ヘルムホルツ・ミュンヘン（Helmholtz Munich）を中心とする研究チームは、通常は無害と考えられているものを含む一部の腸内細菌が、注射器のような分子機構を持ち、それを使って細菌由来のタンパク質をヒト細胞内に注入し、免疫や代謝のシグナル伝達に影響を与えていることを報告した。この研究では、こうした細菌の「エフェクター」遺伝子とクローン病に関連するマイクロバイオームのパターンとの関連も示唆されているが、このメカニズムがどのように疾患に影響を及ぼすかを解明するにはさらなる研究が必要であると著者らは述べている。
ヘルムホルツ・ミュンヘンは、ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン（LMU）、エクス＝マルセイユ大学、フランス国立保健医学研究機構（Inserm）などの研究者らと協力し、一部の腸内細菌がヒト細胞に直接タンパク質を注入するメカニズムを特定した。
『Nature Microbiology』（2026年、第11巻、第2号、442ページ）に掲載された本研究で、研究チームは、腸内に生息する非病原性または共生細菌株の多くが「III型分泌装置」を持っていることを報告した。これは、宿主細胞に「エフェクター」タンパク質を注入することで知られる、注射器のような微細な構造である。著者らは、こうしたシステムがサルモネラ菌のような典型的な病原体に限定されているという従来の一般的な見方を覆すものだと述べている。
「私たちの目標は、腸内細菌がヒトの生物学にどのような影響を与えるのか、その根底にあるプロセスをより詳細に解明することでした。」
ブシュラ・ドハイ（Bushra Dohai）氏と共に本研究の筆頭著者であるヴェロニカ・ヤング（Veronika Young）氏は、研究チームは、細菌タンパク質とヒトタンパク質との間の直接的な分子接触を体系的にマッピングすることで、マイクロバイオームと疾患の間の広範な相関関係を超えたアプローチを目指したと語った。
研究チームは、これらの注入されたタンパク質がどのような機能を持つのかを調査するため、細菌のエフェクタータンパク質とヒトタンパク質との間の1,000を超えるタンパク質間相互作用をマッピングした。その後の実験により、これらの細菌タンパク質が、炎症の制御に中心的な役割を果たすNF-κBシグナル伝達やサイトカイン応答を含む、免疫および代謝のシグナル伝達に影響を与える可能性があることが示唆された。
「これは共生細菌に対する私たちの見方を根本的に変えるものです。つまり、こうした非病原性細菌は単なる受動的な居住者ではなく、タンパク質を私たちの細胞内に注入することでヒト細胞を積極的に操作できるということを示しています。」
このように評価したのは、ヘルムホルツ・ミュンヘン研究所のネットワーク生物学部門ディレクターであり、本研究の責任著者でもあるパスカル・ファルター＝ブラウン（Pascal Falter-Braun）教授である。
研究チームはまた、これらのエフェクタータンパク質をコードする遺伝子が、クローン病患者の腸内マイクロバイオームにおいてより一般的であることも報告している。彼らは、細菌からヒト細胞への直接的なタンパク質輸送が、長期間にわたる腸内炎症の一因となっている可能性があると示唆する一方、将来の研究において、その因果関係を検証し、体内のいつどこでこれらの分泌装置が活性化されるのかを特定する必要があることを強調した。
研究チームは、今後、特定の細菌エフェクタータンパク質が異なる組織や疾患状況においてどのように作用するかを調べる予定であり、この研究が将来的にはより標的を絞った予防法や治療法の策定に役立つ可能性があると述べた。
