生体に近いヒトiPS細胞由来小腸上皮細胞モデルで、ﾌﾞﾙｶﾞﾘｱ菌とｻｰﾓﾌｨﾗｽ菌による腸管バリア機能強化を確認

【方法】

・hi-IOsとL. bulgaricus 2038株を共培養し、L. bulgaricus 2038株の生存率を評価しました。

・炎症性サイトカイン（TNF-α＋IFN-γ）により腸管バリア破壊を誘導し、L. bulgaricus 2038株およびS. thermophilus 1131株による抑制作用を高分子物質の透過を指標に評価しました。また、作用機序解明のため、タイトジャンクション（TJ）※５関連遺伝子の発現を測定しました。

・炎症性サイトカインによる各細胞比率への影響に対し、両菌株による作用を遺伝子発現レベルで評価しました。

・両菌株による腸管恒常性維持への寄与を評価するため、DNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析※６を実施しました。

【結果】

・hi-IOsとL. bulgaricus 2038株の共培養後、L. bulgaricus 2038株の生存が確認されました。

・両菌株は炎症性サイトカインによる高分子物質の透過促進を抑制し、TJ関連遺伝子の発現低下を抑制しました（図2）。

・両菌株は炎症性サイトカインによる吸収上皮細胞および杯細胞のマーカー遺伝子の発現低下を抑制しました（図3）。また、DNAマイクロアレイ解析の結果、O-グリコシル化※７が促進され、粘液産生量を増加することが示唆されました。

・ DNAマイクロアレイ解析の結果、両菌株は炎症性サイトカインによる炎症を抑制することが示唆されました。 

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202404239895-O8-X17CaKqP】

図2. 乳酸菌による物理的バリア改善作用 　　　　　(A) 細胞を透過した高分子物質の比較　　　　(B) タイトジャンクション関連遺伝子OCLNの発現量 2038株：Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus 2038 1131株：Streptococcus thermophilus 1131

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202404239895-O9-Rn790m4y】 図3. 乳酸菌による各細胞の存在比率の改善作用 　(A) 吸収上皮細胞のマーカー遺伝子VIL1　(B) 杯細胞のマーカー遺伝子MUC2の発現量 吸収上皮細胞は栄養素吸収、杯細胞は粘液産生などの役割を果たす