腸内デザイン学研究プロジェクト/Gut Design Research Project

腸内デザイン学研究プロジェクトでは、腸内細菌叢と私たちの健康との関係を明らかにし、腸内細菌叢を適切に制御（腸内デザイン）するための研究を行っています。私たちの腸内には多種多様な腸内細菌が生息しており、免疫系の構築や人体に必要な栄養素の供給など、重要な役割を担っています。しかし、そのバランスが崩れると様々な疾患の発症や増悪につながることもわかってきています。そこでわれわれは、腸内細菌叢と宿主の共生メカニズムを明らかにすることで、腸内細菌叢を活用した新たな健康管理や疾患予防・治療方法の確立を目指しています。
本プロジェクトでは、腸内細菌叢の構造解析に加え、代謝物質解析、情報学的解析、免疫学的解析、細菌培養技術など、さまざまな最先端の技術を活用したマルチオミクスアプローチを用いています。多角的な研究アプローチにより、未開の地である腸内細菌叢の機能を正しく理解することが、腸内デザインの実現に向けた第一歩だと考えています。

文献/Publication

1. Steimle A, Neumann M, Grant ET, Willieme S, De Sciscio A, Parrish A, Ollert M, Miyauchi E, Soga T, Fukuda S, Ohno H, Desai MS. Gut microbial factors predict disease severity in a mouse model of multiple sclerosis. Nat. Microbiol. 9: 2244, 2024.
2. Song I, Yang J, Saito M, Hartanto T, Nakayama Y, Ichinohe T, Fukuda S*. Prebiotic inulin ameliorates SARS-CoV-2 infection in hamsters by modulating the gut microbiome. npj Sci. Food. 8: 18, 2024.
3. Tsukimi　T, Obana　N, Shigemori　S, Arakawa　K, Miyauchi　E,　Yang J, Song I, Ashino Y, Wakayama M, Soga T, Tomita M, Ohno H, Mori H, Fukuda S*. Genetic mutation in Escherichia coli genome during adaptation to the murine intestine is optimized for the host diet. mSystems. 9: e0112323, 2024.
4. Nagai M, Moriyama M, Ishii C, Mori H, Watanabe H, Nakahara T, Yamada T, Ishikawa D, Ishikawa T, Hirayama A, Kimura I, Nagahara A, Naito T*, Fukuda S*, Ichinohe T*. High body temperature increases gut microbiota-dependent host resistance to influenza A virus and SARS-CoV-2 infection. Nat. Commun. 14: 3863, 2023.
5. Kawamoto S, Uemura K, Hori N, Takayasu L, Konishi Y, Katoh K, Matsumoto T, Suzuki M, Sakai Y, Matsudaira T, Adachi T, Ohtani N, Standley DM, Suda W, Fukuda S, Hara E. Bacterial induction of B cell senescence promotes age-related changes in the gut microbiota. Nat. Cell Biol. 25: 865, 2023.
6. Zhu X, Sakamoto S, Ishii C, Smith MD, Ito K, Obayashi M, Unger L, Hasegawa Y, Kurokawa S, Kishimoto T, Li H, Hatano S, Wang TH, Yoshikai Y, Kano SI, Fukuda S, Sanada K, Calabresi PA, Kamiya A. Dectin-1 signaling on colonic γδ T cells promotes psychosocial stress responses. Nat. Immunol. 24: 625, 2023.
7. Morita H, Kano C, Ishii C, Kagata N, Ishikawa T, Hirayama A, Uchiyama Y, Hara S, Nakamura T, Fukuda S*. Bacteroides uniformis and its preferred substrate, α-cyclodextrin, enhances endurance exercise performance in mice and human males. Sci. Adv. 9: eadd2120, 2023.
8. Yang J, Tsukimi T, Yoshikawa M, Suzuki K, Takeda T, Tomita M, Fukuda S*. Cutibacterium acnes (Propionibacterium acnes) 16S rRNA genotyping of microbial samples from possessions contributes to owner identification. mSystems 4: e00594-19, 2019.
9. Yachida, S., Mizukami, S., Shiroma, H., Shiba, S., Nakajima, T., Sakamoto, T., Watanabe, H., Masuda, K., Nishimoto, Y., Kubo, M., Hosoda, F., Rokutan, H., Matsumoto, M., Takamaru, H., Yamada, M., Matsuda, T., Iwasaki, M., Yamaji, T., Yachida, T., Soga, T., Kurokawa, K., Toyoda, A., Ogura, Y., Hayashi, T., Hatakeyama, M., Nakagama, H., Saito, Y., Fukuda, S., Shibata, T., Yamada, T. Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer. Nat. Med. 25: 968-976, 2019.
10. Ishii, C., Nakanishi, Y., Murakami, S., Nozu, R., Ueno, M., Hioki, K., Aw, W., Hirayama, A., Soga, T., Ito, M., Tomita, M., *Fukuda, S. A metabologenomic approach reveals changes in the intestinal environment of mice fed on American diet. Int. J. Mol. Sci. 19: E4079, 2018.

福田 真嗣　特任教授
Shinji Fukuda
Project Professor

楊 佳約　特任助教
Jiayue Yang
Project Research Associate

アウ ワンピン　特任助教
Wanping AW
Project Research Associate

ソン アイゼア ユーハク　特任助教
Isaiah Youhak Song
Project Research Associate

石井千晴　訪問研究員
Chiharu Ishii
Visiting Project Researcher