研究紹介RESEARCH

研究紹介RESEARCH

■ご挨拶GREETING

当研究部門ではプロバイオティクスに加えて、乳酸菌や善玉菌の増殖・代謝に必要な栄養素などのプレバイオティクス、これらを組み合わせたシンバイオティクス、さらに乳酸菌の生産物および菌体成分の生体防御・免疫システムに及ぼす機能と役割を解析し、感染症、癌、免疫疾患、アレルギーの予防・治療や老化防止に役立てることを目的としています。プロバイオティクスとは、人の健康に良い影響を与える乳酸菌、ビフィズス菌、糖化菌、納豆菌、酪酸菌や酵母類などの微生物および微生物代謝物やそれらを含む製品・食品の総称です。ロシア生まれのパスツール研究所のイリヤ・メチニコフ先生は白血球による食菌作用の研究で有名な方ですが、彼はブルガリア地方に長寿の人が多いことに着目し、ヨーグルトの乳酸菌が長寿に有用であるとの説を唱えました。これまでに、乳酸菌は腸管免疫系を制御し、感染症、花粉症、アレルギー、炎症性腸疾患、癌、生活習慣病や肥満の予防に効果があることが明らかになっています。プレバイオティクスはオリゴ糖や乳清発酵物のようにプロバイオティクスの増殖や活性化に働き、腸内環境を整えることにより我々の健康に有益な効果を示します。そこで、私どもはこれらの機能を有する物質の同定とそれらの生体防御に及ぼす作用メカニズムを解明していきたいと考えています。本研究関係者の皆様方には、今後ともご指導、ご鞭撻を賜りたいと存じます。
最後になりましたが、本研究部門の開設につきまして、ご尽力戴きました遺伝子病制御研究所　所長　田中一馬教授、ロート製薬株式会社、株式会社アインホールディングスの方々に心よりお礼を申し上げます。

北海道大学　遺伝子病制御研究所　シンバイオティクス研究部門
宮崎　忠昭

 We study the functions and roles of probiotics, prebiotics and synbiotics in the human immune system and then aim to apply our study results in prevention and treatments of infectious diseases, cancer and immune diseases, allergies, and anti-aging.

‘‘Probiotics’ refers to:

  • - foods or products which include microbes and their components;
  • - metabolites (such as lactic-acid bacteria) which are considered to improve human health;　and　and
  • - bifidobacterium, saccharifying bacteria, natto bacteria, clostridium butyricum and yeast.

  Dr. Ilya Mechnikov, who was born in Russia and worked in Pasteur Laboratory, is well known for his groundbreaking research of white cell blood phagocytosis. He focused on the longevity of the people in Bulgaria, investigating the correlation between longevity and lifestyle. Afterwards, Dr. Mechnikov proposed that lactic-acid bacteria (which is found in yoghurt) is useful for human longevity. It has been revealed that lactic-acid bacteria control the intestinal-tract immune system and are effective in the prevention of infectious diseases, hay fever, allergies, inflammatory bowel disease, cancer, many lifestyle-related diseases and obesity. ‘Prebiotics’ such as oligosaccharides, induce the growth or enhance the activity of beneficial microorganisms and contribute to human health. ‘Synbiotics’ are mixtures of probiotics and prebiotics, to increase the beneficial microorganism have functions to maintain and enforce human health. Therefore, we aim to understand the molecular mechanism of the lactic-acid bacteria by identifying its constituents and clarifying their functional roles in the prevention and treatment of these diseases. We hope having the opportunity to build constructive working relationships with those who collaborate with our research.

 We wish to thank to following people for their tremendous support and contributions to our research laboratory:

 

Kazuma Tanaka
Professor

Director of Institute for Genetic Medicine, Hokkaido University

 

Members of ROHTO Pharmaceutical Co., Ltd. and AIN HOLDINGS INC.


Tadaaki MIYAZAKI
Professor
Department of Synbiotics Institute for Genetic Medicine, Hokkaido University

■プロバイオティクスとはBACKGROUNDS

　プロバイオティクスとは、「腸内菌叢のバランスを整え、健康に有益な働きをする微生物とそれらの増殖促進物質」のことで、1989年にイギリスのFullerによって定義され、広く認知されるようになってきています。
　プロバイオティクスは、抗生物質（アンチバイオティクス）に対比される言葉であり、抗生物質が病気の治療に利用されるのに対して、プロバイオティクスは病気の発症を未然に防ぐ「予防医学」の考え方が基本になっています。乳酸菌やビフィズス菌は代表的なプロバイオティクスであり、ヨーグルトなどの発酵乳製品に広く利用されています。
　よく知られているプロバイオティクスの健康機能のひとつに、整腸作用があります。食品から摂取されたプロバイオティクスであるラクトバチラス・ガセリSBT2055は、生きたままヒトの腸管に到達して定着し（1，２）大腸菌などの有害菌の増殖を抑えて腸内菌叢の改善に働くことが分かっています。さらに、これまでの研究により、これらの乳酸菌には、血中コレステロールの低下作用（3)と内臓脂肪の低減作用（4，５)があることが明らかにされ、プロバイオティクスの新たな健康機能として注目されています。
　私たちは、最近、この乳酸菌がマウスの腸管においてIgA産生を促進する効果を有すること（6)、インフルエンザAウイルス感染後のウイルス増殖と症状重篤化を抑制する効果を示すこと(7)を明らかにしました。また、線虫を用いた実験系では、寿命延長および老化速度の遅延効果を有することを示しました(8)。一方、関節リウマチなどの自己免疫疾患の症状を緩和する他の乳酸菌の効果と作用機序についても報告をしました(9)。
　本研究分野では、今後もこれらのプロバイオティクスのもつ健康機能の可能性に着目し、プロバイオティクスによる疾病予防作用の評価、および、生体内での作用機序の解明を目指した研究を行います。

  • １）Fujiwara S. et al., J Appl Microbiol. 2001 Mar;90(3):343-52
  • ２）Takahashi H. et al., Microbiol Immunol. 2006;50(11):867-70
  • ３）Hamad E.M. et al., Br J Nutr. 2009 Mar;101(5):716-24
  • ４）Kadooka Y. et al., Br J Nutr. 2013 Nov 14;110(9):1696-703
  • ５）Miyoshi M. et al., Eur J Nutr. 2014;53(2):599-606
  • ６）Sakai F. et al., PLoS One. 2014 Aug 21;9(8):e105370
  • ７）Nakayama Y. et al., Sci Rep. 2014 Apr 10;4:4638
  • ８）Nakagawa H. et al., Aging Cell. in press. 2015 Dec 29;10.1111/acel.12431
  • ９）Hosoya T. et al., PLoS One. 2014 Sep 30;9(9):e108360

 

 ‘Probiotics’ refer to microorganisms which have a positive effect on human health, and thoserelated additional substances that stimulate the growth of these microorganisms. Probiotics also control intestinal flora balance. Dr. Roy Fuller gave the modern definition of the probiotic concept in 1989, and this definition is now accepted worldwide. 

  Unlike antibiotics, which are mainly used in medical settings to heal and eradicate illnesses, probiotics are intended to prevent illnesses before they develop. Lactic-acid bacteria and bifidobacteria are good examples of probiotics, and are found in many products, such as yoghurt and dairy products that contain yeast.

  Maintaining good intestinal flora balance is one of the well-known beneficial effects of probiotics: It has been revealed that Lactobacillus gasseri SBT2055 reached to the intestinal tract where they remain alive (1,2), suppressing the growth of harmful bacteria and improving the intestinal flora balance.  Recent studies also show that SBT2055 work to decrease blood cholesterol level (3) and visceral fat mass (4,5). These effects are attracting the most attention as a novel beneficial function. We recently discovered that SBT2055 has an effect in promoting IgA production in the intestinal tracts of mice (6). It has also been shown that SBT2055 suppresses the severe symptoms and replication of the infected influenza A virus (7). In addition, our experiment with the nematode proved that SBT2055 extends lifespan and delays the speed of aging process (8). On the other hand, we also reported on the mechanism of action and the effects of other lactic acid bacteria which alleviate the symptoms of autoimmune diseases, such as rheumatoid arthritis (9).

  Our research aims to clarify the functions of probiotics and discover new beneficial effects on human health.  Our research laboratory focusses on the possibilities of probiotics and their derivatives, evaluating their potential for prevention or treatment of diseases and understanding their molecular mechanisms.


  • 1)Fujiwara S. et al., J Appl Microbiol. 2001 Mar;90(3):343-52
  • 2)Takahashi H. et al., Microbiol Immunol. 2006;50(11):867-70
  • 3)Hamad E.M. et al., Br J Nutr. 2009 Mar;101(5):716-24
  • 4)Kadooka Y. et al., Br J Nutr. 2013 Nov 14;110(9):1696-703
  • 5)Miyoshi M. et al., Eur J Nutr. 2014;53(2):599-606
  • 6)Sakai F. et al., PLoS One. 2014 Aug 21;9(8):e105370
  • 7)Nakayama Y. et al., Sci Rep. 2014 Apr 10;4:4638
  • 8) Nakagawa H. et al., Aging Cell. in press. 2015 Dec 29;10.1111/acel.12431
  • 9)Hosoya T. et al., PLoS One. 2014 Sep 30;9(9):e108360