WURの研究者は、研究室で赤ちゃんの小腸を再現。 「100パーセント一致することは決してありませんが、機能的には私たちの免疫細胞は事実上同一です。」
WUR 研究者のタマラ・ホッペンブロワーズ氏とマリット・カイパー・ナビス氏は、世界でも類のない新しい腸モデルを使用して、赤ちゃんの腸内のさまざまな細胞に対する栄養の影響を調査したいと考えています。
受胎の瞬間から2歳の誕生日までの最初の1000日は、人の残りの人生にとって非常に重要です。栄養、安全、愛着、言語の分野で良いスタートを切れば、後々の慢性疾患、肥満、精神的問題のリスクが軽減されます。 「60歳になっても、初期の良好な発育から恩恵を受けることができるということは非常に興味深いと思います」と、食品品質およびデザイン部門のKeuper-Navis氏は言います。
しかし、栄養の観点から最適な条件とは何でしょうか?母乳には哺乳瓶で授乳するよりも利点がありますか?赤ちゃんに固形食品をいつ初めて与えるべきですか?食物アレルギーはいつ、どのようにして発症するのでしょうか？それを調べるために、ホッペンブロワーズとカイパーナビスは研究室でミニ腸を作りました。これにより、さまざまな種類の食品を加えながら、マイクロバイオーム、免疫細胞、腸壁細胞の間の相互作用を研究できるようになります。そしてそれはユニークです。 「私自身、アレルギー研究の出身です」とホッペンブロワーズ氏は言う。 「私は何年もの間、成人の免疫細胞に対する栄養の影響を調べてきました。これでは私たちの疑問は決して解決しないことに気づくまでは。アレルギーは幼い頃に発症します。それなら、あなたもそれを見なければなりません。』
否や言うほどない。ミニ赤ちゃん腸を作成するために、研究者らは人工多能性幹細胞を使用します。研究室で作られた幹細胞を表す派手な言葉。これらの幹細胞を作るには、たとえばヒトの皮膚細胞が必要です。科学者たちは、洗練された物質のカクテルを使って細胞をリセットしました。オンになっていた遺伝プログラムはオフになり、細胞にそれが皮膚細胞であることを伝える信号が消去されます。こうして皮膚細胞は再び幹細胞になります。再び何にでも成長できる細胞。
「これまでの研究から得られた知識を利用して、健康な赤ちゃんの腸がどのような特性を持っているかを知ることができます」とカイパー・ナビス氏は言う。 「例えば、どの遺伝子が発現するのか？」研究室の培養条件を調整することで、幹細胞の発達を赤ちゃんの腸細胞や免疫細胞に向けます。」ホッペンブロワーズ博士: 「100% 一致することはありませんが、機能的には私たちの免疫細胞は赤ちゃんの腸のものとほぼ同じです。」
幹細胞から免疫細胞に到達するには、40日間と多くの忍耐が必要です。 「あらゆる段階で何かがうまくいかない可能性があります」とカイパー・ナビス氏は笑います。細胞が完全に発達したら、研究者らはその細胞を数日間使用して、栄養の急性効果を研究します。
まず第一に、彼らは母乳中にさまざまな腸細胞に直接影響を与える成分が含まれているかどうか、あるいは食物が最初にマイクロバイオームによって消化される必要があるのかどうかを知りたいと考えています。 Keuper-Navis: 「そのため、私たちは別の実験でマイクロバイオームに対する牛乳の影響も調べています。」その後、細菌が生成する物質を私たちのミニ腸に加えることができます。」ホッペンブロワーズ氏は、このモデルが2026年末か2027年初めに完成すると予想している。研究者らはその後、腸細胞に対する牛乳の影響に関する最初の結果とともに、モデルを発表したいと考えている。
さまざまな腸細胞とマイクロバイオームが結合するモデルはまだ存在していません。 「それは、多くの細菌が嫌気性であるためです」とホッペンブロワーズ氏は説明する。 「細胞の成長には酸素が必要ですが。」 Keuper-Navis: 「そして私たちの研究室では、培養物に細菌が入らないように最善を尽くしています。」
