新しいプロバイオティクスがサルモネラに対して期待される
Bacillus velezensis HBXN2020は、サルモネラ感染の治療と予防に効果的かもしれないよ。
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目次
サルモネラ・チフミュリウムは、人間や動物に病気を引き起こす一般的なバイ菌で、下痢や腸の炎症といった症状を引き起こすことがあるんだ。このバイ菌がついた食べ物を食べると、みんなが体調を崩す可能性があって、世界中で公衆衛生の大きな懸念になってるよ。人を病気にするだけじゃなくて、サルモネラによる感染は医療費や生産性の低下により経済的損失も引き起こすんだ。
抗生物質の役割
抗生物質はサルモネラの感染を治療するためによく使われるんだけど、長期間使ったり、指示通りに使わなかったりすると問題が起こることがあるんだ。そうすると、これらの薬に反応しないバイ菌、つまり多剤耐性菌が出てくることもあるし、抗生物質の乱用は環境に問題を引き起こしたり、腸内のバイ菌の自然なバランスを崩したりするんだ。
代替策を探す
こうした問題があるから、科学者たちはサルモネラの感染に対する新しい治療法を積極的に探してるよ。最近の研究では、私たちの腸にいるバイ菌、つまり腸内細菌叢が健康に重要な役割を果たしていることが示されてるんだ。彼らは腸の炎症を抑えたり、腸を守るバリアをサポートしたりする手助けをしてくれるんだ。
プロバイオティクスの解決策
腸の健康を改善する一つの方法は、役に立つバイ菌であるプロバイオティクスを使うことだよ。多くの種類のプロバイオティクスの中でも、バチルス種は特に人気があるんだ。このバイ菌は、胃の厳しい条件に耐えて、有害なバイ菌の成長を止める物質を生成することができるよ。これは、病原菌と競争して感染を予防したり、栄養素の吸収を促進したりするのに役立つかもしれないんだ。
バチルス・ベレゼンシス
バチルス・ベレゼンシスは、バイ菌を戦わせる様々な物質を生成する能力で注目を集めているバチルスの一種なんだ。いろんな研究で植物や動物に対する利益が示されているよ。例えば、植物の成長を改善したり、動物の免疫反応を高めたりするのがわかっているんだ。
研究者たちは、バチルス・ベレゼンシスがサルモネラ・チフミュリウムによって引き起こされる病気を予防したり治療したりできるかどうかを調べ始めているよ。初期の研究では、このプロバイオティクスが感染による腸炎の重症度を軽減するのに役立つ可能性があることが示唆されているんだ。
バチルス・ベレゼンシス HBXN2020の研究
この研究では、バチルス・ベレゼンシスの特定の株であるHBXN2020に焦点を当てたんだ。これは強力な抗菌特性を示す株だから選ばれたよ。研究者たちは、HBXN2020がマウスのサルモネラ・チフミュリウムによる腸炎の症状を和らげることができるかを調べたんだ。
ゲノム分析
HBXN2020を理解するために、科学者たちはその遺伝構成を調べたんだ。彼らは、たくさんのタンパク質をコードする遺伝子を含む円形の染色体を持っていることを発見したよ。また、この株にはバイ菌と戦うための物質を生成する遺伝子もいくつかあることがわかったんだ。
成長と耐性
科学者たちは、HBXN2020が様々な条件下でどれくらい成長できるかを測定したよ。体温でよく成長することがわかったんだ。それから高温や酸性環境などの厳しい条件でどれだけ生存できるかもテストしたけど、この株は良好な耐性を示して、消化過程を生き残って腸に到達できる可能性があることを示唆しているんだ。
抗生物質感受性と安全性
成長と耐性の特性に加えて、研究者たちはHBXN2020が抗生物質にどう反応するかもテストしたよ。その結果、この株はほとんど抗生物質に敏感で、抗生物質耐性に寄与する可能性が低いことがわかったんだ。
安全に使えるかを確かめるために、科学者たちはマウスでテストを行ったんだ。HBXN2020を与えた後のマウスの健康状態を監視したけど、大きな健康問題や副作用は見られなかった。これにより、B.ベレゼンシス HBXN2020は安全なプロバイオティクスオプションだということが示されたんだ。
サルモネラによる腸炎への影響
研究の主な目標は、HBXN2020がマウスのサルモネラ・チフミュリウムによる腸炎を軽減できるかどうかを見ることだったんだ。科学者たちは、マウスにサルモネラを感染させ、HBXN2020を与えたグループも作ったよ。
治療の結果
治療後、研究者たちはHBXN2020を与えたマウスの糞便中のサルモネラバイ菌の数が減ったのを観察したんだ。また、これらのマウスは体重減少が少なく、健康スコアが改善され、未治療のマウスと比べて腸の炎症の見える兆候が少なかったんだ。
組織学的分析(顕微鏡での組織の検査)では、治療されたマウスの腸の損傷が少なかったことがわかったよ。結果から、HBXN2020が腸の内膜を保護し、サルモネラ感染による炎症反応を減少させたことが示されたんだ。
腸内細菌叢の変化
さらに、研究者たちはHBXN2020が腸内のバイ菌の集団にどのように影響するかも調べたよ。HBXN2020を使ったことで、腸内の有益なバイ菌であるラクトバチルスの数が増え、有害なバイ菌の数が減ったことがわかったんだ。
HBXN2020の予防の可能性
別の実験では、科学者たちはマウスにサルモネラにさらされる前にHBXN2020を与えることで腸炎を予防できるかをテストしたんだ。結果は期待できるものだったよ。HBXN2020を事前に与えたマウスは、サルモネラ感染時の体重減少が少なく、病気の兆候も減ったんだ。
全体的な発見は、バチルス・ベレゼンシス HBXN2020がサルモネラ・チフミュリウムによる腸炎の治療と予防に効果的なプロバイオティクスである可能性があることを示唆しているよ。
結論
要するに、サルモネラ・チフミュリウムは深刻な腸の病気を引き起こす重要な病原体なんだ。抗生物質に代わる安全な治療法が必要とされている中、バチルス・ベレゼンシス HBXN2020は腸炎の症状を和らげて腸の健康を改善する可能性が大きいプロバイオティクスだよ。厳しい消化条件を生き延びる能力と腸内バイ菌への有益な影響を持つことで、サルモネラ感染と戦う貴重なツールになるかもしれないんだ。研究は、HBXN2020のようなプロバイオティクスを使うことで腸の健康を維持し、バイ菌感染を予防するのに役立つかもしれないことを示している。
これから、バチルス・ベレゼンシス HBXN2020がどのように作用するのか、そして人間の健康にどのような応用ができるかを完全に理解するためには、もっと研究が必要だね。プロバイオティクスと私たちの体との相互作用を調査することで、人間や動物の感染を予防し管理するためのより良いアプローチを開発できるかもしれないよ。
タイトル: Bacillus velezensis HBXN2020 alleviates Salmonella Typhimurium infection in mice by improving intestinal barrier integrity and reducing inflammation
概要: Bacillus velezensis is a species of Bacillus that has been widely investigated because of its broad-spectrum antimicrobial activity. However, most studies on Bacillus velezensis have focused on the biocontrol of plant diseases, with few reports on antagonizing Salmonella Typhimurium infections. In this investigation, it was discovered that Bacillus velezensis HBXN2020, which was isolated from healthy black pigs, possessed strong anti-stress and broad-spectrum antibacterial activity. Importantly, Bacillus velezensis HBXN2020 did not cause any adverse side effects in mice when administered at various doses (1 x 107, 1 x 108, and 1 x 109 CFU) for 14 d. Supplementing Bacillus velezensis HBXN2020 spores, either as a curative or preventive measure, dramatically reduced the levels of Salmonella Typhimurium ATCC14028 in the mices feces, ileum, cecum, and colon, as well as the disease activity index (DAI), in a model of infection caused by this pathogen in mice. Additionally, supplementing Bacillus velezensis HBXN2020 spores significantly regulated cytokine levels (TNF-, IL-1{beta}, IL-6, and IL-10) and maintained the expression of tight junction proteins and mucin protein. Most importantly, adding Bacillus velezensis HBXN2020 spores to the colonic microbiota improved its stability and increased the amount of beneficial bacteria (Lactobacillus and Akkermansia). All together, Bacillus velezensis HBXN2020 can improve intestinal microbiota stability and barrier integrity and reduce inflammation to help treat infection by Salmonella Typhimurium.
著者: Ping Qian, L. Wang, H. Wang, X. Li, M. Zhu, D. Gao, D. Hu, Z. Xiong
最終更新: 2024-08-27 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.21.568052
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.21.568052.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。
参照リンク
- https://soap.genomics.org.cn/
- https://github.com/rrwick/Unicycler
- https://github.com/broadinstitute/pilon/wiki/Standard-Output
- https://ccb.jhu.edu/software/glimmer/index.shtml
- https://trna.ucsc.edu/software/
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- https://wishart.biology.ualberta.ca/cgview/
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