科学者は、腸内細菌によって作られる DNA 損傷分子を発見しました。これは、炎症性腸疾患 (IBD) を持つ人々が、そうでない人々よりも結腸直腸癌の発生率が高い理由を説明するのに役立つ可能性があります.
新しい研究では、木曜日 (10 月 27 日) にジャーナル Science に掲載されました。 、研究者は、「インドリミン」と名付けられた、これまで知られていなかったDNA損傷分子または遺伝子毒素のクラスを特定しました.
これらの分子は Morganella morganii によって生成されます 、IBD患者と結腸直腸癌患者の腸内で増殖する細菌.
インドリミンは実験室の皿の実験で DNA を損傷し、結腸直腸腫瘍を持つマウスの癌の増殖も促進しました。
また、M によるインドリミンの生成をブロックすることによって.モルガニ 、科学者たちは、マウスの腫瘍増殖を防ぐことができることを発見しました.
ボルチモアにあるジョンズ・ホプキンス大学医学部のシンシア・シアーズ医学・腫瘍学教授は、過去に他の腸内細菌が IBD と結腸直腸癌に関連していると述べた.
たとえば、Escherichia coli の株を選択します は IBD に関連し、コリバクチンと呼ばれる遺伝子毒素を生成します。この遺伝子毒素は DNA を損傷し、マウスの腫瘍増殖を促進します。
新しい研究は、他の細菌がこれらの病気にどのように寄与するかについての理解を深めるものです.
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「私たちは膨大な数のデータを持っています。これは、マイクロバイオームを結腸疾患や結腸癌に関連付けるデータの 1 つに追加されたものです」と Sears 氏は述べています。
長期的には、この一連の研究は、うんちのサンプルを採取するだけで、医師が結腸がんのリスクが高い患者を特定するのに役立つスクリーニング ツールにつながる可能性があります。
また、患者の腸内のがんに関連する細菌の量を減らし、病気のリスクを下げる予防的治療につながる可能性もあります.
現時点では、「これらの臨床的関連性は確かにわかっていますが、癌のリスクを減らすためにそれらを予防したり、妨害したりする方法はわかりません」と Sears 氏は述べた.
「患者のためにベッドサイドに何かをもたらすことができるように、メディエーターが何であるかを分子レベルで解明する必要があります。」
謎の DNA 損傷分子を発見するために、研究者はまず 11 人の IBD 患者の便サンプルから 100 種類以上の腸内細菌をスクリーニングしました。 (IBD は、結腸と直腸の内壁に炎症と痛みを引き起こす潰瘍性大腸炎と、消化管の全体または一部、最も一般的には小腸に炎症を引き起こすクローン病を含む用語です。)
チームは、DNA を含む実験用ディッシュでこれらの細菌株をそれぞれ培養し、遺伝子分子を損傷した 18 株を特定しました。
これらの菌株から、科学者は細菌が生成した個々の分子を特定し、どの分子が DNA 損傷を引き起こしたかをテストしました。
興味深いことに、研究者が観察した DNA 損傷は、コリバクチンによって引き起こされたものと一致せず、フラグが立てられた細菌はコリバクチンを作ることができませんでした.
「したがって、これらのデータは、これまで認識されていなかった微生物叢由来の遺伝子毒素の存在を示唆していた」と研究者は報告書に書いている.
未知の遺伝子毒素のいくつかを特徴付けるために、研究者は M.モルガニ 、これは IBD と結腸癌患者の腸の両方で蔓延していることが以前に報告されていました。
この研究を通じて、彼らはインドリミンを発見しただけでなく、インドリミンを作るのに必要な細菌遺伝子、いわゆるアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ (aat) 遺伝子を特定しました。これは酵素をコードしています。
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結腸直腸癌のマウスモデルでは、M.モルガニ aat 遺伝子を持つ菌株は、腫瘍増殖を悪化させました。
しかし、バクテリアからこの遺伝子を削除することで、チームはインドリミンの生成を止め、ガンの増殖を止めました.
「彼らが提示する最良の証拠は、マウスの研究です。それが私を納得させました」とシアーズは言いました.
ただし、マウス モデルには制限があります。研究者は「ノトバイオート」マウスを使用しました。つまり、げっ歯類で増殖する細菌を正確に選びました。 M だけが含まれていました。モルガニ 遺伝毒性のない他の7つの細菌.
これにより、科学者は M.モルガニ 、しかし、自然な腸内微生物叢の複雑さを捉えていませんでした、とシアーズは言いました.
M.モルガニ さまざまなタイプの IBD と結腸直腸癌にかかっています。
また、追跡調査では、インドリミンがどのように DNA 損傷を引き起こし、これらの分子が他の遺伝子毒素と比較して癌の発生にどの程度影響するかを正確に特定する必要があると、Sears 氏は述べた.
「これは第一歩です」と彼女は新しい論文について語った.
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この記事は Live Science によって最初に発行されました。元の記事はこちらでご覧ください。
