテウス
結果は、ほとんどの相互作用が負の方向性を示し、ある種が別の成長を抑制していることを意味していた。主な理由の一つは、細菌が環境を変化させ、特にpHを変えて酸性化を促進することだった。「私たちの結果は、競争が腸内微生物叢の支配的な特徴であることを示している。同時に、協力の具体例を見いだし、それらの分子機構を特定した」と、本研究の第一著者であるウメオ大学化学科のポスドク研究員ボロル・ブヤンバドラフは語る。
一つの発見は、Clostridium perfringensが細胞外小胞を放出することを通じてMediterraneibacter gnavusの成長を促進するという点である。これらの小胞は細菌が細胞間で分子を運ぶ小さな粒子であり、他の細菌種の成長に直接影響を及ぼすことができる、という証拠を提供している。
研究者らはまた、Veillonella parvulaが周囲のpHを上げて酸性化を抑制し、他の細菌による酸性化を打ち消すことができると発見した。この変化は、Parabacteroides merdaeのような酸性に敏感な種が、より複雑な微生物群集の中でもより効果的に成長できるようにした。
「細菌同士が互いに影響を及ぼし合う仕組みを理解することは、腸内微生物叢の構成を合理的に予測または最終的に操作する際に不可欠です。我々の研究は、大規模な相互作用データセットと、それを導く機序の洞察の両方を提供し、この分野を前進させる」
出典： ウメオ大学
