論文

2021年7月26日 (月)

ポストバイオティクスとは?①

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

さて、ポストバイオティクス(postbiotics)という言葉をご存じでしょうか?

この言葉は、10年ほど前から主に「死菌体」と呼ばれるものに使用されてきたそうです。

しかし、その定義が曖昧なことから、今年(2021年)の5月に

ISAPP(International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics)が

「postbiotics」の定義と範囲に関する共同声明を発表しました。

その文献が下記となります。

※Salminenら(2021)Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology

『The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP)

consensus statement on the definition and scope of postbiotics』

  

このブログでは、過去に「プロバイオティクスとは?」というテーマで

いくつか記事を書いているかと思いますが、今回は上述した論文をもとに

「ポストバイオティクス」について書いてみたいと思います。

  

まず、似たような言葉に「プロバイオティクス」「プレバイオティクス」

「シンバイオティクス」があります。

これらもISAPPが定義付けしていますので、復習も兼ねて、それぞれご紹介します。

  

<プロバイオティクス>

定義:「適切な量を投与することで、宿主に健康上の利益をもたらす生きた微生物」

L. rhamnosus GGは、まさに生きた微生物で、宿主の健康に有益な効果

(例えば整腸作用やアトピー予防など)を示すことからプロバイオティクスですね。

  

<プレバイオティクス>

定義:「宿主の微生物が選択的に利用することで、健康上の利益をもたらす基質」

例えば、オリゴ糖や一部の食物繊維(イヌリンなど)などは代表的なプレバイオティクスです。

これらは、ビフィズス菌のような宿主由来の善玉菌を増やすことで、宿主の健康に寄与します。

  

<シンバイオティクス>

定義:「生きた微生物と宿主微生物が選択的に利用する基質からなる混合物で、宿主に健康上の

利益を与えるもの」

元々、シンバイオティクスは「プロバイオティクスとプレバイオティクスの組み合わせ」と

考えられていました。つまり、“ただ混ぜただけ”ということになります。

この場合、投与されたプロバイオティクスは自身の効果を発揮し、プレバイオティクスは

“宿主由来の優良な自生の微生物”に利用されることで効果を発揮するという、別々の機能を

補完するだけでした。

しかし、ISAPPの定義によって、宿主由来の自生の微生物以外に、“プロバイオティクスの

ように外部から適用された微生物も、シンバイオティクスに含まれる基質のターゲットとなり得る”、

となりました。

これによって、相乗的な意味が含まれるようになりました。

  

そして、この3つの定義に加え、今回の声明にて『ポストバイオティクス』という

新たな定義が加わることになりました。

  

少し疲れましたね。

 

  

つづく。

2021年5月31日 (月)

前回の補足

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

前回の記事の中で、

「米国ではL. rhamnosus GGとCOVID-19に関する臨床試験が実施されている」

という内容を少し書きました。

こちらは、元々2021 ISAPP Annual Meetingの紹介がメインだったので、

今回はこの臨床試験について、もう少し詳細を紹介したいと思います。

  

米国の臨床試験サイト(https://clinicaltrials.gov)から、

この臨床試験を検索していきます。

最初に簡単なサマリーがあり、

『本試験の目的は、L. rhamnosus GGとCOVID-19に曝露した家庭内接触者における

マイクロバイオーム(人体内および人体上に生息する微生物)に対する効果を評価する

ことです。本試験は、無作為化二重盲検プラセボ対照試験であり、被験者はL. rhamnosus

GGまたはプラセボを投与されるように無作為に割り当てられ、どちらの製品を投与されて

いるかはわかりません。被験者は約60日間の試験に参加します。被験者は、研究期間中、

他のプロバイオティクスの摂取を控えなければなりません。被験者は、試験のアンケート

に答えるために、Eメールとインターネットにアクセスできる必要があります。この研究

に参加するには、L. rhamnosus GGもしくはプラセボを28日間摂取し、アンケートに

回答し、便と鼻腔スワブのサンプルを提供する必要があります。』

と記載されています。

 

そのあとに、試験に関する様々な詳細情報が掲載されています。

特に気になる情報としては、予定している試験参加者は1132人となっており、

かなり大規模な臨床試験ということがわかります。

そして、試験は2020年7月24日から開始されており、

終了予定は2022年5月25日となっています。

試験終了が1年先ということは、結果が報告されるのは

さらに先になるということですね。

未だ試験途中ということで、どのような結果になるのか分かりませんが、

今後が楽しみです。

  

そして、この試験を調べていたなかで、文献データベースPubMedでも

この研究のプロトコルが出てきました。

BMJ Openという雑誌に掲載されています。

(※ Tang et al. 2021 BMJ Open)

こちらの情報の方が、さらに詳しいかと思います。

気になる方は、オープンアクセスなので是非ご確認頂ければ。

 

  

おしまい。

2021年3月19日 (金)

ピリ(線毛)を迅速に効率良く、且つ簡単に採る方法!?③

こんにちは。

トヨエモンです。

  

さて、今回も前回からの続きですが、ようやく本題ですw

 

Moraisらの論文「マルチモーダルクロマトグラフィーを用いた

Lacticaseibacillus rhamnosus GG由来の線毛を精製するための迅速で、

効率良く、簡便な実践的方法」(Front Microbiol 2020)の要旨で、

著者たちはこのように書いています。

  

「この方法では、特定の抗体や複雑な実験装置は必要としない」

  

この論文を発見したとき、期待で胸がいっぱいだったのですが、

論文の方法の部分を読んで最初の図を見ると、

すでにクロマトグラフィーが3つ出ています・・・。

一つは、Capto Core 700カラムを使ったマルチモーダルクロマトグラフィー、

もう一つはSephacrylカラムを用いたゲルろ過クロマトグラフィー、

そしてもう一つは、HiTrap Q HPカラムを使ったイオン交換クロマトグラフィー…

 

そもそもトヨエモンはクロマトグラフィーが苦手です。

と言うか、苦手意識をもっています。

学生時代、アナログなシステムでクロマトグラフィーをやったことがあり、

その時の記憶で「クロマトは面倒臭い」という固定観念が。。。

   

勿論、この論文ではそんなアナログなことはせず、

一つの機械で3つのクロマトグラフィーを完結しています(しているはずです)。

  

確かに実験をバンバンやっている方にとっては、タイトル通りだとは思うものの、

トヨエモンにとっては「簡単に採る方法」ではありませんでした…残念。

  

ちなみにこの論文の方法を簡単に説明するならば、

菌を培養して、酵素で細胞壁を分解します。

そして、分解された細胞壁部分を上記3種類のクロマトグラフィーにかけます。

すると線毛が精製できます。

以上です(勿論、実際は細かいプロセスがあります)。

確かにこれだけ見れば簡単ですね(笑)

  

しかも、この方法の利点は、従来の方法と比較して、

線毛の収量が多く、純度が高いことだそうです。

2~3日の作業で、1リットルの培養液から、

約50マイクログラムの線毛が採れるようです。

  

カラムがあれば、

ちょっと試してみたい気がしないでもない…かも。

 

  

おしまい。

2021年3月 5日 (金)

ピリ(線毛)を迅速に効率良く、且つ簡単に採る方法!?②

こんにちは。

トヨエモンです。

 

もう3月です。

最近、1年があっという間に過ぎていきます。

歳でしょうか・・・。

   

さて、前回はMoraisらの論文(Front Microbiol 2020)について紹介しました。

そして、タイトルにある「マルチモーダルクロマトグラフィーを用いた

Lacticaseibacillus rhamnosus GG由来の線毛を精製するための迅速で、

効率良く、簡便な実践的方法」の『マルチモーダルクロマトグラフィー』について

調べたところで力尽きてしまいました。。。

今回はその続きです。

  

タイトルを見ると、もう一つ『線毛』という専門用語がありますね。

このブログでも時折紹介していますが、線毛はピリ(pili)とも呼ばれ、

L. rhamnosus GGの菌体から毛のように伸びた構造体のことです。

  

線毛は、腸管の上皮に付着するのに重要だと考えられています。

L. rhamnosus GGの線毛は、長さが1マイクロメートルに達することもあり、

1つの菌体から10~50本くらい伸びて(生えて?)います。

菌自体の大きさが数マイクロメートルですので、

もしトヨエモンが同じように髪の毛を伸ばしたら、かなりのロン毛になりますw

  

L. rhamnosus GGの線毛は、主にSpaA、SpaB、SpaCの

3種類のタンパク質から構成されています。

 

まず線毛の一番根本にあるのがSpaBです。

線毛を菌体にくっつけているイメージです。

 

そして、線状の構造を作るのがメインのタンパク質SpaAとなります。

SpaAが鎖状につながっているとイメージしてください。

 

そして、毛の一番先っちょにSpaCがあります。

 

以前はSpaAの鎖の途中、所々にSpaCが分布しているとされていました。

(Reunanen et al. Appl Environ Microbiol. 2012)

過去記事(腸管バリアとLGG菌④)を見ると、

こんな図(↓)を掲載していましたね。

01  

しかし、最近の研究報告では、

SpaCは線毛の先端のみに存在すると考えられています。

(Kant A et al. J Struct Biol. 2020)

  

  

つづく。

2021年2月28日 (日)

ピリ(線毛)を迅速に効率良く、且つ簡単に採る方法!?①

こんにちは。

トヨエモンです。

 

先日は2月とは思えないくらいの暖かい日が続きましたが、

よくよく考えたら、あと数日で3月、すぐに春ですね!

会社の梅も満開です。 

Img_5704 

  

さて、L. rhamnosus GGの論文を探していたら、

『A Fast, Efficient and Easy to Implement Method to Purify

Bacterial Pili From Lacticaseibacillus rhamnosus GG Based on

Multimodal Chromatography』

という論文を見つけました。

※ Morais et al. Front Microbiol 2020

 

フランスの研究チームの論文で、タイトルを日本語にすると

『マルチモーダルクロマトグラフィーを用いた

Lacticaseibacillus rhamnosus GG由来の線毛を精製するための

迅速で、効率良く、簡便な実践的方法』

という感じでしょうか。

タイトルだけでも、いくつか説明が必要そうですね・・・。

 

まずはマルチモーダルクロマトグラフィー…。

実はトヨエモンも初めて聞きました(汗)。

なので、少し調べてみました。

すると、マルチモードとか多モードというワードが出てきました。

どうやら、クロマトグラフィーに使用するカラムが、

複数の分離モードに対応しているようです。

  

この時点で、おそらく「クロマトグラフィーって何?」「カラムって何?」

「分離モードって何?」と思っている方もいるのではないでしょうか?

どこまで説明をすれば良いのか、トヨエモンも判りませんcoldsweats01

なので、ざっくりと書きます。

  

クロマトグラフィーとは、

混合物(色々な物質が混じっている)を固定相に通し、

各物質を分離・検出する方法です。

 

最も簡単なクロマトグラフィーに、

ペーパークロマトグラフィーというのがあります。

解かりやすい例が産業技術総合研究所(通称、産総研)のウェブサイトの中にある

キッズ向けコンテンツ『さんそうけんサイエンスタウン』にあったので紹介します。

コーヒーフィルターを細い短冊状に切って、片側の端の方に水性ペンでマークします。

そして、マークの下側部分を水に漬けておくと、毛管現象でフィルターに水が染み込んで、

マークした所より更に上へと水が登っていきます。

その時に、インクも一緒に登っていき、

インクを構成していた色にそれぞれ分かれていきます。

 

水に溶けやすい色は、より上まで登り、溶けにくい色はあまり移動しません。

そして、色ごとにフィルターを切ってしまえば、分離できたことになりますね。

この場合、フィルターペーパーが固定相に相当し、

固定相が管に詰まっている場合、これをカラムと呼びます。

   

そして、上述の場合は水への溶けやすさで分離していますが、

物質のサイズで分離することもあります。

例えば固定相に小さな穴が空いている場合、

小さな物質は穴の中に入ってしまうため、なかなか移動できませんが、

大きい物質は小さな穴にはいりこめないため、

すぐにカラム(固定相の詰まった管)の中を移動してしまいます。

このように分離の仕方には色々とあり、それらを分離モードと呼ぶわけです。

  

通常、カラムは一つの分離モードですが、

マルチモーダルクロマトグラフィーで使えるカラムは、

複数の分離モードに対応できるというわけらしいです。

  

全く本題に入れませんが、さすがに疲れました・・・。

本日はここまでにて。

 

  

つづく。

2021年1月31日 (日)

2021年最初の論文は?

こんにちは。

トヨエモンです。

 

さて、先日は2020年のL. rhamnosus GGに関する論文の報告数について書きました。

それでは、2021年初にPubMedに登録された論文は何だったのでしょうか?

  

ということで、キーワードは前回同様に

「"lactobacillus" OR "lacticaseibacillus" AND "GG"」で行います。

  

すると、ヒットしたのは

タイトル:Factors Associated With Nonadherence in an Emergency Department-based Multicenter Randomized Clinical Trial of a Probiotic in Children With Acute Gastroenteritis.

著者:David Schnadower et al.

文献:J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2021 Jan 1;72(1):24-28.

でした。

なんと2021年1月1日です!

  

タイトルをG〇〇gle先生に翻訳してもらうと、

「急性胃腸炎の小児を対象としたプロバイオティクスの救急科ベースの多施設ランダム化臨床試験における非遵守に関連する要因」

と出てきました。

なんか難しそうですね・・・。

 

要旨を読む限り、

小児の急性胃腸炎に対してL. rhamnosus GGを投与する臨床試験で、

試験期間中に医師が指示した用量をちゃんと摂取しているか、

ということを中心に調査した研究のようです。

確かに、必要量を摂取していないと結果に大きく左右してきます。

特に子供が対象の場合、本人の要因(機嫌など)に加え、

両親側の要因(心配など)もあるので、

なおさら臨床試験を完遂するのは大変そうですね。

 

今回、本文を入手していないため、要旨だけでは内容がよく分からないので、

もう少し詳しく読んでみたいと思います。

 

おしまい。

2021年1月25日 (月)

本年もよろしくお願いします!2021年

こんにちは。

トヨエモンです。

 

もう年が明けて一ヶ月が経とうとしているというのに、

これが2021年初の更新です・・・。

新年のご挨拶が遅くなりましたが、本年もよろしくお願いいたします。

 

さて、昨年のLGGに関する論文報告数をPubMedで調べてみました。

キーワードは昨年4月にLactobacillus属の学名が再編されてことによって、

「"lactobacillus" OR "lacticaseibacillus" AND "GG"」で行います。

そして、年数を指定してデータをダウンロードすると、

2020年は165報となりました。

 

つまり、約2.2日に1報の割合で論文数が増えていることになります。

ちなみに2019年は156報ということで、前年と比較しても10報程度増えました。

 

少し前にも、論文数の増加が半端ないという記事を書きましたが、

「今年はどの程度増えるのだろう?」という期待と、

「どれだけ把握しなければならないのだろう・・・?」という不安が入り混じりますね。

  

いずれにしろ、世界で最も研究されているプロバイオティクス乳酸菌を扱っている身として、

可能な限り論文を読んでいきたいと思います。

そして面白いものがあれば、今年もこのブログで紹介していきます。

 

おしまい。

2020年11月29日 (日)

魚の感染症にも・・・

こんにちは。

トヨエモンです。

 

文献を調べていると、たまにですが、

ティラピアという魚とLactobacillus(※) rhamnosus GGの論文が目につきます。

※現在の属名:Lacticaseibacillus

 

そこでPubMedで「”lactobacillus" "GG" "tilapia"」というキーワードで検索してみると、

3件ヒットしました。

1)Ngamkala S et al. Vet World. 13:967-974. (2020)

2)Sewaka M et al. Fish Shellfish Immunol.86:260-268. (2019)

3)Pirarat N et al. Res Vet Sci. 91:e92-7. (2011)

L. rhamnosus GGの論文が1500報以上あることを考えると、もの凄く少ない数ですので、

トヨエモンの目に入るということは、おそらく個人的興味が理由でしょう・・・。

 

さて、これらの論文は全てタイの別々の研究グループから報告されていて、

ティラピアのAeromonas属感染に対するL. rhamnosus GG投与の効果を調べています。

ちなみにティラピアという魚は、日本にも食用として持ち込まれたものの、

あまり食べられることなく、近年では沖縄などで外来種として大繁殖しています。

 

一方で、タイでは養殖が盛んに行われているらしいです。

そして、Aeromonasの感染は、ティラピアの養殖にとってシビアな問題のため、

プロバイオティクスを投与して、その感染を抑制する研究がされているようです。

 

プロバイオティクスと感染症の研究の最も大きな意義の一つとして、

抗生物質を使わないことにあります。

抗生物質の使用は耐性菌を生み出すリスクがあるため、

プロバイオティクスで免疫システムを調節し、感染症を防ぐのです。

これはヒトも一緒です。

 

ちなみにこの3報全てで、L. rhamnosus GGのティラピアへの投与が

Aeromonas属感染に効果的としています。

もしかすると、以前紹介したかも知れませんが・・・。

 

 

おしまい。

2020年10月30日 (金)

ピリ(線毛)が強くなる!?

こんにちは。

トヨエモンです。

 

Lactobacilus (※1) rhamnosus GGに関連する新しい文献を探したところ、

L. rhamnosus GGの突然変異株(派生株)から、

ピリ(線毛)の力が強い株をピックアップしたという論文(※2)を見つけました。

(※1)現属名:Lacticaseibacillus

(※2)Rasinkangas et al. Front Bioeng Biotechnol (2020) 8:1024.

  

ちなみに『ピリ』とはこのブログでも何度も紹介してきたように、

菌体から毛のように伸びている幾つかのタンパク質(SpaA、SpaB、SpaC)のことで、

L. rhamnosus GGが腸管粘膜へ付着する力に関係しています。

  

その中でもSpaCは付着力に最も重要だと考えられており、

この論文ではSpaCの抗体を用いて、

SpaCがリッチそうなL. rhamnosus GGの派生株を選んできたようです。

  

付着力の強い派生株は、大まかに分けると下記の3つのグループに分けられ、

1)SpaCの遺伝子に僅かな変異があるもの

2)解らない

3)SpaAの遺伝子に僅かな変異があるもの

だったと報告されています。

ちなみに、僅かな変異とは、DNAを構成する塩基がたった1個だけ変わっただけです。

  

1)と3)は遺伝子の変化なので、付着性が強くなったことも理解しやすいですね。

ただ、2)については論文の著者らも驚きだったようです。

ピリの付着力は、ピリ自身の遺伝子以外の要因にも影響されていて、

それがピリの産生や構造に影響を与えているのではないか、

と著者らは考察しています。

  

本当に生物の体は複雑です(汗)。

 

 

つづくかも・・・。

2020年10月28日 (水)

尋常ではないスピード・・・

こんにちは。

トヨエモンです。

 

早いもので10月ももうすぐ終わりです。

だいぶ朝晩の気温も下がり、寒くなってきました。

Img_5459

近所の海も冬の様相を帯びてきました。

 

 

さて、タイトルに出てきました「尋常ではないスピード」・・・。

これはLactobacillus (※) rhamnosus GGに関する論文が

文献データベースPubMedに掲載されるスピードのことです。

※現属名:Lacticaseibacillus

 

 

10月26日現在でキーワードを

「”lactobacillus” OR “lacticaseibacillus” AND “GG”」

で指定して検索すると、なんと1536件もヒットします。

2週間前に同様のキーワードで検索した際には1521件だったので、

ほぼ1件/日のペースで更新されていることになります。

  

もちろん、キーワードでの検索という性格上、

なかには全く関係ない論文もヒットしてきます。

それでも、ほとんどは関連する文献なわけで、

トヨエモンらが全てを把握することなど到底無理な話です。

  

通常、ヒットしてきた論文の中に気になったものがあると、

それを取り寄せて読みます。

ただ、内容が余程自分の専門と重ならない限りは、その論文を理解するために、

さらに他の資料や論文を何報も取り寄せ読むことになるわけです。

という大変な作業なのに、毎日1件増え続けるなんて・・・。

  

さすが、世界で最も研究されている乳酸菌!!

 

  

おしまい。