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# 生物学 # 微生物学

あなたの肌の隠れた助っ人:コリネバクテリウムの役割

皮膚の健康におけるコリネバクテリウムの重要な役割を明らかにする。

Reyme Herman, Sean Meaden, Michelle Rudden, Robert Cornmell, Anthony J. Wilkinson, Barry Murphy, Gavin H. Thomas

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コリネバクテリア: コリネバクテリア: 無名の肌のヒーロー かを探る。 バイ菌が肌の健康や体の匂いにどう影響する
目次

人間の肌には、健康を保つのを手伝ってくれる小さな生き物、特に微生物がたくさん住んでるんだ。彼らを肌の上に住む小さな助っ人と考えてみて。これらの微生物のコミュニティを「皮膚マイクロバイオーム」って呼んでて、友好的なバクテリアや真菌、他の微生物が含まれてるんだ。皆で協力して肌を守り、有害な侵入者から私たちを守ってくれる。

面白いのは、肌が一様じゃないってこと。乾燥した部分、湿った部分、油っぽい部分があって、これが各エリアに生息する微生物の種類に影響を与えるんだ。例えば、顔みたいな油っぽいところは、肘のような乾燥した部分とは違う微生物が住めるってわけ。

コリネバクテリウムと出会おう

肌にいる主要な微生物のグループの一つがコリネバクテリウムっていうんだ。これは、体のいろんな隙間に住むのが好きなバクテリアの仲間。一部の一般的な種類には、C. jeikeium、C. amycolatum、C. kroppenstedtiiがあるよ。ほとんど無害だけど、特定の状況下では厄介になることもあるんだ。

例えば、脇の下では、これらのバクテリアが体臭に寄与する物質を作り出すことがある。脇が臭いのは汗のせいだと思うかもしれないけど、実際にはバクテリアが皮膚の油や汗を分解することが原因なんだ。このやりとりが、みんなが知ってるあのあまり良くない臭いを作り出してる。

これらのバクテリアについて何を学んでいるの?

最近の研究では、特に脇の下のバクテリア、特にコリネバクテリウムの役割や行動について詳しく調べてるんだ。科学者たちはボランティアからサンプルを集めて、そこにどんなバクテリアが住んでるかを見るためにスワブを取ったんだ。その結果、200を超える異なる系統のコリネバクテリウムが見つかり、中には科学にとって全く新しいものもあったんだ!

これらの小さな生き物を研究することで、彼らがどのように協力して肌を守るのかを理解しようとしてる。中には有害なバクテリア、例えば黄色ブドウ球菌から感染を防ぐ手助けをするものもいるんだ。まるでバクテリアでできたボディガードみたい!

香りの科学

なんで人によって体臭が強かったり弱かったりするのか考えたことある?実は、脇の下に住むバクテリアの種類がこれに影響を与えるらしいよ。特定の種類のコリネバクテリウムは、より強い体臭と関係があるって言われてる。科学者たちは、これらの微生物と彼らが作り出す独特な臭いの関係を少しずつ解明してるところなんだ。

ある研究では、脇の下のバクテリアの約60%がコリネバクテリウムのグループに属していることがわかったんだ。これを知ることで、脇がどうして微生物のミックスによって違う臭いになるのかが理解できるんだ。

ゲノムを深堀りする

何が起こっているのかをより明確にするために、科学者たちはこれらのバクテリアの遺伝物質を調べたんだ。多くの系統が独自の特性や能力を持っていることがわかったよ。彼らのゲノムを調査することで、これらのバクテリアがどのように機能するのかを説明できる違いを特定したんだ。

面白いことに、他の皮膚バクテリアについては多くのことがわかっているけど、コリネバクテリウムに関してはあまり遺伝情報がなかったんだ。これは、多くの研究が過去に他のタイプのバクテリアに集中していたためなんだ。

技術の役割

技術の進歩により、研究者たちは今や遺伝情報をより簡単に、手頃に集められるようになったんだ。彼らはロングリード全ゲノムシーケンシングっていう方法を使って、詳細を逃すことなくこれらのバクテリアの全体像を把握してるんだ。

この新しい技術のおかげで、研究者たちは脇のような一つの場所から大量のバクテリアを分析できるようになったんだ。これにより、新しい種類を発見したり、微生物の遺伝的多様性の全範囲を理解する手助けになるんだ。

発見:ユニークなバクテリアのコレクション

4人のボランティアからサンプルを分析した結果、研究者たちは7種類の異なるコリネバクテリウムを見つけ、そのうち2種類は全く新しいもののようだったんだ。有名な種もあったけど、健康な肌に関連づけられたことがないものもあったんだ。これが、私たちにとってどれだけ多くのことを学ぶ余地があるかを浮き彫りにしてる。

例えば、新しい種の一つで、彼らが遊び心で名前をつけたC. axilliensisは、サンプルの中でかなり一般的なようで、見つかったバクテリアの相当な部分を占めていたんだ。この小さなやつが、脇の下でパーティーを開いているみたいだね!

バクテリアの違いを詳しく見てみる

研究者たちがこれらのバクテリアの遺伝的構成を調べると、種間で明確な違いがあることに気づいたんだ。特定のバクテリアは、有害な微生物から守る小さな分子を生産する特殊な能力を持っていたり、潜在的な脅威に対抗するためのいろんなシステムを備えているようだった。

これらの違いを理解することで、研究者たちは肌のバクテリアが私たちをどう守るかのより詳細な絵を描く手助けをしてるんだ。例えば、いくつかのバクテリアは他のバイ菌と戦う抗菌物質を生産することができて、肌を健康に保てるんだ。

体臭の謎

脇の下に住むバクテリアは、私たちを守るだけでなく、体臭にも寄与してるんだ。特定のコリネバクテリウムの種は、汗を臭いのある化合物に変えるのが得意なんだ。ちょっと不公平だなって感じるかもしれないけど、私たちの体臭をバクテリアの仲間のせいにできるからね!

でも、話はもっと面白いんだ。研究者たちは、特定のコリネバクテリウムの系統が実際に臭いを引き起こすバクテリアの成長を減少させるのを助けることができることを見つけたんだ!みんなが自分のさわやかな香りのために誰に感謝すべきか知ってたらいいのに!

バクテリアの防御を乗り越えて

役立つ化合物を生産するだけでなく、これらのバクテリアは脅威に対しての防御策も持ってるんだ。ウイルスが侵入するのを防ぐためのシステムを持っていて、これらの防御は皮膚のエコシステムの健康なバランスを保って、友好的なバクテリアが繁栄できるようにしてるんだ。

高度なバイオインフォマティクスツールを使って、研究者たちはコリネバクテリウムに存在するさまざまな防御メカニズムを特定したんだ。この情報は、将来的には健康な肌を維持するための新しい戦略やより良いスキンケア製品の開発につながるかもしれない。

結論:全体像

人間の皮膚マイクロバイオームは、私たちを健康に保つために協力しているさまざまな微生物で満ちた複雑でダイナミックな環境なんだ。コリネバクテリウムがこのミックスの重要な部分であることはわかったけど、他の皮膚バクテリアの陰に隠れてしばしば見過ごされていたんだ。

新しい研究は彼らの役割に光を当て、肌の健康や体臭に驚くべき貢献をしていることを明らかにしてる。高度な技術によってこれらの小さな生き物を研究しやすくなっているので、さらなる発見の未来は明るい。

私たちの肌にいるバクテリアについて学び続けることで、体臭を管理したり、感染に対する防御を強化したり、私たちの全体的な健康についてもっと理解できる方法が見つかるかもしれない。だから、次回スキンケアを考える時は、あなたの近所の友好的なバクテリアに感謝を言うのを忘れないでね。彼らはあなたが思っているよりもずっと多くのことをしてくれているから!

ユーモラスなサイドノート

そして忘れずに言っておきたいのは、どんなに高級な石鹸や香水でゴシゴシしても、時には本当のスーパースターは私たちの肌を整えてくれる謙虚なバクテリアなんだ。あなたの脇の下で自身の科学会議を開催しているなんて、誰が想像しただろうね?

オリジナルソース

タイトル: Revealing the diversity of commensal corynebacteria from a single human skin site

概要: BackgroundOur understanding of the skin microbiome has dramatically improved since the pioneering studies and the improvements in sequencing technologies. Species of the genus Corynebacterium are known to form a major part of the human skin microbiome but most detailed studies have focussed on other similarly prevalent genera like Staphylococcus and Cutibacteria. Prior to this study, there were few complete genomes for skin commensals of the genus Corynebacterium, with only 9 complete genomes available for the most commonly identified species C. tuberculostearicum. ResultsIn this study we explored the genus Corynebacterium from a single body site by swabbing the axilla/underarm of 4 individuals and using a selective media to enrich for corynebacteria. We then generated whole genome sequencing data of these corynebacteria enriched isolates using long-read sequencing and subsequent bioinformatics analysis to reveal an unparalleled diversity of this genus from a single skin site. Through this approach, we obtained the closed genomes of 215 isolates, 154 derived from a single individual. With this genetic information, we were able to identify 7 different species including species previously not associated to the skin and two novel species provisionally named C. axilliensis and C. jamesii. We used pangenome analysis on 30 genetically distinct isolates spanning the 7 species to identify putative metabolic differences, antimicrobial resistance profiles, novel biosynthetic gene clusters (BGCs), prophages and phage defence systems. ConclusionsOur culture-based Nanopore sequencing approach has dramatically improved our overall knowledge of skin corynebacteria, and uniquely here also providing in-depth analysis from a single skin site, revealing a multitude of differences between the isolates. Here we not only improved our knowledge of axillary corynebacteria but also greatly expanded the publicly available number of cutaneous corynebacterial genomes complementing recent studies seeking to understand the diversity of skin corynebacteria.

著者: Reyme Herman, Sean Meaden, Michelle Rudden, Robert Cornmell, Anthony J. Wilkinson, Barry Murphy, Gavin H. Thomas

最終更新: 2024-11-30 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625817

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625817.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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