( 東 女 医 大 誌 第55巻 第1
号
)
頁 27-35 昭和60年1月特別掲載
マウスにおけるアナフィラキシー・ショック発現におよぼす
腸内細菌叢の影響
-強制的に腸内菌叢を形成させたマウスについて一
東京女子医科大学 微生物学教室(主任:吉岡守正教授〉石 原
け 丈
シ 之
( 受 付 昭 和59年10月22日〉Effect of Bacterial flora on the Induction of Anaphylactic Shock in Mice -Comparative Study in Artificially Flora-formed Mice and Germfree Miceー
Takeshi ISHIHARA
Department of Microbiology (Director: Prof. Morimasa YOSHIOKA) Tokyo Women's Medical College
In order to investigate whether of not a bacterial flora acts as a modifying factor for the induction of anaphylactic shock induced by ovalubmin， artificially flora-formed mice prepared by feeding certain bacteria to germfree mice of NC and C3HIHe strains were utilized.
In the first group
，
artificially flora-formed mice (in this case，
gnotobiotes) were made up by ad -ministration of 5 strains(Escherichia coli， Strettococcus st.， Staρhylococcus sρ.， Lactobacillz俗学.and Bac-teroides st.) isolated from feces of NC mice which have shown high anaphylaxis-sensitivity at the con -ventional state. All of these bacteria were colonized in intestines both of NC and C3HIHe mice， and the enhancement of anaphylactic shock and the high mortality rate were observed.
In the second group， artificially flora-formed mice were made up by administration of the feces of C3HIHe mice have shown low anapylaxis-sensitivity at the conventional state. All of these bacteria were also colonized in intersines
，
and the suppression of anaphylactic shock was observed.On the other hand， when the bacterial flora was made up naturally by keeping germfree mice in the conventional condition
，
the indigenous bacterial丑orawas formed both in NC and C3HIHe mice.C3HIHe mice showed low rate of anaphylactic shock and NC showed high rate as seen in the original conventional state in both mouse strains.The results indicate that bacterial flora play an important role as a modifying factor for the induction of anaphylactic shock in mice， and that the constituents of the flora would influence the state whether the induction of anaphylactic shock is enhanced or adversely suppressed. 緒 言 近年，腸内菌叢の生体におよぼす影響について「 の多くの研究から，腸内菌叢が宿主の老化，発が ん，免疫および感染などに密接な関連1)-めがある ことが知られている. また，無菌動物は，宿主と徴生物の関連を知る ために作り出された実験動物で、あり，特に腸内菌 叢の影響を観察するうえで，有用であることが認 められている.腸内菌叢に関する研究が，近年， 急速に進んだのには， この無菌動物の飼育法の確
立 川 と ， 高 度 な 嫌 気 性 培 養 法 や 培 地 の 開 発 に よ る ， 腸 内 菌 叢 検 索 法 の 確 立mによることが大き し 、 一方，無菌動物を用いたアレルギーの実験は， 遅延型アレルギーについては，多くの報告がある が3)8)，即時型アレルギーで、ある全身性のアナフィ キシー実験においては，われわれの報告9)だけで あ る . す な わ ち ， 無 菌 マ ウ ス は ， ア ナ フ ィ ラ キ シー・ショックを充分に起こすが，マウス系統の 聞に有意差は認められなかった.しかし，無菌マ ウスを普通化すると，ショック発現に系統差が明 らかに認められる結果が得られた.このことから， 腸内菌叢の存在が，ショック発現の促進または抑 制に影響を与えていると考えた. そこで，ショック発現の強弱は，定着している 腸 内 菌 叢 の 構 成 お よ び そ の 量 が マ ウ ス の 系 統 に よって，異なることと関連するかを検討した.そ の際，通常環境下での系統差を考慮に入れて，通 常環境下で飼育している NC系と C3H/He系の 両系統マウスの腸内菌叢を無菌マウスに定着させ た人工菌叢形成マウスについて，卵白アルブミン によるアナフィラキシン・シヨッグの発現を観察 し，無菌マウスと，無菌マウスを通常環境下に移 して普通化したマウスでの結果とを比較した. 実験方法 1.マウス 通常環境下においてアナフィラキシー・ショッ クの発現率が高いNC系と，低い C3H/He系の 両性マウスを用いた.実験は2回に分け，実験 Iで は， NCマ ウ ス 由 来 の 5菌 種 を 定 着 さ せ た Gnotobiotesを， また，実験IIで、は， C3H/Heマ ウス由来の糞便菌叢を定着させたマウスを用いて 実験を行なった. 1)無菌 CGermfree:Gf)マウスは，先の実験9) と同じNC系と C3H/He系を使用した.実験I では， NC系は無菌化後 7代目 CF7)，C3H/He系 は無菌化後5代目 CF5)の マ ウ ス 乞 ま た ， 実 験 IIでは， NC系 の F17-F19， C3H/He系 の F15-F17を実験に供した. 2) 人工菌叢形成 CArtificiallyflora-formed)マ ウスは，通常環境下で飼育している NCマウスの 糞便から分離した
5
菌種，すなわち ，E
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勿c
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sp.，および，B
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d
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sp.を経口 ゾンデを用いて 2系統の無菌マウスの胃内に直 接投与し定着させた群 CGnotobiotes:Gb，実験I に使用〉と，通常環境下で飼育している C3H/He マ ウ ス の 糞 便 を 経 口 投 与 し ， 定 着 さ せ た 群 CArtificially flora-formed: Af'd，実験IIに使用〉 を 作 製 し た . い ず れ の 群 も ビ ニ ー ル ア イ ソ レ ー ター内で飼育維持し，繁殖して生れた1- 2代目 のマウスを実験に供した. 3)無菌マウスを通常環境下に移して普通化し たEx-germfreeの F1 C繁 殖 し た 1代目〉 CConventionalized germfree: Cv'd-Gf)マウスを 用 い た . こ のCv'd-Gfマ ウ ス は ， ア ナ フ ィ ラ キ シ一実験中の飼育条件を無菌マウスと同じにする ため 4週齢からビニールアイソレーター内で飼 育し，実験に供した. 4)通常環境下で飼育している NC系(実験動 物 中 央 研 究 所 斉 藤 氏 よ り 分 与 〉 と C3H/HeN系 (日本クレアより購入〉マウスを， MAD CMass Air Displacement) シ ス テ ム の ポ ー タ ル ー ム (ジックインターナショナノレより借用〉内で繁殖維 持したものCSPF由来の Conventional: Cv)を用 し、た 5)実験中のマウスは，すべて温度;22士20 C， 湿 度 ;50-70%の恒温恒湿室で飼育した.ピニー ルアイソレーター内の温度は，室温より 2- 30 C 高く，温度はほとんど、差がなかった.実験中およ び飼育中の飼育は，市販の放射線滅菌した国型飼 料を，飲料水は，蒸留水を1230 C50分間，オートク レーブ誠菌して用いた.2
.
アナフィラキシー・ショックの発現実験 1)抗原は，卵白アルブミン CNBC社 製 ; 2団 結品物)を用いた.感作および惹起に用いた抗原 液は，卵白アルブミンを1 %含む生食水を櫨過滅 菌した櫨過液を用いた.また 1回の投与抗原量 は，卵白アルブミン2mg含有の抗原液O.幻mlを 用いた.なお，この抗原液は，チオグリコレート 培地(栄研〉による無菌検査では菌は検出きれな カミっ主こ. - 282) ショックの発現実験は，マウスの 5週齢と 6 週齢時に2回，上記の抗原の 1回投与量を背部皮 下に注射し，感作7日後の 7週齢時に感作と同様 に背部皮下に惹起注射をして実施した.観察は， 惹起注射後90分間行ない，死亡数から死亡率を求 めた.なお，発現実験中の収容匹数はプラスチッ クケージ(ポリカーボネート製;マウス用〉内に 6匹までとし，各群;15匹以上のマウスをショッ ク発現実験に用いた.
3
.
腸内菌叢の検索 実験I
における腸内菌叢の検索は，前島らの方 法川を若干修飾して実施した.すなわち，マウスか ら1-2
個の糞便を採取し，秤量して，滅菌希釈 液(0.1%寒天加リン酸ノミッファー， pH 7.0にチオ グリコール酸0.3ml/1を加えた液〉で100倍に希釈 し，乳棒で麿砕したのち， 100倍段階希釈し，適当 希釈のO.lmlを各分離培地にそれぞれ滴下し，コ ンラージ棒で塗布した.用いた分離培地は，選択 培地 :DHL寒天(栄研)， SF寒天(DifcoのSF培 地に1.5 %寒天を加えた)，マンニット食塩寒天(栄 研入以上3種類の培地は370 Cで好気培養.LBS寒 天培地(BBL)，変法一NBGT寒天(5%馬血液添 加ハートインフュージョン寒天に，ネオマイシン 0.2g/l，タウロコール酸ナトリウム1
9
/
1
，ブリリ アントグリーン0
.
0
0
1
g
/
1
を加えた〉以上 2種類 の培地は37'Cで嫌気培養.また，非選択培地は好 気培養で， 5 %馬血液添加ブレーンハートイン フュージョン寒天(栄研〕を，嫌気培養では Anaer-obic寒天 (BBL)を用いた.また，嫌気培養はス チールウール法を用いた. 一方，実験IIでは，光岡らの方法11)に基づき，ま た，前島らの方法10)を参考に腸内菌叢の検索を行 なった.その検索と同定の手順をF
i
g
.1
に示し， 用いた培地と，その検出菌(属〉をTable Hこ示す. 腸内菌叢の検索は，大腸内容物を採取後，その重 量を秤り，嫌気性希釈液 (KH2
P 04 : 4.5g，Na2
HP04 : 6.0g， L-システイン塩酸塩:O
.
5g， Tween 80: 0.5g，寒天:19を蒸留水1，000ml~こ溶解後， pH 7.2に調整し， 1150 C 20分オートクレーブ滅菌〉 で50倍に希釈したものを10-3希釈液(希釈液0.05 mlを培地平板上に滴下する〉として実施した.Table 1 Culture media and detected organisms lncuba Medium Organisms Time tion (days) [Aerobic cultureJ T(+ryapgtaicra〕se soy broth(BBL〕Aerobes 1-2 PEA Azideoaogda，r5〔%Ei)kEI1〉 Cocci 〔十horsebl S(S抱t1rうψhJVtZooccoocccc略us) 1-2 Mannitol salt agar(Eiken) sEunptehfyofboaccotcecnuas ceae 1-2 DHL agar(Eiken) 1 [Anaerobic cultureJ GAM agar(Nissui) Anaerobes 3 BL agar(Nissui) (+horse blood， 5%) Anaerobes 3 NBGT blood agar (modified) Bacteroidaceae 3 LBS a1g.a32rm(Bl/Bl L〉(+acetic acid， 1 ~ 32ml/]) Lactobacillus 3 実験結果 1.実験
1
:
N C系 マ ウ ス 由 来 の5
菌 種 を 定 着 させた GbとGfおよびCv'd-Gfマウスにおける アナフィラキシー・ショックの死亡率の比較 通常環境下で，アナフィラキシー・ショックに 高い感受性を示すN C系のCvマウスの糞便から 分離した5菌種 (Escherichiacoli， Streptococcus sp.， Staphylococcussp.， Lactobacillussp.，および Bacteroidessp.)を無菌マウスに定着させた実験 I における，卵白アルブミンによるアナフィラキ シー・ショックの死亡率を，性別でTable2に示 す.N C系， C3H/He系とも， Gf， Cv'd明Gf，Gbマ ウスに共通して，雄より雌のアナフィラキシー・ ショッグによる死亡率が有意に大であった.なか でも， C3H/He系の雄は， Gf， Cv' d-Gf， Gbのいず れの状態でも共通して，ショック死亡率が低く， N C系の雌は共通して高かった.また， N C系の雄 とC3H/He系の雌はこれらの中間のショッグ感 受性を示したが，いずれも， Cv'd-GfマウスはGf およびGbマ ウ ス に 比 べ て 有 意 に 低 い 値 で あ っ た.強制的に人工菌叢を形成させた影響はN C系 では雄，雌ともにショック感受性の増大が認めら れたが， C3H/He系で、は雌マウスのみがCv'd-Gf 群に比べて有意に高かった.2
.
実験11:C3H/He系マウスの糞便菌叢を投Specimen(Colon contents) ↓ Weighing of specimen Dilution: 1・50suspensions in anaerobic diluant 1 : 10 dilution(until the 6th tube) Inoculation onto each appropriate mediums and distribution by a glass stick. J Aerobic cu1ture (3TC， 24.48hrs，) Gram staining，
Mor
.
r
tology， Spore，MotiIity， Catalase， Cytochrome oxidase， O.F test. Identification and counts of aerobes.
1
Anaerobic culture (3TC， 3days) Steel wool method replaced air with gass(lO%CO; +90%N，) in anaerobic ]AR Gram staining， Morphology， Spore， Check of anaerobic or aerobic growth. Identification and counts of anaerobes. Counts of each and total bacteria in colon contents(Iog 10/ g. of the specimen) Fig. 1 Method for bacteria counts in floraTable 2 The susceptibility to anaphylactic shock in germfree， gnotobiotes， and
conventionaJized germfree mice
CExperiment 1) Male Female Strain No. No.of Mraotret(a%lit〕y No. NO.of Mraotret(a%lit〉y examined death examined death Germfree 38 20 5 2 6 p 40 30 NC Cv'd-Gf 33 8 24.2 26 22 84.6
・
Gnotobiote 26 19 73.1 19 19 100 Germfree 26 4 15.4 18 8 44.4 C3H/He Cv'd-Gf 30 1 3.3 29 8 Gnotobiote 62 7 11.3 58 34 58.6 本 市N ote. Cv' d-Gf: Conventionalized germfree mice， using the Fl of ex-germfree mice which were transfer -ed to animal room from the vinyl isolator.
Gnotobiote: The mice administrated orally with 5 kinds of organisms isolated from the feces of conventional NC strain mice.(using the Fl mice) 〔本): x'-test 0.01 <pく0.05;(*事): x'-test pく0.01 与した
A
f
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d
とGf
，C
v'd
・Gf
お よ びCv
マウスにお けるアナフィラキシー・ショックの死亡率の比較 通常環境下で，アナフィラキシー・ショックが 低 い 感 受 性 を 示 すC3H/He
系のCv
マウスの糞 使 を 無 菌 マ ウ ス に 経 口 投 与 し た 実 験1
1
における ショックの死亡率を，性別でTable3に示す.強制 的に人工菌叢を形成させた影響は実験I
の場合と 同様に，NC
系の両性とC3H/He
系の雌マウスに みられた.ただし，Gf
マウスより有意に低い死亡 率を示したのは，C3H/He
系の雌のみで，NC
系Table 3 The susceptibility to anaphylactic shock in germfree， artificially flora-formed，
conventionalized germfree， and conventional mice
(Experiment II) Male Female Strain No_ No_ of Mraotret(a%lit〉y No_ No_ of Mraotret(a%lit〉y examined death examined death Germfree 33 13 39.4 32 16 5 0 0 p NC Cv'd-Gf 32 20 62
勺
23 23 100 Afd 34 9 26目 30 10 66.7 ー ー ， 帽 欄 唾 幽 白 ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー 胆 司 ー " ー ， 帽 ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー - - - ・ 骨 E ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ー ， ・ ー ， ー ー 司 胴 Cv 35 12 34.3 32 29 90.6 Germfree 59 6 10.2 52 18 C3H/He Cv'd-Gf 39 2 5.1 26 7 26.9I * Afd 30。 。
32 4 12.5 Cv 20。 。
16。
。
Note. Cv'd-Gf: Conventionalized germfree mice， using the Fl of ex-germfree mice which were transfer -ed to animal room from the vinyl isolator.
Afd: Artificially flora-formed mice which were administrated orally with the feces of conventional C3 H/He strain mice.(using the Fl mice)
(*) : x'-test0.01くp<0.05;(叫): x'-testp<O.Ol
Table 4 Bacterial counts in the feces of gnotobiotes which were administrated orally with
organisms isolated from the feces of conventional NC strain mice
CExperiment 1)
Detected NC strain C3H strain
orgamsms Male Female Male
Escherichia coli 9.2i:0.5 (3/3) 8.8:¥:0.6 (3/3) 9.3:¥:0.3 (5/5) Streptococcus 9.2士0.2(3/3) 9.0:¥:0 (3/3) 9.5士0.3(5/5) Staphylococcus 5.3:¥:2.1 (3/3) 5.9:¥:0.9 (3/3) 6.5:¥:0.8 (5/5) Lactobacillus 7.5:¥:0.7 (3/3) 7.7士0.1(2/3) 7.6:¥:0.5 (5/5) Bacteroides 9.7:¥:0.4 (3/3) 9.5:¥:0.2 (3/3) 9.5士0.4(5/5) Mean:¥:S.D. of the iiJ.dex in log 10 of organisms/g. of the feces is shown.
Parentheses show numbers of detected sample/numbers of the feces samples.
Female 9.4:¥:0.5 (5/5) 9.3士0.3(5/5) 6.l:t1.0 (5/5) 7.5:¥:0.7 (5/5) 9.3:¥:0.3 (5/5) はCv'd-Gfマウスよりは有意に低いが，Gfマウス とは有意差は認められなかった. 3.実験Iと実験11の比較 実 験
I
と実験I
I
で 得 ら れ た 死 亡 率 をF
i
g
.2
に 示す. Gfの雄マウスについてはNC系で，アナフィラ キシー・シヨ yクによる死亡率が40-50%の中等 度であるのに対して， C3H/He系では20%以下の 低い値を示し，系統差がみられた.また，雌マウ スも同様に， NC系で50%以上， C3H/He系では 45%以下，両系統の間に有意差が認められた.そ して，このGfマウスを通常環境下に移して，自然 に腸内菌叢を形成させたC
v'd-Gfマウスについ ては，雌において， NC系ではショック死亡率が 85%以上と， Gfのときより高いが， C3H/He系で は， 28%以下で， Gfより著しく低かった.また， 雄マウスでは， C3H/He系では，雌マウスよりも， 極めて低い値を示したが， NC系では実験Iと実 験I
I
の聞に，大きなバラツキが認められた. 一方，強制的に腸内菌叢を形成させたマウスで は，通常環境下でアナフィラキシー・ショックに 高い感受性を示すNC系より，分離した5菌種を 定着させたNC系， C3H/He系の両系統マウスと も， C3H/He系の雄マウスを除いて，それぞれのC3H/He NC Morta1ity rate (%) 100
-
-
t
t
q
-
由ー再開一ー同防ー
日 間
山 山
山 議
正
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80 60 40 20 UH 吋冨---~---富山
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義
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豊一
-
-
5
8
璽-Gf Cv'd-Gf Gb :Af'd Gf Cv'd-Gf Gb:Af'd Fig. 2 Mortality rates in anaphylactic shock among germfree， gnotobiotes，artificially tlora-formed， conventionalized germfree and conventional NC and C3H/He strain mice.
Gf: GennfreeC ) ; Cv'd-Gf: conventionalized germfree (醐入transfered to animal room from the vinyl isolator; Gb: Gnotobiotes C :~: ，)administrated orally with 5 kinds of NC strain mice in Exp.I.;Af'd: Artificially tlora-formed mice (終)，administrated orally with the feces of C3H/He strain mice in Exp_ II.; (---) : The mortality rate in anaphylactic shock on Cv mice Ccommercial SPF mice). FI of Cv'd.Gf， Gb and Af'd mice were used for anaphylaxis experi -ments. O 100 80 60 40 20 O 由 阿 国 自 由 ' 凶
Table 5 Bacterial counts in colon contents of artificially tlora.formed mice which were administrated orally with the feces of conventional C3H!He strain mice
CExperiment II)
Detected NC strain C3H strain orgall1sms Male Female Male Female
Enterobacteriaceae 6.7:t0.6 (6/6) 7.2士0.4(7/7) 6.3:t0.9(18/18) 5.8:t0.9 (16/16) Streptococci 6.3:t0.5 (6/6) 6.7:t0.8 (7/7) 6.6:t0.5 (18/18) 6.2:t0.6 (16/16) Staphylococci 7.6 (1/6) ND ND ND Lacto bacilli 9.l:t0.2 (6/6) 9.4:t0.4 (7/7) 9.8:t0.2 (18/18) 9.7士0.3(16/16) Bacteroidaceae 9.l:t0.3 (6/6) 9.4:t0.5 (7/7) 10.0:t0.3 (18/18) 9.8:t0.6 (16/16) Clostridia 7.4:t0.5 (3/6) 8.2士0.2(5/7) 8.7土0.8( 9/18) 8.6:t0.4 ( 9/16) -_.砂・ーーーーーーーーーーー・ー骨担骨・哩伊軸--ー ー--ーー---ーω--ー--ーーーー・ーーー ー ー ー ー ー ー ー 白 骨 ー 幽 ー ー ー ー 働 - - - ー ー ー ー ー ー ー ー ー 骨 骨F ---凶---ーーーーーーーーーーーー Total organisms 9.4士0.3(6/6) 9.8士0.3(7/7) 10.3:t0.1 (18/18) 10.l:t0.3(16/16) Mean:tS.D. of the index in log 10 of organisms/g. of the feces is shown. Parentheses show numbers of detected sample/numbers of the feces samples. ND: Not detected， lower than 103 if any.
G
f
やC
v'd
-
G
f
マウスより，ショック死亡率が高い 傾向を示した.逆に，通常環境下で抵抗性のC3H/
He
系の糞便を与えたA
f'd
マウスは，NC
系やC
3
H/He
系の両系統とも，シッョク死亡率がG
f
やC
v'd
-
G
f
マウスより低い傾向を示した.そして，C
3
H/He
系の雄を除いた両系統の雄・雌とも，C3H/
He
系の糞便菌叢を定着させたAf'dマウスより も，NC
系の糞便由来の5
菌属を定着さぜたGb
マウスの方が有意に高いショック死亡率を示し た 4.強制的に人工菌叢を形成させたマウスにお ける細菌叢の検索NC
系マウスの糞便由来の5
菌種を定着させたGb
マウスの糞便内細菌叢をT
a
b
l
e4
に，糞便1
9
あたりの生菌数を1
0
を底とした対数の指数で示 す.NC
系は雄・雌3
匹ずつ，C3H/He
系は雄・ 雌5
匹ずつ検索した結果，NC
系の雄マウスで，L
a
c
t
o
b
a
c
i
l
l
i
が1例だけ検出されなかった(105以 下〉が他は全ての投与した菌が検出され，NC
系マ ウスとC3H/He
系マウスの聞に，差はみられな かった.同様に，C3H/He
系のCv
マウスの糞便を 経口投与したAf'dマウスの大腸内容物の細菌叢 を，T
a
b
l
e
5に示す.総菌数がNC
系の雄マウスで9
.
4
士0
.
0
3
/
g
，雌マウスは9
.
8
士0
.
3
/
g
であり，C
3
H/He
系では，雄が1
0
.
3:
t
0
.
1
/
g
，雌では1
0
.
1
士0
.
3
/
g
となり，C3H/He
系の方が，総菌数はわず かに多かった.その原因は，Lac
初b
a
c
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l
l
i
，および嫌 気 性 菌 で あ るB
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c
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とC
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のフ ローラによるものと思われる.また，フローラの 個 体 差 は 大 き く な か っ た が，S
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c
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c
c
i
だけ は，NC
系の雄マウスで6例中5例では検出され なかった(103以下). なお，本研究の菌検索方法を光岡の方法1ぺ理化 学研究所:動物薬理研究室〉と比較した結果，後 者によってE
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b
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，F
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勿と一部 のC
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必 が 検 出 さ れ た が，B
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とP
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c
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c
a
α mは， Af'dマウスの菌叢にも，また， 投与したC3H/He
系のCv
マウスの糞便中にも 検出されなかった. 考 察 生体における遅延型アレルギ一反応において， 腸内細菌叢が促進的に作用することが3)8)あると 考えられている.著者らは，即時型アレルギーで ある全身性のアナフィラキシーにおいて，腸内細 菌叢の存在によって，促進的に作用するだけでな く，マウスの系統によっては，逆に，抑制的に作 用することを報告した.ショッグ発現の修飾因子 としての腸内細菌叢の役割をさらに確かめるた め，本研究では無菌マウスに強制的に人工菌叢を 形成させたマウスを用いて，アナフィラキシ一実 験を行なった結果，通常環境下で低い発現率を示 したC3H/He
系マウスの糞便菌叢を定着させた Af'd
マウスは，C3H/He
系はもちろん，自然に菌 叢を形成させると高いショック感受性を示すNC
系のショック死をも抑制した. また，通常環境下で高い発現率を示すNC
系か ら分離した5
菌属を定着させたGb
マウスでは，NC
系，C3H/He
系 と も シ ョ ッ ク 発 現 が 増 強 さ れ，高い死亡率を示したC
T
a
b
l
e3
)
.
これらのマウスのように強制的に人工菌叢を形 成させた場合，両系統マウスの聞に菌叢の分布に は大きな差はみられなかったくT
a
b
l
e4
と5).この ことは，腸内菌叢の菌種および菌量，その組合わ せなどによって，即時型アレルギーである全身性 アナフィラキシー・ショック発現が影響を受け， ショックにたL、する感受性が増強または減弱する 重要な一因であることを示すものと考える. また，先の報告9)と同様に，自然に腸内菌叢を形 成させた場合，NC
系マウスとC3H/He
系マウス で，大きな系統差が認められたC
T
a
b
l
e3
)
が，こ れは，マウスの系統によって，間有の腸内菌叢を 形成したためと考えられる.すなわち，前島ら12)や 伊藤13)らは，マウスの系統的によって腸内菌叢に 差がみられること，また，伊藤ら14)は，NC
マウス は，他の系統と著しく異なることを報告している. これらの事実は，マウス系統聞における微生物の 定着および集落化に差のあることを示している. 本研究において，G
f
マ ウ ス の ア ナ フ ィ ラ キ シー・ショックの発現に，系統聞の有意差が認め られたC
T
a
b
l
e
と3
)
.
この結果は先の報告9)におけ る，G
f
マウスのショック発現率に系統差が認めら れなかった結果と異なった.その理由として，無菌動物化して，
1-2
代目の時の実験に比べ，今 回の実験では，無菌動物化してから代数を経てい ることにより，無菌マウスとして安定してきたの ではないかということも考えられるが，この点に ついては明らかではない.しかし，いずれの実験 においても，自然に腸内菌叢を定着させて普通化 したマウスでのショック死亡率は，NC
系では高 く，C3H/He
系では低く，より大きな系統差が認 められた.また，G
f
マウスにおいて，両系統とも 性差が認められ，雌マウスの方が雄マウスよりも 高いショック死亡率を示したC
T
a
b
l
e4
)
.
しかも， Af'd
，Gb
およびC
v'd
・G
f
マウスにおいても，同様 な性差が認められたC
T
a
b
l
e
2と3
)，このことか ら，NC
系とC3H/He
系 の 両 系 統 マ ウ ス に お け る，無菌マウスのアナフィラキシー・ショック発 現に対する性差は，ホルモンなど遺伝的因子によ るものであり，その関与の強さは，修飾因子とし て作用している腸内菌叢の影響より大であると考 える.また，実験Iと実験IIにおけるNC
系のG
f
とC
v'd
.
G
f
マ ウ ス の シ ョ ッ ク 死 亡 率 の パ ラ ツ キ は，C3H/He
系にくらべて，とくに，雄マウスを 普 通 化 し た と き に 大 き か っ たC
T
a
b
l
e
4).伊 藤13)14)らは，飼育場所により腸内菌叢に差があり， それが特に，NC
系で特異的であると述べている. 従って，NC
系の雄マウスを，普通化した飼育環境 により，自然に定着する菌叢に相違を生じやすい ということが考えられる. 結 語 マウスにおけるアナフィラキシー・ショックの 発現に，腸内菌叢の影響がどのように作用するか を検討するため，NC
系とC3H/He
系のG
f
マウ スに一定の腸内菌叢を強制的に定着させたマウス を作製し，G
f
マウスと，G
f
マウスを普通化したC
v
'
d
.
G
f
マウスの雄・雌をともに用いて，卵白アル ブミンによるアナフィラキシー・ショックの発現 実験を行ない，その死亡率を比較してつぎの結果 を得た. 1)通常環境下で低い発現率を示すC3H/He
系 マウスの糞便を経口投与して，強制的にC3H/He
系マウスの糞便菌叢を定着させたAf'dマウスで は，C3H/He
系，NC
系ともショック死亡率がG
f
マウスよりも低い傾向を示した. 2)通常環境下で高い発現率を示すNC
系マウ スの糞便から分離した5菌種 CEscherichia coli， Streptococcuss
p
.
， Staphylococcuss
p
.
， Lactobacil. luss
p
.
，およびBacteroidess
p
.
)
を強制的に定着 させたGb
マウスでは，NC
系，C3H/He
系とも ショッグの死亡率がG
f
マウスより高い傾向を示 した.3
)
C3H/He
系の雄マウスはすべての群におい て極めて低いショック発現率であった.4
)
以上の結果から，腸内菌叢は菌種や菌量，ま た，その組合わせが，アナフィラキシー・ショッ クの感受性を増強させ，あるいは，減弱する修飾 因子として働くことが示唆された. 5) また，G
f
マウスでも，ショックの発現に系統 差が認められた.そして，G
f
マウスを普通化した 場合，ショック発現の系統差は，より大きく表現 されることが認められた. 5)C3H/He
系とNC
系マウスは，G
f
，Gb
， Af'd
お よ びC
v'd
.
G
f
のいずれの条件においても， ショッグ感受性に性差が認められ，雌マウスの方 が雄マウスにより高い感受性を示した.この性差 は，腸内菌叢による修飾因子よりも優位にショッ グ感受性に影響することが示慶された. 稿を終えるにあたり，御助言・御校聞を賜わりまし た吉岡守正教授，ならびに，本研究の御助言，御指導 を下さいました北里大学衛生学部合田 朗教授に深 謝いたします.また，無菌動物の飼育指導ならびに供 与を下さいました(財〉実験動物中央研究所野村達次 所長，斉藤宗雄主任研究員および，御協力下さいまし た実中研G
b
飼育室の皆様方，ならびに，腸内細菌叢検 索の御協力をいただきました実中研鍵山直子室長，お よび理化学研究所伊藤喜久治研究員，北里大学衛生学 部微生物学教室石原ともえ研究生に感謝します. 文 献 1)光岡知足:!場内菌叢研究の展望.最新医学 33(10) 1934-1937 (1978) 2)合田 朗・免疫と腸内細菌叢.最新医学 33(10) 1963-1967 (1978) 3)野本亀久雄・常在菌叢と生体防衛機構.綜合臨林 30(8) 2041-2045 (1981) 4)R
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一一pigs in bacteriology. Proc lndiana Acad Sci 42 35-37 (1932) 5)Trexler， P.C.: The use of plastic in the design of isolator systems. Ann NY Acad Sci 78 29-36 (1955) 6)Mitsuoka
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T.，
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