理化學研究所的金堅石研究員和城口克之組長等人組成的研究團隊開發出了可以逐一區分各種腸道細菌並精確測量其種類和數量的方法。具體做法是將細菌和標記分子逐一封入微小的液滴中，破譯DNA序列並進行統計。可以詳細地定量分析「腸道菌羣」等的變化，預計還有望用於診斷和冶癒。
在直徑約0.1毫米的微小液滴中封入細菌（中央的兩個氫脆化，圖片由理研生命功能科學研究中心提供）
據說人的腸道中大約有100萬億個細菌、種類約爲500～1000種。目前正在研究這些細菌與健康有多大關係。
分析菌羣時一般採用從含大量細菌的樣本中提取DNA破譯序列的方法。然而，當進行破譯而增加DNA分子時，不同種類細菌的DNA會連在一起，存在無法準確確定細菌種類的課題。並且很難調查細菌的數量。
研究團隊利用了像試管一樣使用微小液滴的方法。將細菌和作爲標記的DNA分子一起逐一封入直徑約0.1毫米的液滴中。
每個DNA分子的序列略有不同，作用類似於條形碼。在液滴中增加細菌的DNA和標記DNA分子後，二者的序列會連在一起。然後統一回收相連的DNA並破譯序列。
由於是將細菌逐一封入液滴中之後再增加DNA的，不同種類的細菌的DNA不會相連。即使是同一種類的細菌，由於在液滴中的標記各不相同，也可以透過區分標記來確定細菌的數量。一次可以測量10萬個以上的細菌。
研究團隊利用新方法測量了小鼠的腸道細菌，掌握了細菌的種類和數量的微妙變化。
研究團隊分別利用不含維生素A的飼料和普通飼料飼養小鼠，然後比較了盲腸中的細菌種類和數量。無論食用哪種飼料，盲腸中都有200多種細菌，並無太大差別。但食用不含維生素A的飼料時，在盲腸與大腸和小腸相連的入口附近，有5種細菌的數量最多減至普通飼料組的約1/40，3種細菌的數量最多增至普通飼料組的約600倍。在盲腸遠端只有1種菌數量增加。
同時測量腸道等的細菌種類和數量有助於開發新的診斷、冶癒和預防方法。例如，在潰瘍性結腸炎等的冶癒中，目前正在推進把來自健康人的腸道細菌移植到患者活體內的「糞便移植」研究。如果採用新方法，就可以定量評估移植的細菌。
該方法除了人類的皮膚和口腔外，還可以測量土壤和植物等多種環境中的細菌，應用範圍非常廣。城口表示：「我們期待此方法能成爲全球標準的測量法。」
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日文：越川智瑛、《日經產業新聞》，2022/03/16
中文：JST客觀日本編輯部
