ヒト腸内微生物叢は、薬物代謝酵素肝臓CYP3Aに影響を与える：ヒト植物相関連マウスの研究

いくつかの研究により、腸内微生物叢が肝薬物代謝酵素シトクロムP450（CYP）に影響を与えることが明らかになりました。私たちは、個々の腸内微生物叢の変動がCYP活性に寄与する可能性があると仮定しました。ヒト植物相関連（HFA）マウスは、ヒト糞を使用して胚芽を含まないマウスから確立され、宿主に対するヒト腸内微生物叢の効果を決定するためによく使用されます。この研究では、2人の健康な個人からの糞を使用して、HFAマウスの2つのグループを生成しました。次に、腸内微生物叢と肝臓CYP活性の組成を比較して、肝臓CYP活性に対する健康な人の腸内微生物叢の影響を分析しました。CECALおよび糞便微生物叢の組成のUNIFRAC距離に基づく主要な座標分析により、レシピエントグループ間の明らかな違いが明らかになりました。CYP3A活性とCYP3A11遺伝子発現の著しい違いである肝臓CYPが、レシピエントグループ間で観察されました。CYP2CおよびCYP1A活性は、レシピエントグループ間で違いはありませんでしたが、無菌マウスよりもレシピエントの酵素活性が大幅に低くなりました。これらの結果は、ヒト腸内微生物叢が肝臓CYP活性に影響することを示しています。特に、ヒト腸内微生物叢の組成の違いは、CYP3A11遺伝子発現調節を介したCYP3A活性に顕著な影響を及ぼします。したがって、個人間のヒト腸内微生物叢の変動は、多くの薬物代謝に影響を及ぼし、薬物の有効性と毒性につながる可能性があります。

Several studies revealed that gut microbiota affects the hepatic drug-metabolizing enzyme cytochrome P450 (Cyp). We hypothesized that individual gut microbiota variations could contribute to CYP activity. Human flora-associated (HFA) mice are established from germ-free mice using human feces and are often used to determine the effect of the human gut microbiota on the host. This study generated two groups of HFA mice using feces from two healthy individuals. Then, the composition of gut microbiota and hepatic Cyp activity was compared to analyze the effects of gut microbiota in healthy individuals on hepatic Cyp activity. A principal coordinate analysis based on the UniFrac distance for the composition of the cecal and fecal microbiota revealed apparent differences between the recipient groups. Hepatic Cyp, which is a marked difference in Cyp3a activity and Cyp3a11 gene expression, was observed between the recipient groups. Cyp2c and Cyp1a activities did not differ between recipient groups, with significantly lower enzymatic activities in recipients than in germ-free mice. These results indicate that the human gut microbiota affects hepatic Cyp activity. Especially, human gut microbiota composition differences have a pronounced effect on Cyp3a activity via Cyp3a11 gene expression regulation. Therefore, human gut microbiota variations among individuals may affect numerous drug metabolism, leading to drug efficacy and toxicity.