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九州大学 大学院農学研究院 生命機能科学部門 システム生物工学講座
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 ヒト社会にコミュニティーが存在するように、微生物の世界においてもいくつもの群集構造が形成されていることが知られている。この微生物が形成するコミュニティーを微生物叢(マイクロフローラ)と呼ぶ。これらは我々の身の周りのいたるところに存在し、ヒトと深い関わりを持っている。そのため、ヒトの生活や産業の様々な面で利用することを木時に、このマイクロフローラのキノや構造を解き明かす研究がこれまでいくつもなされてきた。特に、近年は次世代シーケンサーなどの分子生物学的解析法の発展により、迅速かつ正確に解析を行うことができるようになった。我々、細菌叢解析グループではこの分子生物学的解析法を用い、以下の研究課題に臨んでいる。



1. Asian Microbiome Project (AMP)

ヒトの腸管内には500〜1000種、約100兆個もの多種多様な微生物が生育しており、これらがお互いに影響しあいながら一定の細菌数バランスを保つことで腸内細菌叢(腸内フローラ)を形成している。近年、腸内フローラは食と健康を繋ぐインターフェースとして注目されている。Asian Microbiome Project(AMP)は、ユニークで健康効果の高い食文化の宝庫であるアジア人の腸内フローラと健康を調査するプロジェクトとして、2009年にアジア乳酸菌学会連合(AFSLAB)のもとに設立された。AMPは、小学児童を対象とする第一期調査(PhaseT)に始まり、新生児から高齢者までの網羅的データベースを構築する第二期調査(PhaseU)、そして、特定地域の食習慣や生活習慣と腸内フローラを集中して調査する第三期調査(PhaseV)を迎え、参加国は10か国に上っている。我々のグループでは、腸内フローラの解析を担当し、国や地域、食習慣や生活習慣と腸内フローラの関連性を調査している。

2. 乳幼児腸内細菌叢とアレルギー発症関連性の解析

乳幼児期の腸内細菌叢は、ヒトの一生の中で最も変動が大きく、授乳期から離乳期までのダイナミックな変化を通して安定した成人型の腸内フローラを形成していく。乳幼児の免疫系は主として消化管において形成されるためその形成には消化管の細菌叢の形成が重要であると考えられている。免疫疾患の一つであるアレルギーは、生後1年時に最も多く発症することから、腸内フローラとの関連性が予測される。本研究では生後1年間の乳幼児を対象にアレルギー発症に関する前向き研究をおこない、アレルギー発症と腸内フローラの関連性を調査している。


3. 糠床中の難培養性細菌の解析

380年以上、腐敗せず良好に保持されている小倉小笠原藩由来の糠床に着目し、この安定性にいかに細菌叢が寄与しているのかを解明することを目的としている。これまでに我々は糠床中の優性細菌種Lactobacillus acetotoleransが糠床の安定に大きく寄与することを見出している。また本菌は、生育が緩慢である緩慢乳酸菌であることが示唆されており、糠床中のでの本菌の生理学的特徴には非常に興味が持たれる。




【メンバー(2016.10月)】
田中 優 修士2年
本田 倫子 修士2年
Juma Kissue 修士2年
内川 彩夏 学部4年
余田 美沙子 学部4年
百田 理恵 RA


【研究業績】
A)原著論文

Terahara, T. Yamada, K. Nakayama, J. Igarashi, Y. Kobayashi, T. Imada, C., Bacterial community structures of deep-sea water investigated by molecular biological techniques,Gene, 576, 2, 696-700, 696, 700, 2015.10

J. Nakayama, K. Watanabe, J. Jiang, K. Matsuda, S. H. Chao, P. Haryono, O. La-Ongkham, M. A. Sarwoko, I. N. Sujaya, L. Zhao, K. T. Chen, Y. P. Chen, H. H. Chiu, T. Hidaka, N. X. Huang, C. Kiyohara, T. Kurakawa, N. Sakamoto, K. Sonomoto, K. Tashiro, H. Tsuji, M. J. Chen, V. Leelavatcharamas, C. C. Liao, S. Nitisinprasert, E. S. Rahayu, F. Z. Ren, Y. C. Tsai and Y. K. Lee, Diversity in gut bacterial community of school-age children in Asia, Sci. Rep., 5, 8397, 2015.02

H. Ono, S. Nishio, J. Tsurii, T. Kawamoto, K. Sonomoto and J. Nakayama, Effects of Japanese pepper and red pepper on the microbial community during nukadoko fermentation, Biosci Microbiota Food Health, 34, 1, 1-9., 2014.09.

Enomoto, T., M. Sowa, K. Nishimori, S. Shimazu, A. Yoshida, K. Yamada, F. Furukawa, T. Nakagawa, N. Yanagisawa, N. Iwabuchi, T. Odamaki, F. Abe, J. Nakayama, and J. Z. Xiao, Effects of Bifidobacterial Supplementation to Pregnant Women and Infants in the Prevention of Allergy Development in Infants and on Fecal Microbiota, Allergol. Int., 63, 4, 575-585, 2014.07

H. Ono, S. Nishio, J. Tsurii, T. Kawamoto, K. Sonomoto and J. Nakayama, Monitoring of the microbiota profile in nukadoko, a naturally fermented rice bran bed for pickling vegetables, J Biosci Bioeng, 118, 5, 520-525, 2014.06

S. Ruengsomwong, Y. Korenori, N. Sakamoto, B. Wannissorn, J. Nakayama and S. Nitisinprasert, Senior Thai fecal microbiota comparison between vegetarians and non-vegetarians using PCR-DGGE and real-time PCR, J Microbiol Biotechnol, 24, 8, 1026-1033, 2014.04

Nakayama, J., Jiang, J., Watanabe, K., Chen, K., Ninxin, H., Matsuda, K., Kurakawa, T., Tsuji, H., Sonomoto, K., and Lee, Y.-K., Up to species-level community analysis of human gut microbiota by 16S rRNA amplicon pyrosequencing, Bioscience, Microflora, Food, Health, 32, 69-76, 2013.05.

Sakamoto, N., S. Tanaka, K. Sonomoto, and J. Nakayama, 16S rRNA pyrosequencing-based investigation of the bacterial community in nukadoko, a pickling bed of fermented rice bran, Int J Food Microbiol, 63, 3, 397-406, 2011.12

Nakayama, J., T. Kobayashi, S. Tanaka, Y. Korenori, A. Tateyama, N. Sakamoto, C. Kiyohara, T. Shirakawa, and K. Sonomoto, Aberrant structures of fecal bacterial community in allergic infants profiled by 16S rRNA gene pyrosequencing, FEMS Immunol Med Microbiol, 63, 397-406, 2011.01.

Sakamoto, N., S. Tanaka, K. Sonomoto, and J. Nakayama, 16S rRNA pyrosequencing-based investigation of the bacterial community in nukadoko, a pickling bed of fermented rice bran, Int J Food Microbiol, 144, 352-359, 2010.01

Influence of antibiotic exposure in the early postnatal period on the development of intestinal microbiota, Shigemitsu Tanaka, Takako Kobayashi, Prapa Songjinda, Atsushi Tateyama, Mina Tsubouchi, Chikako Kiyohara, Taro Shirakawa, Kenji Sonomoto, Jiro Nakayama, FEMS Immunol. Med. Microbiol., 2009.04.

Tanaka, S., T. Kobayashi, P. Songjinda, A. Tateyama, M. Tsubouchi, C. Kiyohara, T. Shirakawa, K. Sonomoto, and J. Nakayama, Influence of antibiotic exposure in the early postnatal period on the development of intestinal microbiota, FEMS Immunol Med Microbiol, 56, 1, 80-87, 2009.01

Nakayama, J., H. Hoshiko, M. Fukuda, H. Tanaka, N. Sakamoto, S. Tanaka,K. Ohue, K. Sakai, K. Sonomoto, Molecular monitoring of bacterial community structure in a long-aged nukadoko: a pickling bed of fermented rice bran dominated by slow-growing lactobacilli,J. Biosci. Bioeng.,, 104(6), 481-489, 2007.01.

Songjinda, P., J. Nakayama, A. Tateyama, S. Tanaka, M. Tsubouchi, C. Kiyohara, T. Shirakawa, K. Sonomoto, Differences in developing intestinal microbiota between allergic and non-allergic infants: a pilot study in Japan, Biosci. Biotechnol. Biochem., 71(9), 2338-2342, 2007.01.

Songjinda, P., J. Nakayama, Y. Kuroki, S. Tanaka, S. Fukuda, C. Kiyohara, T. Yamamoto, K. Izuchi, T. Shirakawa, and K. Sonomoto, Molecular monitoring of the developmental bacterial community in the gastrointestinal tract of Japanese infants, Biosci Biotechnol Biochem, 69, 3, 638, 641, 69, 3, 638-641, 2005.01



B)総説・解説など

Jiro Nakayama, Ravindra Pal Singh, Quorum quenching strategy targeting Gram-positive pathogenic bacteria, Advances in Microbiology and Infectious Diseases and Public Health, 2016.05.

中山 二郎, 本田倫子, アジア人の食・健康・腸内細菌叢, 化学療法の領域, 32(2),253-260, 2016.02.

東 佳那子, 中山 二郎, 進化する次世代シーケンサーによる腸内細菌叢の解析, 腸内細菌学雑誌, 2015.06.

東 佳那子, 中山 二郎, グローバル化する腸内フローラ研究とAsian Microbiome Project, ソフト・どリング技術資料, 2015.05.

小野浩, 中山 二郎, 次世代シーケンサーを用いた発酵食品の細菌叢解析ー見えてきた複雑系の深部ー, 日本乳酸菌学会誌, 2014.03.

中山 二郎, 腸内細菌と健康:ゆりかごから墓場まで, 日本醸造協会, 2013.09.

中山 二郎, 次世代シークェンサーによるヒト腸内フローラの解析, 九州大学中央分析センター報告, 2012.12.