プロバイオティクス消費中の高齢者における腸内微生物叢の機能的ダイナミクス

無効：プロバイオティクスバクテリアの消費によって付与された健康上の利点についての機械的理解は、常駐腸内微生物叢と宿主との相互作用に関する知識によって制限されています。ここでは、65歳から80歳の12人の健康な人の研究における腸内微生物叢の構造と機能的ダイナミクス（遺伝子発現）に、単一無機プロバイオティクス、Lactobacillus rhamnosus GG ATCC 53103（LGG）の影響について詳しく説明します。分析により、16S rRNAプロファイリングによって評価されたように、全体的なコミュニティ組成は安定していますが、腸内微生物叢の転写反応がプロバイオティクス治療によって調節されたことが明らかになりました。分類学的組成に基づく転写プロファイルの比較により、機能的ダイナミクスにかなりの違いを示す3つの異なるトランスクリプトーム基が得られました。腸内微生物叢のかなりの個人性間性にもかかわらず、LGG In in vivoの転写プロファイルは、研究対象全体で非常に一致していました。しかし、Bifidobacteriumと、プロバイオティクス消費中に発現が増加したBifidobacteriumおよび支配的な酪酸塩生産者のローズ醸造所とユーバクテリウムからの鞭毛の運動性、走化性、および接着に関与する遺伝子を特定し、LGGが微生物叢の主要成分と宿主の極地間の相互作用を促進する可能性があることを示唆しています。これらの結果は、特定の単一組織プロバイオティクスによって与えられた離散的な機能効果の証拠を提供し、プロバイオティクスが非存在していない個人内の居住者の微生物叢をかなりの方法で実質的に修正するという一般的な概念に挑戦します。 重要性：プロバイオティクスバクテリアは、消化器系の健康を促進するために1世紀以上使用されてきました。多くの個人は、プロバイオティクスが多くの消化器系の問題を軽減すると報告していますが、プロバイオティクスの微生物が人間の健康にどのように影響するかはほとんどリンクしていません。ここでは、健康な人間の腸に生息する居住者の微生物がプロバイオティクスにどのように反応するかを示します。よく研究されたプロバイオティクスLactobacillus rhamnosus GG ATCC 53103（LGG）は臨床試験で投与され、プロバイオティクス消費の過程で潜在的な変化を評価するために、居住微生物の一連の測定が行われました。LGGは、居住者の微生物の抗炎症経路を潜在的に促進するために、機能を一時的に濃縮することがわかりました。

UNLABELLED: A mechanistic understanding of the purported health benefits conferred by consumption of probiotic bacteria has been limited by our knowledge of the resident gut microbiota and its interaction with the host. Here, we detail the impact of a single-organism probiotic, Lactobacillus rhamnosus GG ATCC 53103 (LGG), on the structure and functional dynamics (gene expression) of the gut microbiota in a study of 12 healthy individuals, 65 to 80 years old. The analysis revealed that while the overall community composition was stable as assessed by 16S rRNA profiling, the transcriptional response of the gut microbiota was modulated by probiotic treatment. Comparison of transcriptional profiles based on taxonomic composition yielded three distinct transcriptome groups that displayed considerable differences in functional dynamics. The transcriptional profile of LGG in vivo was remarkably concordant across study subjects despite the considerable interindividual nature of the gut microbiota. However, we identified genes involved in flagellar motility, chemotaxis, and adhesion from Bifidobacterium and the dominant butyrate producers Roseburia and Eubacterium whose expression was increased during probiotic consumption, suggesting that LGG may promote interactions between key constituents of the microbiota and the host epithelium. These results provide evidence for the discrete functional effects imparted by a specific single-organism probiotic and challenge the prevailing notion that probiotics substantially modify the resident microbiota within nondiseased individuals in an appreciable fashion. IMPORTANCE: Probiotic bacteria have been used for over a century to promote digestive health. Many individuals report that probiotics alleviate a number of digestive issues, yet little evidence links how probiotic microbes influence human health. Here, we show how the resident microbes that inhabit the healthy human gut respond to a probiotic. The well-studied probiotic Lactobacillus rhamnosus GG ATCC 53103 (LGG) was administered in a clinical trial, and a suite of measurements of the resident microbes were taken to evaluate potential changes over the course of probiotic consumption. We found that LGG transiently enriches for functions to potentially promote anti-inflammatory pathways in the resident microbes.