「ショウジョウバエ」をモデルに、腸内細菌の働きを解き明かす

食習慣や民族による個人差も

腸内細菌は病原菌とは異なり、日頃からずっと私たちの体内に存在します。「免疫力を高める」と言われたりしますが、数千種類ある中では免疫を誘導する菌もあれば、誘導しない菌もあります。食習慣や民族によって異なるなど、腸内細菌の状態には個人差があります。例えば、抗がん剤の効きやすさも腸内細菌の状態によって変わると言われています。種類が多く、複数の菌による組み合わせやバランスもあり、特定の菌の働きや腸内環境改善のメカニズムの解明などは、技術的にも容易ではありません。

「ケンカをしない」という行動の変化

そこで、人間と遺伝子配列が7割同じで、腸内細菌が10種類程度しかいないショウジョウバエをモデル生物にした研究が行われています。一時的に腸内細菌をゼロにした「無菌ショウジョウバエ」を作り出し、腸内細菌を1種類、もしくは2～3個の組み合わせで戻すことで、菌の働きを個別に調べていくのです。
例えばショウジョウバエ2匹を小さな空間に入れると、無菌のオスのペアは攻撃的でケンカをするのに対し、腸内細菌の1つを戻したオスのペアはケンカをしないなど、その違いが攻撃性の数値として表れました。そこから腸内細菌が体内で作り出している物質が何なのか、特定の神経の興奮状態を抑えるのではないかなどを明らかにしていきます。

人との共通性が解明のヒントに

ショウジョウバエについては、すべての神経が脳内でどう伸びているかもわかっています。ある腸内細菌が存在する時の特定の神経の活性化や、脳から腸に直接伸びている神経も可視化すれば、臓器間の関連性の確認もできます。種類や構造がシンプルなショウジョウバエの腸内細菌や神経経路を1つ1つ明らかにしていくことは、共通性のある人間の腸内細菌の働きを解明するためのヒントになります。似たような腸内細菌は人間でも同じような物質を作るのか、その脳の部位への効果などがわかれば、将来的に薬として応用できる可能性もあるのです。

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金沢大学医薬保健学域薬学類助教堀亜紀先生

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腸管免疫学

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メッセージ

高校時代を振り返ると、やりたくないことはあっても、やりたいことはあまり見えていませんでした。だからこそ、やりたいことに出会ったときにきちんと着地できるよう「勉強はしておこう」と思っていました。薬学部に進んだのも、明確な目標ができたというよりは、基礎的な研究から臨床系まで内容が幅広く、就職でもさまざまな分野で活躍できると考えたからでした。そこから楽しいと思うことを選びながら歩んで今に至ります。薬学部はとにかく間口が広いので、いろいろな選択肢を考えたいならおすすめです。

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金沢大学は150年以上の歴史と伝統を誇る総合大学であり、日本海側にある基幹大学として我が国の高等教育と学術研究の発展に貢献してきました。本学が位置する金沢市は、日常生活にも伝統文化が息づき、兼六園などの自然環境に恵まれ、学生が思索し学ぶに相応しい学都です。江戸時代から天下の書府とも呼ばれ、伝統の中に革新を織り交ぜて発展してきた創造都市とも言えます。「創造なき伝統は空虚」との警句を胸に刻み、地域はもとより幅広く国内外から来た意欲あるみなさんが新生・金沢大学への扉を共に開くことを期待しています。