生体の科学68巻2号

2017年04月発行

特集 細菌叢解析の光と影 Ⅲ．腸内細菌

腸管上皮細胞が発現するα1，2-フコースを介した腸内微生物叢制御

著者： 松尾謙蔵¹ 後藤義幸¹²³

所属機関： ¹千葉大学真菌医学研究センター感染免疫分野微生物・免疫制御プロジェクト ²東京大学医科学研究所国際粘膜ワクチン開発研究センター粘膜共生学分野 ³国立研究開発法人日本医療研究開発機構AMED-PRIME

ページ範囲：P.132 - P.135

　ヒトの消化管には無数の微生物が常在し，宿主と平和的な共生関係を形成している。特に腸内には細菌，真菌，ウイルスなど実に様々な微生物が共存している。これらの微生物は，宿主に対して短鎖脂肪酸やビタミンKに代表される栄養素を合成，供給するのみならず，病原性細菌に対して生活環境（ニッチ）の占拠や抗菌物質の産生による感染防御機能を有している^1）。更に近年，腸内細菌が宿主の腸管ならびに全身免疫システムの構築に深く関与している事実が次々に明らかとなっている^2）。特に，IgA抗体産生やヘルパーT細胞の分化・増殖に腸内細菌は深くかかわっている^2）。このように，腸内細菌叢は宿主にとって基本的に有用な存在であるが，ときとして有害となるケースもある。例えば，抗生物質の投与などで腸内細菌叢の恒常性が破綻する，いわゆるdysbiosisになると，日和見感染や炎症性腸疾患，アレルギー疾患，肥満や糖尿病に代表される代謝疾患など，宿主の様々な疾患の引き金となる^2,3）。そのため，腸内細菌叢の恒常性制御機構を明らかにすることは，医学的，生物学的に極めて重要な課題である。
　これまで，腸管上皮細胞や免疫細胞は粘液や抗菌物質，抗体などを産生することで，腸内細菌を管腔内へ封じ込めているとされてきた。また，これらの宿主免疫因子は，更に腸内細菌の恒常性を制御している。例えばIgA抗体が欠失したAID欠損マウスでは，セグメント細菌（segmented filamentous bacteria；SFB）が異常増殖することが報告されている^4）。これらの免疫因子にくわえて，腸管上皮細胞はその細胞表面に多数の糖鎖構造を有しており，それらの糖鎖を介して腸管微生物と相互作用することが知られている。なかでも，糖鎖の末端に付加されるα1, 2-フコースは，腸内細菌だけでなく病原性細菌やウイルスとも相互作用し，腸管の恒常性維持に深く関与している^5）。本稿では，腸管上皮細胞が発現するα1, 2-フコースに着目し，その誘導機構や機能，微生物との相互作用を紹介することで，腸管における微生物と宿主の相互作用について，その有用性と今後の課題について議論してみたい。

参考文献

. 7：688-693, 2006

. 535：75-84, 2016

. 535：56-64, 2016

. 101：1981-1986, 2004

. 17：1244-1251, 2016

. 126：847-850, 2006

. 6：e20113, 2011

. 110：17059-17064, 2013

. 345：1254009, 2014

. 23：1131-1141, 2013

. 10：260-272, 2011

. 514：638-641, 2014

. 5：15918, 2015

. 140：848-865, 1967

. 270：4640-4649, 1995