対人的な腸内マイクロバイオームの変化がコレラ感染に対する感受性と抵抗性をドライブする

Interpersonal Gut Microbiome Variation Drives Susceptibility and Resistance to Cholera Infection.

• Salma Alavi
• Jonathan D Mitchell
• Jennifer Y Cho
• Rui Liu
• John C Macbeth
• Ansel Hsiao

抄録

腸内マイクロバイオームは、消化管に常駐する微生物群集である。この微生物群集は非常に多様であるが、微生物の多様性がどのようにして腸内病原体に対する抵抗性や感受性をもたらすのかは十分に理解されていない。ヒトのマイクロバイオームをいくつかの感染モデル動物に移植することで、主要なマイクロバイオーム種が胆汁塩ヒドロラーゼという酵素の活性を通じて腸内の化学環境を形成していることを示した。この酵素の活性は、病原性遺伝子の発現を活性化する胆汁酸タウロコリン酸塩を分解することで、主要なヒト下痢性病原体であるビブリオ・コレラエによるコロニー化を減少させた。これらの機能と種の不在は、個人の微生物特異的なベースでの感染負荷の増加を可能にする。これらの知見は、腸内マイクロバイオームの構造と機能を調節することで、V.cholerae感染症の個別化予防戦略の新たなターゲットを示唆している。

The gut microbiome is the resident microbial community of the gastrointestinal tract. This community is highly diverse, but how microbial diversity confers resistance or susceptibility to intestinal pathogens is poorly understood. Using transplantation of human microbiomes into several animal models of infection, we show that key microbiome species shape the chemical environment of the gut through the activity of the enzyme bile salt hydrolase. The activity of this enzyme reduced colonization by the major human diarrheal pathogen Vibrio cholerae by degrading the bile salt taurocholate that activates the expression of virulence genes. The absence of these functions and species permits increased infection loads on a personal microbiome-specific basis. These findings suggest new targets for individualized preventative strategies of V. cholerae infection through modulating the structure and function of the gut microbiome.

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