JP2000333554A - ヒト腸内細菌代謝能保有動物 - Google Patents
ヒト腸内細菌代謝能保有動物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ヒト腸内細菌による配糖体代謝能と統計的に有
意差を認めない代謝能を保有する動物（ヒト腸内細菌代
謝能保有動物）を提供する。 【解決手段】実験動物を通常飼育環境で継代し、腸内細
菌の配糖体代謝能を指標として選別される、腸内細菌に
よる配糖体のモル変換率が、ヒトの場合のそれと比較し
たとき、統計的に有意差を認めない代謝能を持つ動物。 【効果】通常飼育環境で継代し、腸内細菌による配糖体
代謝能を指標として選別されるヒト腸内細菌代謝能保有
動物は、医学の基礎研究、医薬品の開発、治療法、予防
法の開発の過程でヒトに代用される実験動物として有用
である。
意差を認めない代謝能を保有する動物（ヒト腸内細菌代
謝能保有動物）を提供する。 【解決手段】実験動物を通常飼育環境で継代し、腸内細
菌の配糖体代謝能を指標として選別される、腸内細菌に
よる配糖体のモル変換率が、ヒトの場合のそれと比較し
たとき、統計的に有意差を認めない代謝能を持つ動物。 【効果】通常飼育環境で継代し、腸内細菌による配糖体
代謝能を指標として選別されるヒト腸内細菌代謝能保有
動物は、医学の基礎研究、医薬品の開発、治療法、予防
法の開発の過程でヒトに代用される実験動物として有用
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医学の基礎研究、治療
法、予防法の開発、並びに医薬品の開発過程における薬
効薬理並びに毒性を判定する前臨床試験で、腸内細菌に
よる代謝能においてヒトに代用される実験動物の提供に
関する。更に詳しくは、通常飼育環境で交配を繰り返
し、腸内細菌による配糖体代謝能を指標として選別され
る、ヒト腸内細菌による配糖体代謝能とモル変換率で比
較したとき、統計的に有意差を認めない代謝能を持つ動
物（ヒト腸内細菌代謝能保有動物）に関する。
法、予防法の開発、並びに医薬品の開発過程における薬
効薬理並びに毒性を判定する前臨床試験で、腸内細菌に
よる代謝能においてヒトに代用される実験動物の提供に
関する。更に詳しくは、通常飼育環境で交配を繰り返
し、腸内細菌による配糖体代謝能を指標として選別され
る、ヒト腸内細菌による配糖体代謝能とモル変換率で比
較したとき、統計的に有意差を認めない代謝能を持つ動
物（ヒト腸内細菌代謝能保有動物）に関する。
【０００２】
【従来の技術】生物の中には配糖体に代表されるように
活性成分を糖抱接体とし無毒化して体内に蓄積するもの
がいる。このような糖抱接化合物は、脱抱接化されるこ
とによって活性を発揮する。近年、経口摂取された配糖
体は胃液あるいは消化酵素によってほとんど消化され
ず、専ら腸内細菌によって代謝されることが解明された
（小橋，和漢医薬雑誌，9，1-13，1992；小橋，和漢医
薬雑誌，15，1-13，1998；Hasegawa，H．et al. Planta
Med，62，453-457，1996; Kobashi，K. et al．Biosci
ence Microflora，16，1-7，1997参照）。サイカシンの
ように腸内細菌酵素によって脱抱接化されて発癌性を発
揮する（Spatz, M. et al. Proc Soc Exp Biol，121, 4
17, 1966参照）ものもあれば、ジメチルヒドラジン（DM
H）のようにそれ自身は配糖体ではないが、肝臓での解
毒作用によってできる糖抱接体が胆汁排泄された後に再
び腸内細菌酵素によって脱抱接化されて発癌性を発揮す
る（LaMont，JT．et al．Gastroenterology，75, 1157-
1167，1978参照）ものもある。このように腸内細菌は、
直接あるいは間接に薬物の活性発現に関与している。
活性成分を糖抱接体とし無毒化して体内に蓄積するもの
がいる。このような糖抱接化合物は、脱抱接化されるこ
とによって活性を発揮する。近年、経口摂取された配糖
体は胃液あるいは消化酵素によってほとんど消化され
ず、専ら腸内細菌によって代謝されることが解明された
（小橋，和漢医薬雑誌，9，1-13，1992；小橋，和漢医
薬雑誌，15，1-13，1998；Hasegawa，H．et al. Planta
Med，62，453-457，1996; Kobashi，K. et al．Biosci
ence Microflora，16，1-7，1997参照）。サイカシンの
ように腸内細菌酵素によって脱抱接化されて発癌性を発
揮する（Spatz, M. et al. Proc Soc Exp Biol，121, 4
17, 1966参照）ものもあれば、ジメチルヒドラジン（DM
H）のようにそれ自身は配糖体ではないが、肝臓での解
毒作用によってできる糖抱接体が胆汁排泄された後に再
び腸内細菌酵素によって脱抱接化されて発癌性を発揮す
る（LaMont，JT．et al．Gastroenterology，75, 1157-
1167，1978参照）ものもある。このように腸内細菌は、
直接あるいは間接に薬物の活性発現に関与している。
【０００３】医薬品開発の過程で、臨床試験に入る前に
薬物の薬効薬理並びに毒性に関して実験動物がヒトに代
用される。しかし、動物はヒトとは異なる固有の腸内菌
叢を持っている。無菌動物にヒトの腸内細菌を移植する
ことによってヒト腸内菌叢を持つ動物、いわゆるヒト腸
内菌叢保有動物を作出することも可能であるが、入手で
きる実験動物は、そのほとんどが、帝王切開による胎児
の摘出によって特定病原菌を排除した後、滅菌資材を提
供して隔離環境で飼育されるSPF（specific pathogen f
ree）動物、もしくはSPF動物に餌以外の滅菌資材と非滅
菌餌を提供して隔離環境で飼育されるクリーン動物に限
られ、腸内細菌代謝能の管理にまでは至っていない。
薬物の薬効薬理並びに毒性に関して実験動物がヒトに代
用される。しかし、動物はヒトとは異なる固有の腸内菌
叢を持っている。無菌動物にヒトの腸内細菌を移植する
ことによってヒト腸内菌叢を持つ動物、いわゆるヒト腸
内菌叢保有動物を作出することも可能であるが、入手で
きる実験動物は、そのほとんどが、帝王切開による胎児
の摘出によって特定病原菌を排除した後、滅菌資材を提
供して隔離環境で飼育されるSPF（specific pathogen f
ree）動物、もしくはSPF動物に餌以外の滅菌資材と非滅
菌餌を提供して隔離環境で飼育されるクリーン動物に限
られ、腸内細菌代謝能の管理にまでは至っていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】SPF及びクリーン動物
は通常環境で飼育された動物（通常動物）と違って嫌気
性菌が少なく（伊藤，実験動物，39，1-8，1990；Ito
h，K．et al．Z．Versuchstierk，25，135-146，1983参
照）、腸内細菌の代謝能はヒトに比べ著しく低いことが
明らかにされ（Hasegawa，H．et al．Planta Med，64，
696-700，1998参照）、ヒト腸内細菌代謝能を反映して
いないことが判明した。近年、ヒト腸内細菌代謝能を反
映した動物を使用しなかったため、臨床上様々な問題が
生じた。例えば、抗ウイルス剤であるソリブジンと5-フ
ルオロウラシル系抗癌剤の併用による死に至る激しい副
作用の増大（Swinbank，D．Nature，369，697，1994参
照）は、ソリブジンのヒト腸内細菌によるアラビノース
開裂によってできるブロモビニールウラシルによる副作
用との相乗作用によって生じる（Machida，H．et al，
8th International Conference on Antiviral Res
earch，1995参照）もので、ヒト腸内細菌代謝による毒
性発現を考慮しなかったことが原因である。
は通常環境で飼育された動物（通常動物）と違って嫌気
性菌が少なく（伊藤，実験動物，39，1-8，1990；Ito
h，K．et al．Z．Versuchstierk，25，135-146，1983参
照）、腸内細菌の代謝能はヒトに比べ著しく低いことが
明らかにされ（Hasegawa，H．et al．Planta Med，64，
696-700，1998参照）、ヒト腸内細菌代謝能を反映して
いないことが判明した。近年、ヒト腸内細菌代謝能を反
映した動物を使用しなかったため、臨床上様々な問題が
生じた。例えば、抗ウイルス剤であるソリブジンと5-フ
ルオロウラシル系抗癌剤の併用による死に至る激しい副
作用の増大（Swinbank，D．Nature，369，697，1994参
照）は、ソリブジンのヒト腸内細菌によるアラビノース
開裂によってできるブロモビニールウラシルによる副作
用との相乗作用によって生じる（Machida，H．et al，
8th International Conference on Antiviral Res
earch，1995参照）もので、ヒト腸内細菌代謝による毒
性発現を考慮しなかったことが原因である。
【０００５】このような従来の試験系を補完するために
は、ヒトの腸内細菌代謝を考慮した動物試験系を開発す
ることが急務である。そのためには、前述したヒト腸内
菌叢保有動物を作出する技術があるが、その動物を通常
環境に搬出すると環境から選択的に動物固有の腸内菌叢
構成菌を取り入れ、本来の腸内菌叢を構成するようにな
ってしまう（伊藤，生物と化学，32，44-47，1994参
照）ため、ヒト腸内菌叢を保有した動物を通常環境で長
期に渡って飼育管理することは困難である。
は、ヒトの腸内細菌代謝を考慮した動物試験系を開発す
ることが急務である。そのためには、前述したヒト腸内
菌叢保有動物を作出する技術があるが、その動物を通常
環境に搬出すると環境から選択的に動物固有の腸内菌叢
構成菌を取り入れ、本来の腸内菌叢を構成するようにな
ってしまう（伊藤，生物と化学，32，44-47，1994参
照）ため、ヒト腸内菌叢を保有した動物を通常環境で長
期に渡って飼育管理することは困難である。
【０００６】このように、ヒト腸内菌叢保有動物の作出
は技術的には可能であるが、高価な無菌動物及び無菌的
に飼育するための高価な設備を必要とし、その飼育管理
に特殊な技術と熟練者を必要とするため、より簡便でコ
ストのかからない通常環境で飼育される動物（通常動
物）の開発が強く要請されていた。
は技術的には可能であるが、高価な無菌動物及び無菌的
に飼育するための高価な設備を必要とし、その飼育管理
に特殊な技術と熟練者を必要とするため、より簡便でコ
ストのかからない通常環境で飼育される動物（通常動
物）の開発が強く要請されていた。
【０００７】本発明者は、ヒトの腸内菌叢を反映した通
常動物を作出することは難しいとしても、ヒトの腸内細
菌代謝能を反映した通常動物を作出できないものかと考
えた。まず、SPF動物を通常環境で飼育し、腸内細菌の
代謝能がどのように変化していくかをマウスを使って観
察した。その結果、通常環境に移されたSPF動物は徐々
に代謝能を獲得し、個体差はあるものの高代謝能を持つ
親から生まれた子は高代謝能を持つようになり、反対に
代謝能が低い親から生まれた子の代謝能は低いままであ
る傾向を発見した。これは、腸内細菌が親から子へ感染
する性質を意味する。しからば、この性質を代謝能に応
用すれば、ヒトの代謝能に近い通常動物を作出できる可
能性を確信した。
常動物を作出することは難しいとしても、ヒトの腸内細
菌代謝能を反映した通常動物を作出できないものかと考
えた。まず、SPF動物を通常環境で飼育し、腸内細菌の
代謝能がどのように変化していくかをマウスを使って観
察した。その結果、通常環境に移されたSPF動物は徐々
に代謝能を獲得し、個体差はあるものの高代謝能を持つ
親から生まれた子は高代謝能を持つようになり、反対に
代謝能が低い親から生まれた子の代謝能は低いままであ
る傾向を発見した。これは、腸内細菌が親から子へ感染
する性質を意味する。しからば、この性質を代謝能に応
用すれば、ヒトの代謝能に近い通常動物を作出できる可
能性を確信した。
【０００８】そこで、本発明者は、代謝能を決定する要
因を解明するため、糞便由来の腸内細菌（糞便菌）の配
糖体代謝能を指標として、代謝能がモル変換率で10％未
満（低代謝能）の雌雄と代謝能がモル変換率で50％以上
（高代謝能）の雌雄をそれぞれ交配した。繰り返しの交
配によって継代すると、高代謝能を持つ親から生まれた
子における高代謝能の発現率は向上し、平均代謝能は増
加した。６世代後に腸内菌叢を調べたところ、菌属レベ
ルでBacteroides/Prevotellaが全体の60％以上を占める
最優勢菌で、Lactobacillusがこれに続いた。さらに、
低代謝能群と高代謝能群の両群で細菌数を比較すると、
Bacteroides/Prevotella数において、高代謝能群は低代
謝能群よりも有意に10倍高く、１g当たり1010.1個保有
していた。しかも高代謝能群における腸内細菌の代謝能
は、モル変換率でヒトのそれと比較したとき、統計的に
有意差を認めなかった。そして、それぞれの菌属から分
離された菌株の代謝能は、ヒトの場合と同様に専らBact
eroides/Prevotellaからの分離株に認められた。かくし
て、ヒトの腸内細菌代謝能に近い、しかもBacteroides/
Prevotellaを代謝構成菌として持つ代謝能が均質な通常
動物集団を作出することに成功し、この発明を完成する
に至った。
因を解明するため、糞便由来の腸内細菌（糞便菌）の配
糖体代謝能を指標として、代謝能がモル変換率で10％未
満（低代謝能）の雌雄と代謝能がモル変換率で50％以上
（高代謝能）の雌雄をそれぞれ交配した。繰り返しの交
配によって継代すると、高代謝能を持つ親から生まれた
子における高代謝能の発現率は向上し、平均代謝能は増
加した。６世代後に腸内菌叢を調べたところ、菌属レベ
ルでBacteroides/Prevotellaが全体の60％以上を占める
最優勢菌で、Lactobacillusがこれに続いた。さらに、
低代謝能群と高代謝能群の両群で細菌数を比較すると、
Bacteroides/Prevotella数において、高代謝能群は低代
謝能群よりも有意に10倍高く、１g当たり1010.1個保有
していた。しかも高代謝能群における腸内細菌の代謝能
は、モル変換率でヒトのそれと比較したとき、統計的に
有意差を認めなかった。そして、それぞれの菌属から分
離された菌株の代謝能は、ヒトの場合と同様に専らBact
eroides/Prevotellaからの分離株に認められた。かくし
て、ヒトの腸内細菌代謝能に近い、しかもBacteroides/
Prevotellaを代謝構成菌として持つ代謝能が均質な通常
動物集団を作出することに成功し、この発明を完成する
に至った。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、実
験動物を通常飼育環境で継代し、腸内細菌の配糖体代謝
能を指標として選別される、腸内細菌による配糖体のモ
ル変換率が、ヒトの場合のそれと比較したとき、統計的
に有意差を認めない代謝能を持つ動物（ヒト腸内細菌代
謝能保有動物）の提供に関する。
験動物を通常飼育環境で継代し、腸内細菌の配糖体代謝
能を指標として選別される、腸内細菌による配糖体のモ
ル変換率が、ヒトの場合のそれと比較したとき、統計的
に有意差を認めない代謝能を持つ動物（ヒト腸内細菌代
謝能保有動物）の提供に関する。
【００１０】本発明における通常飼育環境とは、ヒトが
日常居住する生活環境に準ずるものであるが、動物によ
っては飼育室温制御を必要とする。
日常居住する生活環境に準ずるものであるが、動物によ
っては飼育室温制御を必要とする。
【００１１】本発明の適用される配糖体は、アラビノー
ス、ガラクトース、キシロース、グルコース、グルクロ
ン酸、フッコースなどの糖を構成要素とする単糖、二
糖、三糖、オリゴ糖あるいはそれ以上の複数糖を化学結
合して持つ有機化合物を意味する。
ス、ガラクトース、キシロース、グルコース、グルクロ
ン酸、フッコースなどの糖を構成要素とする単糖、二
糖、三糖、オリゴ糖あるいはそれ以上の複数糖を化学結
合して持つ有機化合物を意味する。
【００１２】本発明における腸内細菌の配糖体代謝能の
指標となる酵素は、アラビノシダーゼ、ガラクトシダー
ゼ、キシロシダーゼ、グルコシダーゼ、グルクロニダー
ゼ、フッコシダーゼなどであるが、適用する配糖体に対
する腸内細菌の代謝能を調べればよい。
指標となる酵素は、アラビノシダーゼ、ガラクトシダー
ゼ、キシロシダーゼ、グルコシダーゼ、グルクロニダー
ゼ、フッコシダーゼなどであるが、適用する配糖体に対
する腸内細菌の代謝能を調べればよい。
【００１３】本発明における統計的に有意差を認めない
とは、独立２群の統計処理による危険率が５％未満とな
らないことを意味する。
とは、独立２群の統計処理による危険率が５％未満とな
らないことを意味する。
【００１４】本発明の適用される対象動物は、前臨床試
験で使用される実験動物（例えば、マウス、ラット、ハ
ムスター、モルモット、ウサギ、ネコ、イヌ）を意味
し、動物種内においては純系、近交系、交雑系が含まれ
る。
験で使用される実験動物（例えば、マウス、ラット、ハ
ムスター、モルモット、ウサギ、ネコ、イヌ）を意味
し、動物種内においては純系、近交系、交雑系が含まれ
る。
【００１５】実験動物を通常飼育環境で継代し、腸内細
菌の代謝能を指標として、ヒトの腸内細菌に近い代謝能
を示す動物集団を作出することができるが、そのメカニ
ズムを解明するために飼育者の腸内細菌叢を解析した。
その結果、飼育者においても、マウス同様にBacteroide
s/Prevotellaが最優勢菌で、代謝能はその分離株に集中
した。分離株の一部はPrevotella orisと同定され、糞
便中109.9/g検出される最優勢菌であることが分かっ
た。この結果は、Bacteroides/Prevotella が代謝能へ
関与していること、並びに飼育者から実験動物へ細菌感
染する可能性を示唆するものである。したがって、飼育
者の腸内菌叢の飼育動物への影響を否定することができ
ず、飼育者の腸内菌叢の代謝能の管理も飼育動物同様に
欠かせない。
菌の代謝能を指標として、ヒトの腸内細菌に近い代謝能
を示す動物集団を作出することができるが、そのメカニ
ズムを解明するために飼育者の腸内細菌叢を解析した。
その結果、飼育者においても、マウス同様にBacteroide
s/Prevotellaが最優勢菌で、代謝能はその分離株に集中
した。分離株の一部はPrevotella orisと同定され、糞
便中109.9/g検出される最優勢菌であることが分かっ
た。この結果は、Bacteroides/Prevotella が代謝能へ
関与していること、並びに飼育者から実験動物へ細菌感
染する可能性を示唆するものである。したがって、飼育
者の腸内菌叢の飼育動物への影響を否定することができ
ず、飼育者の腸内菌叢の代謝能の管理も飼育動物同様に
欠かせない。
【００１６】本発明の適用される腸内細菌は、菌属レベ
ルで特定される必要はないが、嫌気性菌、なかでもBact
eroides/Prevotellaを構成菌として持つことが好まし
い。
ルで特定される必要はないが、嫌気性菌、なかでもBact
eroides/Prevotellaを構成菌として持つことが好まし
い。
【００１７】次に、本発明を具体的に説明するために、
薬用人参（Panax ginseng C. A. Meyer）の構成配糖体
のひとつであるginsenoside Rb1を加水分解するグルコ
シダーゼを腸内細菌代謝能の指標としたヒト腸内細菌代
謝能保有マウスの作出と、作出された動物を用いたDMH
投与による発癌及びDMHによって誘導された発癌に対す
る薬用人参の抑制作用に関する以下の実施例が提供され
るが、それによって制約を受けると解釈すべきではな
い。
薬用人参（Panax ginseng C. A. Meyer）の構成配糖体
のひとつであるginsenoside Rb1を加水分解するグルコ
シダーゼを腸内細菌代謝能の指標としたヒト腸内細菌代
謝能保有マウスの作出と、作出された動物を用いたDMH
投与による発癌及びDMHによって誘導された発癌に対す
る薬用人参の抑制作用に関する以下の実施例が提供され
るが、それによって制約を受けると解釈すべきではな
い。
【００１８】
【実施例】実施例１ ヒト腸内細菌代謝能保有マウスの作出 C系近交系C57BL/6マウスをSPF環境から搬出し、室温22
±2℃、湿度60±10％に設定した動物室で、ポリカルボ
ネート製の飼育器に高熱温風乾燥した木屑を敷き、ステ
ンレス製の網で覆い、長期飼育用の非滅菌餌と滅菌水を
与えて飼育した。Ginsenoside Rb1（Rb1）は腸内細菌に
よって２つの代謝経路、すなわちginsenoside Rd→ gin
senoside F2、あるいはgipenoside XVII→gipenoside L
XXVを経由して、20-O-β-D-glucopyranosyl-20(S)-prot
opanaxadiol（M1）へ代謝されるが、Rb1からM1へのモル
変換率を腸内細菌の代謝能とした。 代謝能は新鮮糞便
を0.05% Rb1含有GAM液体培地で３７℃、１６時間嫌気培
養した後、培養液を水飽和ブタノールで抽出し、TLC及
びHPLCで分析して決定した。代謝能がモル変換率で10％
未満（低代謝能）の雌雄と、代謝能がモル変換率で50％
以上（高代謝能）の雌雄をそれぞれ交配した。生まれた
子は４週令で親から離し、６週令になった時に代謝能を
測定した。代謝能の規格から外れた子はその群から除
き、規格に合ったマウスを同腹雌雄交配させて継代し
た。６世代後に両群の腸内菌叢を調べた。
±2℃、湿度60±10％に設定した動物室で、ポリカルボ
ネート製の飼育器に高熱温風乾燥した木屑を敷き、ステ
ンレス製の網で覆い、長期飼育用の非滅菌餌と滅菌水を
与えて飼育した。Ginsenoside Rb1（Rb1）は腸内細菌に
よって２つの代謝経路、すなわちginsenoside Rd→ gin
senoside F2、あるいはgipenoside XVII→gipenoside L
XXVを経由して、20-O-β-D-glucopyranosyl-20(S)-prot
opanaxadiol（M1）へ代謝されるが、Rb1からM1へのモル
変換率を腸内細菌の代謝能とした。 代謝能は新鮮糞便
を0.05% Rb1含有GAM液体培地で３７℃、１６時間嫌気培
養した後、培養液を水飽和ブタノールで抽出し、TLC及
びHPLCで分析して決定した。代謝能がモル変換率で10％
未満（低代謝能）の雌雄と、代謝能がモル変換率で50％
以上（高代謝能）の雌雄をそれぞれ交配した。生まれた
子は４週令で親から離し、６週令になった時に代謝能を
測定した。代謝能の規格から外れた子はその群から除
き、規格に合ったマウスを同腹雌雄交配させて継代し
た。６世代後に両群の腸内菌叢を調べた。
【００１９】その結果、菌属レベルでBacteroides/Prev
otellaが総細菌数の63％を占める最優勢菌で、Lactobac
illusがこれに続くことが分かった。さらに、低代謝能
群と高代謝能群の両群で細菌数を比較した結果、Bacter
oides/Prevotella数において、高代謝能群は低代謝能群
よりも有意に（危険率４％未満）10倍高い（1010.1/g）
ことが分かった。代謝能は、それぞれの菌属から分離さ
れた９５株中、専らBacteroides/Prevotellaからの分離
８株に認められた。一方、飼育者の腸内菌叢において
も、マウス同様にBacteroides/Prevotellaが最優勢菌
で、代謝能はその分離株に集中した。分離株の一部はPr
evotella orisと同定され、糞便中109.9/g検出される最
優勢菌であることが分かった。この結果は、Bacteroide
s/Prevotella が代謝能へ関与していること、及び飼育
者から実験動物へ細菌感染する可能性を示唆するもので
ある。高代謝能群の代謝能は、平均モル変換率でヒトと
比較した場合、統計的に有意差を認めなかった。さら
に、高代謝能群について腸内細菌の酵素産生能を調べた
ところ、グルコシダーゼだけでなく、アラビノシダー
ゼ、ガラクトシダーゼ、キシロシダーゼ、グルクロニダ
ーゼ、フッコシダーゼも産生し、他の配糖体も代謝でき
る腸内細菌を持ち合わせていることが分かった。このよ
うに作出された高代謝能を持つマウスをヒト腸内細菌代
謝能保有マウスとした。
otellaが総細菌数の63％を占める最優勢菌で、Lactobac
illusがこれに続くことが分かった。さらに、低代謝能
群と高代謝能群の両群で細菌数を比較した結果、Bacter
oides/Prevotella数において、高代謝能群は低代謝能群
よりも有意に（危険率４％未満）10倍高い（1010.1/g）
ことが分かった。代謝能は、それぞれの菌属から分離さ
れた９５株中、専らBacteroides/Prevotellaからの分離
８株に認められた。一方、飼育者の腸内菌叢において
も、マウス同様にBacteroides/Prevotellaが最優勢菌
で、代謝能はその分離株に集中した。分離株の一部はPr
evotella orisと同定され、糞便中109.9/g検出される最
優勢菌であることが分かった。この結果は、Bacteroide
s/Prevotella が代謝能へ関与していること、及び飼育
者から実験動物へ細菌感染する可能性を示唆するもので
ある。高代謝能群の代謝能は、平均モル変換率でヒトと
比較した場合、統計的に有意差を認めなかった。さら
に、高代謝能群について腸内細菌の酵素産生能を調べた
ところ、グルコシダーゼだけでなく、アラビノシダー
ゼ、ガラクトシダーゼ、キシロシダーゼ、グルクロニダ
ーゼ、フッコシダーゼも産生し、他の配糖体も代謝でき
る腸内細菌を持ち合わせていることが分かった。このよ
うに作出された高代謝能を持つマウスをヒト腸内細菌代
謝能保有マウスとした。
【００２０】実施例２ ヒト腸内細菌代謝能保有マウスを用いたDMH誘導発癌及
び薬用人参による発癌抑制試験 最初に、作出されたヒト腸内細菌代謝能保有マウスを用
いてDMH投与による発癌の有無を確認した。DMHは、肝臓
での解毒作用によってできるグルクロン酸抱接体が胆汁
排泄された後に再び腸内細菌が産生するグルクロニダー
ゼによって脱抱接化されて発癌性を発揮する。マウスに
DMH (20 mg/kg) を週１回、計４回経口投与した。実験
開始第７週と第22週に、大腸癌の前癌病変と考えられる
aberrantcrypt（AC）並びに腫瘍の形成を調べた。その
結果、第７週において、平均9.7±2.1個のACが全例に観
察されたが、腫瘍は形成していなかった。しかし、第22
週にはAC形成は平均21.8±8.3個と約２倍になり、全例
において平均3.0±1.0個の腫瘍が観察された。
び薬用人参による発癌抑制試験 最初に、作出されたヒト腸内細菌代謝能保有マウスを用
いてDMH投与による発癌の有無を確認した。DMHは、肝臓
での解毒作用によってできるグルクロン酸抱接体が胆汁
排泄された後に再び腸内細菌が産生するグルクロニダー
ゼによって脱抱接化されて発癌性を発揮する。マウスに
DMH (20 mg/kg) を週１回、計４回経口投与した。実験
開始第７週と第22週に、大腸癌の前癌病変と考えられる
aberrantcrypt（AC）並びに腫瘍の形成を調べた。その
結果、第７週において、平均9.7±2.1個のACが全例に観
察されたが、腫瘍は形成していなかった。しかし、第22
週にはAC形成は平均21.8±8.3個と約２倍になり、全例
において平均3.0±1.0個の腫瘍が観察された。
【００２１】次に、上記の実験におけるDMH誘導発癌に
対する薬用人参の抑制作用について言及する。薬用人参
は、古来より多くの疾患に用いられてきた代表的な生薬
のひとつで、疫学調査から薬用人参を摂取すると発癌リ
スクが低下することが近年明らかにされた［Ahn，YO．I
nt J Cancer，10，7-9，1997； Yun，TK.Nutrition Re
v，54 (II)，S71-S81，1996；Yun TK．et al．In: Osaw
a T, et al．(editors)，Functional Foods for Diseas
e Prevention II，Medicinal Plants and Other Food
s，Symposium Series No. 702，Washington DC，p. 162
-177，1998参照］。上記のDMH誘導発癌試験において、
薬物投与群として薬用人参をDMH初回投与から混水投与
（420 mg/kg/d）したところ、実験開始7週間後、対照群
に比べてACの発生は33％抑制され、AC数は43％有意に
（危険率２％未満）抑制された。さらに、ACの癌化に及
ぼす薬用人参腸内細菌代謝物M1の影響を調べるために、
実験開始9週から22週まで混餌投与（10 mg/kg/d）した
ところ、対照群に比べ、AC数を62％、腫瘍発生率を80
％、平均腫瘍数を87％有意に（危険率２％未満）抑制し
た。薬用人参並びにM1投与による大腸内M1濃度（20-22
μg/g）は、in vitro系で染色体変異並びに癌細胞増殖
を抑制するのに十分であったことから、薬用人参の発癌
抑制作用が、腸内細菌代謝物M1によって発揮されること
が示唆された。
対する薬用人参の抑制作用について言及する。薬用人参
は、古来より多くの疾患に用いられてきた代表的な生薬
のひとつで、疫学調査から薬用人参を摂取すると発癌リ
スクが低下することが近年明らかにされた［Ahn，YO．I
nt J Cancer，10，7-9，1997； Yun，TK.Nutrition Re
v，54 (II)，S71-S81，1996；Yun TK．et al．In: Osaw
a T, et al．(editors)，Functional Foods for Diseas
e Prevention II，Medicinal Plants and Other Food
s，Symposium Series No. 702，Washington DC，p. 162
-177，1998参照］。上記のDMH誘導発癌試験において、
薬物投与群として薬用人参をDMH初回投与から混水投与
（420 mg/kg/d）したところ、実験開始7週間後、対照群
に比べてACの発生は33％抑制され、AC数は43％有意に
（危険率２％未満）抑制された。さらに、ACの癌化に及
ぼす薬用人参腸内細菌代謝物M1の影響を調べるために、
実験開始9週から22週まで混餌投与（10 mg/kg/d）した
ところ、対照群に比べ、AC数を62％、腫瘍発生率を80
％、平均腫瘍数を87％有意に（危険率２％未満）抑制し
た。薬用人参並びにM1投与による大腸内M1濃度（20-22
μg/g）は、in vitro系で染色体変異並びに癌細胞増殖
を抑制するのに十分であったことから、薬用人参の発癌
抑制作用が、腸内細菌代謝物M1によって発揮されること
が示唆された。
【００２２】以上の結果から、実験動物を腸内細菌代謝
能を指標として通常飼育環境で継代することによって、
ヒト腸内細菌と統計的に有意差を認めない代謝能を持つ
通常動物を作出することが可能となり、その動物を使用
する有用性がDMH誘導発癌及び薬用人参によるDMH誘導発
癌抑制試験において実証された。
能を指標として通常飼育環境で継代することによって、
ヒト腸内細菌と統計的に有意差を認めない代謝能を持つ
通常動物を作出することが可能となり、その動物を使用
する有用性がDMH誘導発癌及び薬用人参によるDMH誘導発
癌抑制試験において実証された。
【００２３】
【発明の効果】本発明によって発明される、腸内細菌の
代謝能を指標として通常飼育環境で継代することによっ
て作出されるヒト腸内細菌代謝能保有動物は、医学の基
礎研究、医薬品の開発、治療法、予防法の開発過程でヒ
トに代用される実験動物として有用である。
代謝能を指標として通常飼育環境で継代することによっ
て作出されるヒト腸内細菌代謝能保有動物は、医学の基
礎研究、医薬品の開発、治療法、予防法の開発過程でヒ
トに代用される実験動物として有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】実験動物を通常飼育環境で継代し、腸内細
菌の配糖体代謝能を指標として選別される、腸内細菌に
よる配糖体のモル変換率が、ヒトの場合のそれと比較し
たとき、統計的に有意差を認めない代謝能を持つ動物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150864A JP2000333554A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ヒト腸内細菌代謝能保有動物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150864A JP2000333554A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ヒト腸内細菌代謝能保有動物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000333554A true JP2000333554A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=15506056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150864A Pending JP2000333554A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ヒト腸内細菌代謝能保有動物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000333554A (ja) |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11150864A patent/JP2000333554A/ja active Pending
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