フィーカリバクテリウム属

フィーカリバクテリウム属
分類
ドメイン : 真正細菌
Bacteria
門 : バシロタ門
Bacillota
綱 : クロストリジウム綱
Clostridia
目 : ユーバクテリウム目
Eubacteriales
科 : オシロスピラ科
Oscillospiraceae
属 : フィーカリバクテリウム属
Faecalibacterium
学名
Faecalibacterium
Duncan et al., 2002[1]
(IJSEMリストに掲載 2003[2])
タイプ種
フィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイ
Faecalibacterium prausnitzii
(Hauduroy et al. 1937[3])
Duncan et al. 2002[1]
(IJSEMリストに掲載 2003[2])
下位分類（種）[9]

フィーカリバクテリウム属（Faecalibacterium）は真正細菌のバシロタ門クロストリジウム綱ユーバクテリウム目オシロスピラ科の属の一つである。

解説

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2002年にタイプ種であるフィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイ（Faecalibacterium prausnitzii）が報告され、この属が新設された。この種はグラム陽性[10]、中温性、桿状細胞[11]、嫌気性[12]であり、人間の腸内細菌叢において最も多く重要な共生細菌の一つである。非胞子形成性で非運動性である[13]。この細菌は、食物繊維の発酵を通じて酪酸といった短鎖脂肪酸を生成する。

歴史

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2002年に、フソバクテリウム・プラウスニッツィイ（Fusobacterium prausnitzii）が実はフソバクテリウム属（Fusobacterium）とは遠縁であり、クロストリジウム属クラスターIVにより近いことが系統発生学的解析によって明らかとなったため、フィーカリバクテリウム属が新設され、この種はフィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイ（Faecalibacterium prausnitzii）に再分類された。属名はドイツの微生物学者カール・プラウスニッツ（Otto Prausnitz）に因んで名づけらえた[14]。

2021年に、Faecalibacterium butyricigeneransとFaecalibacterium longumが発見されたことが報告された[4]。

2022年に、Faecalibacterium duncaniae、Faecalibacterium hattorii及びFaecalibacterium gallinarumが発見されたことが報告された[6]。

遺伝学

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フィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイのゲノムサイズは2,868,932 bpであり、GC含量は56.9%である。77種のRNAをコードする遺伝子を含む2,707個のコード配列が発見されている[15]。128種の代謝経路、27種のタンパク質複合体、64種のtRNAも確認されている。系統学的に系統群I及びIIに含まれる。2012年にM. Tanweer Khanによって分離された株のほとんどは系統群IIに属する[16]。この細菌によって産生されるタンパク質は抗炎症効果に関連する[17]。

臨床学

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健康な成人では、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイは腸内細菌の5%以上を占め、最も一般的な腸内細菌の一つである[18]。抗炎症作用を示し、腸内細菌叢の不均衡（dysbiosis）を改善する可能性がある。フィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイの腸内レベルが正常より低くなることはクローン病や肥満、気管支喘息、大うつ病性障害（MDD）と関連し[19][20][21][22]、高くなることは乾癬と関連する[23]。この細菌はまた腸のバリア機能を改善する可能性がある[24]。

炎症性腸疾患(IBD)

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クローン病について、2015 年現在、ほとんどの研究（1件の例外を除く）[25]で患者の糞便及び粘膜サンプルの両方においてフィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイのレベルの低下が見られた[26]。但し、酸素に弱く、直腸へ送るためには取り扱いが難しい[26]。

クローン病の寛解導入効果が知られている排他的経腸栄養(Exclusive enteral nutrition：EEN)は、患者のフィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイを減少させることが発見されている[27]。

脚注

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  1. ^ a b c Sylvia H Duncan, Georgina L Hold, Hermie J M Harmsen, Colin S Stewart, Harry J Flint (01 November 2002). “Growth requirements and fermentation products of Fusobacterium prausnitzii, and a proposal to reclassify it as Faecalibacterium prausnitzii gen. nov., comb. nov.”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 52 (6): 2141-2146. doi:10.1099/00207713-52-6-2141. PMID 12508881. 
  2. ^ a b c “Notification that new names and new combinations have appeared in volume 52, part 6, of the IJSEM”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 53 (2): 375-376. (01 March 2003). doi:10.1099/ijs.0.02704-0. 
  3. ^ a b Hauduroy P, Ehringer G, Urbain G, Guillot G, Magrou J (1937). Dictionnaire des bactéries pathogènes. Masson et Cie (仏パリ) 
  4. ^ a b c Yuanqiang Zou, Xiaoqian Lin, Wenbin Xue, Li Tuo, Ming-Sheng Chen, Xiao-Hui Chen, Cheng-hang Sun, Feina Li, Shao-wei Liu, Ying Dai, Karsten Kristiansen & Liang Xiao (31 May 2021). “Characterization and description of Faecalibacterium butyricigenerans sp. nov. and F. longum sp. nov., isolated from human faeces”. Scientific Reports 11 (1): 11340. doi:10.1038/s41598-021-90786-3. PMC 8166934. PMID 34059761. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8166934/. 
  5. ^ Aharon Oren, George M. Garrity (01 December 2021). “Valid publication of new names and new combinations effectively published outside the IJSEM”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 71 (11): 5096. doi:10.1099/ijsem.0.005096. 
  6. ^ a b c d Mitsuo Sakamoto, Naomi Sakurai, Hiroki Tanno, Takao Iino, Moriya Ohkuma, Akihito Endo (13 April 2022). “Genome-based, phenotypic and chemotaxonomic classification of Faecalibacterium strains: proposal of three novel species Faecalibacterium duncaniae sp. nov., Faecalibacterium hattorii sp. nov. and Faecalibacterium gallinarum sp. nov.”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 72 (4): 5379. doi:10.1099/ijsem.0.005379. PMID 35416766. 
  7. ^ a b c Aharon Oren, George M. Garrity (29 July 2022). “Notification that new names of prokaryotes, new combinations, and new taxonomic opinions have appeared in volume 72, part 4 of the IJSEM”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 72 (7): 5434. doi:10.1099/ijsem.0.005434. 
  8. ^ Aharon Oren, George M. Garrity (01 October 2021). “Valid publication of new names and new combinations effectively published outside the IJSEM”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 71 (9): 4943. doi:10.1099/ijsem.0.004943. 
  9. ^ “Genus Faecalibacterium”. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature. 2023年3月23日閲覧。
  10. ^ “F. prausnitzii as a Next-Generation Probiotic”. Frontiers in Microbiology 8: 1226. (2017). doi:10.3389/fmicb.2017.01226. PMC 5492426. PMID 28713353. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5492426/. 
  11. ^ “F. prausnitzii as a Next-Generation Probiotic”. Frontiers in Microbiology 8: 1226. (2017). doi:10.3389/fmicb.2017.01226. PMC 5492426. PMID 28713353. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5492426/. 
  12. ^ “The gut anaerobe Faecalibacterium prausnitzii uses an extracellular electron shuttle to grow at oxic-anoxic interphases”. The ISME Journal 6 (8): 1578–85. (August 2012). doi:10.1038/ismej.2012.5. PMC 3400418. PMID 22357539. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3400418/. 
  13. ^ “Faecalibacterium prausnitzii Isolated from the Gut of a Healthy Indian Adult”. Genome Announcements 5 (46). (November 2017). doi:10.1128/genomeA.01286-17. PMC 5690339. PMID 29146862. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5690339/. 
  14. ^ “Growth requirements and fermentation products of Fusobacterium prausnitzii, and a proposal to reclassify it as Faecalibacterium prausnitzii gen. nov., comb. nov”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 52 (Pt 6): 2141–6. (November 2002). doi:10.1099/00207713-52-6-2141. PMID 12508881. 
  15. ^ “Faecalibacterium prausnitzii Isolated from the Gut of a Healthy Indian Adult”. Genome Announcements 5 (46). (November 2017). doi:10.1128/genomeA.01286-17. PMC 5690339. PMID 29146862. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5690339/. 
  16. ^ “Cultured representatives of two major phylogroups of human colonic Faecalibacterium prausnitzii can utilize pectin, uronic acids, and host-derived substrates for growth”. Applied and Environmental Microbiology 78 (2): 420–8. (January 2012). Bibcode: 2012ApEnM..78..420L. doi:10.1128/AEM.06858-11. PMC 3255724. PMID 22101049. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3255724/. 
  17. ^ “Identification of an anti-inflammatory protein from Faecalibacterium prausnitzii, a commensal bacterium deficient in Crohn's disease”. Gut 65 (3): 415–425. (March 2016). doi:10.1136/gutjnl-2014-307649. PMC 5136800. PMID 26045134. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5136800/. 
  18. ^ “Faecalibacterium prausnitzii and human intestinal health”. Current Opinion in Microbiology 16 (3): 255–61. (June 2013). doi:10.1016/j.mib.2013.06.003. PMID 23831042. 
  19. ^ “Faecalibacterium prausnitzii is an anti-inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (43): 16731–6. (October 2008). doi:10.1073/pnas.0804812105. PMC 2575488. PMID 18936492. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2575488/. 
  20. ^ “Bacterium 'to blame for Crohn's'”. BBC News (2008年10月21日). 2008年10月21日閲覧。
  21. ^ Newton, Ryan J.; McLellan, Sandra L.; Dila, Deborah K.; Vineis, Joseph H.; Morrison, Hilary G.; Eren, A. Murat; Sogin, Mitchell L. (May 2015). “Sewage Reflects the Microbiomes of Human Populations”. mBio 6 (2): e02574-14. doi:10.1128/mBio.02574-14. PMC 4358014. PMID 25714718. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4358014/. 
  22. ^ “Altered fecal microbiota composition in patients with major depressive disorder”. Brain, Behavior, and Immunity 48: 186–94. (August 2015). doi:10.1016/j.bbi.2015.03.016. PMID 25882912. 
  23. ^ “Gut microbial composition in patients with psoriasis”. Scientific Reports 8 (1): 3812. (February 2018). Bibcode: 2018NatSR...8.3812C. doi:10.1038/s41598-018-22125-y. PMC 5830498. PMID 29491401. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5830498/. 
  24. ^ “Establishing a causal link between gut microbes, body weight gain and glucose metabolism in humans - towards treatment with probiotics”. Beneficial Microbes 7 (1): 11–22. (2015). doi:10.3920/BM2015.0069. PMID 26565087. 
  25. ^ “Recent advances in characterizing the gastrointestinal microbiome in Crohn's disease: a systematic review”. Inflammatory Bowel Diseases 21 (6): 1219–28. (June 2015). doi:10.1097/MIB.0000000000000382. PMC 4450900. PMID 25844959. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4450900/. 
  26. ^ a b “Emerging Trends in "Smart Probiotics": Functional Consideration for the Development of Novel Health and Industrial Applications”. Frontiers in Microbiology 8: 1889. (2017-09-29). doi:10.3389/fmicb.2017.01889. PMC 5626839. PMID 29033923. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5626839/. 
  27. ^ Edwards, Christine A.; McGrogan, Paraic; Blaut, Michael; Hanske, Laura; Bertz, Martin; Loman, Nick; Quince, Christopher; Hansen, Richard et al. (2014-07-01). “Role of Faecalibacterium prausnitzii in Crohn's Disease: Friend, Foe, or Does Not Really Matter?” (英語). Inflammatory Bowel Diseases 20 (7): E18–E19. doi:10.1097/MIB.0000000000000079. ISSN 1078-0998. PMID 24859302.