Caihong Hu |
要約 |
| 一部の動物の腸内に生息する細菌、Lactobacillus plantarumの特定の菌株は、血液中の尿酸値が高いために起こる高尿酸血症に対抗することができます。 |
| 研究対象生物: マウス |
| 生活の質の向上により、腎臓結石や痛風につながる可能性のある高尿酸血症の発生率が増加しており、若い人の症例が増えています（Johnson et al., 2018; Zhang et al., 2019）。高尿酸血症（血液中の尿酸値が異常に高い状態）は、肝臓、腎臓、腸の相互作用から発生し、腸は尿酸を体外に排出する役割を果たしています（Dalbeth et al., 2021; Niu et al., 2018; Yun et al., 2017）。研究によると、腸内細菌は尿酸代謝に非常に重要であり、プロバイオティクス、プレバイオティクス、糞便微生物叢移植などの介入は、腸内細菌叢を変化させることで高尿酸血症を軽減するのに役立つ可能性があります（Cao et al., 2022a; Wang et al., 2022; Zhao et al., 2022）。 |
| さまざまな細菌株が、尿酸の直接加水分解と、腸内で尿酸の前駆体であるヌクレオシドの加水分解酵素による分解という 2 つのメカニズムを通じて高尿酸血症を軽減できることが示されています。中国の泥水から分離された株である Limosilactobacillus fermentum JL-3 は、尿酸を加水分解することができます (Wu et al., 2021)。一方、よく知られている細菌属である Lactobacillus のさまざまな株は、腸内でのヌクレオシドの加水分解を通じて尿酸値を低下させます。これらの株には、L. paracasei (X11; Cao et al., 2022b) や、中国のザワークラウト (DM9218-A; Li et al., 2014) と中国カラシナ (GKM3; Hsu et al., 2019) に由来する L. plantarum の株が含まれます。 |
| 最近の研究では、遺伝子クローニングを使用して、L. plantarum および L. aviarius のヌクレオシドの分解に関与する特定の加水分解酵素を特定できることが明らかになっています (Li et al., 2023b; Li et al., 2023a)。しかし、尿酸のヌクレオシド前駆体の加水分解の正確なメカニズムは不明のままでした。現在、eLife で、Wence Wang (South China Agricultural University)、Qiang Tu (Shandong University) および同僚 (筆頭著者の Yang Fu を含む) は、これらの前駆体の加水分解に新たな光を当てる in vitro 研究およびガチョウとマウスの実験の結果を報告しています (Fu et al., 2024)。 |
| 研究チームは、高尿酸血症のガチョウから、L. plantarum SQ001と呼ばれる菌株を分離し、ゲノムワイド解析により、ヌクレオシド加水分解関連酵素をコードする4つの遺伝子（iunH、yxjA、rihA、rihC）の存在を明らかにした。試験管内実験では、これらの酵素の1つであるiunHがイノシンやグアノシンなどのヌクレオシドの加水分解を効果的に触媒し、それらを核酸塩基に変換することが、メタボロミクス解析によって証明された。加水分解のメカニズムは、L. plantarum SQ001のiunH遺伝子をノックアウトし、大腸菌で発現させる実験を通じてさらに検証された。ヌクレオシドは加水分解されて核酸塩基を生成しますが、このプロセスと尿酸の減少との直接的な関係は不明のままです。これはおそらく、腸内でのヌクレオシドと核酸塩基の輸送によるものと思われます。これらの物質の摂取量が少ないと、尿酸の合成と蓄積が減少するのかもしれません。 |
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| 図 1. Lactobacillus plantarumはヌクレオシドの加水分解により尿酸の合成を減少させます。Lactobacillus plantarum菌株は、血液中の尿酸値が異常に高いために起こる高尿酸血症のガチョウの大腸から分離されました (左上)。試験管内実験では、この細菌の存在により、尿酸の前駆体であるヌクレオシドの分解が促進されることが示されました。この細菌を健康なガチョウとマウスに投与すると (右上)、血液中の尿酸値も減少しました。他の実験では、Lactobacillus plantarumがヌクレオシドを吸収し、iunH と呼ばれる酵素がヌクレオシドを分解して核酸塩基を生成することが示されました (下)。 |
| 研究チームは、ガチョウとマウスの両方で高尿酸血症のモデルを確立することで L. plantarum SQ001 の機能性を検証し (図 1)、この特定の菌株が宿主の腸内の乳酸菌の豊富さを大幅に高め、尿酸の合成を減らして排泄を増やすことで高尿酸血症の症状を緩和することを示しました。マウスで高尿酸血症が緩和されたという事実は、人間の高尿酸血症と痛風を治療する新しい方法を開発する取り組みに役立つ可能性があります。 |
| 参考文献（本文中の文献No.は原論文の文献No.と一致していますので、下記の論文名をクリックして、原論文に記載されている文献を参考にしてください） |
| この文献は、eLife. 2024 Nov 11;13:e104493.に掲載されたRegulating uric acid.を日本語に訳したものです。タイトルをクリックして原文を読むことが出来ます。 |