糞便ビロームの移植は、マウスの糞便微生物叢を変化させ、痩せ型および肥満型の体の表現型を駆動するのに十分である

糞便ビロームの移植は、マウスの糞便微生物叢を変化させ、痩せ型および肥満型の体の表現型を駆動するのに十分である

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View ORCID ProfileJoshua M Borin, Roland Liu, Yanhan Wang, Tsung-Chin Wu, Jessica Chopyk, Lina Huang, Peiting Kuo, Chandrabali Ghose, Justin R Meyer, Xin M Tu, Bernd Schnabl, View ORCID ProfileDavid T Pride
doi: https://doi.org/10.1101/2023.02.03.527064
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AbstractInfo/HistoryMetrics プレビュー PDF
要旨
背景 消化管マイクロバイオームは、数多くの宿主プロセスに重要な役割を果たし、特に宿主代謝の調節に大きな影響を及ぼしている。これまでの研究で、高脂肪食（HFD）を与えた肥満ドナーから糞便を移植されたマウスは（移植後にレシピエントマウスに通常の食事を与えても）、肥満の表現型を獲得することが示されている。これらの研究は、腸内細菌叢が痩せ型と肥満型の表現型を決定する上で重要な役割を担っていることを実証している。しかし、腸内細菌がこれらの表現型に与える影響については、これまで研究されてこなかった。この欠点を解決するために、我々は、高脂肪食または普通食を与えたドナーから分離したウイルスをマウスに投与した。マウスの腸内細菌叢と体重増加の表現型を経時的に評価することにより、ウイルスが腸内細菌群集を形成し、体重増加や減少に影響を与える可能性があることを証明した。結果 マウスの体重を測定し、16S rRNAアンプリコンシークエンス用の糞便サンプルを収集しながら、4週間にわたって縦断的に摂取させた。その結果、高脂肪食と普通食を与えたマウスに、普通食由来糞便ビローム、高脂肪食由来糞便ビローム、リン酸緩衝生理食塩水を摂取させたところ、高脂肪食由来糞便ビロームと普通食由来糞便ビロームが、体重増加や体重減少に有意な影響を与えることが明らかとなった。その結果、餌の種類による有意な影響が認められ、チャウを与えたがHFD由来のビロームを与えたマウスは、チャウ由来のビロームを与えたマウスよりも有意に体重が増加した。逆に、HFDを与えたが、チャウ由来のビロームを摂取したマウスは、HFD由来のビロームを摂取したマウスよりも有意に体重が減少した。これらの結果は、2つの別の実験でも再現され、表現型の変化は、糞便中の細菌相の有意で識別可能な差異を伴っていた。注目すべきは、HFD由来の糞便ビロームを摂取し、かつチャウを与えたマウスではLachnospiralesとClostridiaに、HFD由来の糞便ビロームを摂取し、かつチャウを与えたマウスではPeptostreptococcales、OscillospiralesおよびLachnospiralesに差が見られたことである。方法論の限界から、それぞれの表現型の変化に関与する特定の細菌種や菌株を同定することはできなかった。結論 本研究は、in vivoモデルにおいて、ビロームを介した擾乱が糞便マイクロバイオームを変化させることを確認し、その擾乱がマウスの痩せ型および肥満型の表現型を駆動するのに十分であることを示すものであった。

利害関係者声明
B.S.は、Ambys Medicines, Ferring Research Institute, Gelesis, HOST Therabiomics, Intercept Pharmaceuticals, Mabwell Therapeutics, Patara Pharmaceuticals and Takedaのコンサルティングを受けたことがある。カリフォルニア大学サンディエゴ校のB.S.は、Artizan Biosciences, Axial Biotherapeutics, BiomX, CymaBay Therapeutics, NGM Biopharmaceuticals, Prodigy Biotech and Synlogic Operating Companyから助成金を受け取っています。B.S.は、Nterica Bioの創設者。

著作権 このプレプリントの著作権者は、著者/資金提供者であり、bioRxivにプレプリントを永続的に表示するライセンスを供与しています。CC-BY-ND 4.0 International licenseの下で利用可能です。
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2023年2月4日掲載
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