幼少期に2つのプロバイオティクス株の投与は、プロバイオティクスの増殖にもかかわらず内因性腸内微生物叢の組成に影響を与えません

背景：プロバイオティクスは、さまざまな感染性、免疫関連、胃腸疾患を予防および治療するためにますます適用されています。それにもかかわらず、プロバイオティクスの推定効果の背後にあるメカニズムはあまり理解されていません。プロバイオティクス作用の推奨モードの1つは、内因性腸内微生物叢の変調ですが、成人のプロバイオティクス介入研究は、腸内微生物叢の組成に有意な影響を示すことができませんでした。幼い子供の腸内微生物叢は、大人の微生物叢よりも不安定で外部要因により反応することが知られています。したがって、腸内微生物叢に対するプロバイオティクス介入の潜在的な効果は、初期の人生で容易に検出できる可能性があります。したがって、我々は、Bifidobacterium animalis subspを使用した6か月のプラセボ対照プロバイオティクス介入の効果を調査しました。16S RRNAアンプリコン配列決定によって評価されるように、Lactis（BB-12®）およびLactobacillus rhamnosus（LGG®）200人以上のデンマーク乳児の腸内微生物叢の組成と多様性（n = 290登録; n = 201のすべてのサンプル）。さらに、特定の定量的ポリメラーゼ連鎖反応（QPCR）を使用して、プロバイオティクスの存在と増殖を評価しました。 結果：プロバイオティクス投与は、プラセボと比較して腸内微生物叢の群集構造または多様性を有意に変化させませんでした。プロバイオティクス株は、プロバイオティクスを投与された子供の糞便サンプルの91.3％およびプラセボ治療を受けた子供の1％で検出されました。ベースラインの腸内微生物叢は、6か月の介入後に腸内で確立するプロバイオティクスの能力を予測することがわかっていませんでした。プロバイオティクスグループ内では、腸内のLGG®およびBB-12®株の増殖が、それぞれ参加者の44.7％と83.5％で検出されました。プロバイオティクスLGG®またはBB-12®の成長が検出され、プラセボと比較された個人のみを含む腸内微生物叢のサブ分析では、コミュニティの構造や多様性に違いはありませんでした。 結論：投与されたプロバイオティクス株の積極的な増殖にもかかわらず、幼少期の6か月のプロバイオティクス投与は腸内微生物叢の群集構造または多様性を変えませんでした。したがって、健康な乳児腸内微生物叢の変化は、これらの特定のプロバイオティクスが宿主の健康に有益な効果を発揮するために機能する顕著なメカニズムではないでしょう。 試用登録：NCT02180581。2014年6月30日登録。

BACKGROUND: Probiotics are increasingly applied to prevent and treat a range of infectious, immune related and gastrointestinal diseases. Despite this, the mechanisms behind the putative effects of probiotics are poorly understood. One of the suggested modes of probiotic action is modulation of the endogenous gut microbiota, however probiotic intervention studies in adults have failed to show significant effects on gut microbiota composition. The gut microbiota of young children is known to be unstable and more responsive to external factors than that of adults. Therefore, potential effects of probiotic intervention on gut microbiota may be easier detectable in early life. We thus investigated the effects of a 6 month placebo-controlled probiotic intervention with Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BB-12®) and Lactobacillus rhamnosus (LGG®) on gut microbiota composition and diversity in more than 200 Danish infants (N = 290 enrolled; N = 201 all samples analyzed), as assessed by 16S rRNA amplicon sequencing. Further, we evaluated probiotic presence and proliferation by use of specific quantitative polymerase chain reaction (qPCR). RESULTS: Probiotic administration did not significantly alter gut microbiota community structure or diversity as compared to placebo. The probiotic strains were detected in 91.3% of the fecal samples from children receiving probiotics and in 1% of the placebo treated children. Baseline gut microbiota was not found to predict the ability of probiotics to establish in the gut after the 6 month intervention. Within the probiotics group, proliferation of the strains LGG® and BB-12® in the gut was detected in 44.7% and 83.5% of the participants, respectively. A sub-analysis of the gut microbiota including only individuals with detected growth of the probiotics LGG® or BB-12® and comparing these to placebo revealed no differences in community structure or diversity. CONCLUSION: Six months of probiotic administration during early life did not change gut microbiota community structure or diversity, despite active proliferation of the administered probiotic strains. Therefore, alteration of the healthy infant gut microbiota is not likely to be a prominent mechanism by which these specific probiotics works to exert beneficial effects on host health. TRIAL REGISTRATION: NCT02180581 . Registered 30 June 2014.