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( Z158 )

ヒトマイクロバイオーム研究最前線 常在菌の解析技術から生態、医療分野、食品への応用研究まで

ヒトマイクロバイオーム研究最前線 常在菌の解析技術から生態、医療分野、食品への応用研究まで

発刊日
2016年03月10日
体裁
B5判 472頁
ISBN
978-4-86043-449-6
Cコード
価格(税込)
49,680
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冊数:
PDFパンフレット(Z158 書籍「ヒトマイクロバイオーム研究最前線」)

著者リスト


【監修者】
服部 正平  早稲田大学理工学術院先進理工学研究科 教授

【執筆者】
服部 正平  早稲田大学理工学術院先進理工学研究科 教授
大島健志朗  東京大学大学院新領域創成科学研究科 特任准教授
西嶋  傑  東京大学大学院新領域創成科学研究科
須田  亙  慶應義塾大学医学部 講師
本田 倫子  九州大学大学院生物資源環境科学府
中山 二郎  九州大学大学院農学研究院 准教授
飯田 哲也  大阪大学微生物病研究所 教授
山田 拓司  東京工業大学大学院生命理工学研究科 講師
大野 博司  理化学研究所統合生命医科学研究センター グループディレクター
菊地  淳  理化学研究所環境資源科学研究センター チームリーダー
磯部 洋輔  理化学研究所統合生命医科学研究センター 基礎科学特別研究員
池田 和貴  理化学研究所統合生命医科学研究センター 上級研究員
有田  誠  理化学研究所統合生命医科学研究センター チームリーダー
平山 和宏  東京大学大学院農学生命科学研究科 准教授
成島 聖子  理化学研究所統合生命医科学研究センター 研究員
本田 賢也  慶應義塾大学医学部 教授
梅崎 良則  (株)ヤクルト本社 中央研究所 特別研究員v
細見 晃司  医薬基盤・健康・栄養研究所ワクチンマテリアルプロジェクト 特任研究員
國澤  純  医薬基盤・健康・栄養研究所ワクチンマテリアルプロジェクト プロジェクトリーダー
河本 新平  理化学研究所統合生命医科学研究センター 研究員
Sidonia Fagarasan  理化学研究所統合生命医科学研究センター チームリーダー
長谷 耕二  慶應義塾大学薬学部 教授
山西 愼吾  日本医科大学小児科 講師
Ruby Pawankar  日本医科大学小児科 教授
小川  順  京都大学大学院農学研究科 教授
岸野 重信  京都大学大学院農学研究科 助教
土肥多惠子  国立国際医療研究センター研究所肝炎・免疫研究センター消化器疾患研究部 部長
須藤 信行  九州大学大学院医学研究院 教授
藤本 康介  大阪大学大学院医学系研究科
竹田  潔  大阪大学大学院医学系研究科 教授
宮本 潤基  東京農工大学大学院農学研究院
長谷川沙恵  東京農工大学農学部
木村 郁夫  東京農工大学大学院農学研究院 テニュアトラック特任准教授v
中山  亨  東北大学大学院工学研究科 教授
鶴谷 篤生  東北大学大学院工学研究科
大谷 直子  東京理科大学理工学部 教授
前田 悠一  大阪大学大学院医学系研究科
岩田 恭宜  金沢大学附属病院 特任助教
和田 隆志  金沢大学大学院医薬保健学総合研究科 教授
岩澤堅太郎  済生会横浜市東部病院小児肝臓消化器科 医員
十河  剛  済生会横浜市東部病院小児肝臓消化器科 副部長
佐藤和貴郎  国立精神・神経医療研究センター神経研究所免疫研究部 室長
山村  隆  国立精神・神経医療研究センター神経研究所免疫研究部 部長
成田 雅美  国立成育医療研究センター生体防御系内科部アレルギー科 医員
金  倫基  Vedanta Biosciences, Inc. Senior Scientist
渋谷  彰  筑波大学医学医療系/生命領域学際研究センター 教授
三島 英換  東北大学東北メディカル・メガバンク機構 助教
阿部 高明  東北大学大学院医工学研究科 教授
水野 慎大  慶應義塾大学医学部 助教
金井 隆典  慶應義塾大学医学部 教授
山下 喜久  九州大学大学院歯学研究院 教授
竹下  徹  九州大学大学院歯学研究院 准教授
山崎 和久  新潟大学大学院医歯学総合研究科 教授
高安 伶奈  東京大学大学院新領域創成科学研究科
小鳥遊景泰  東京大学大学院新領域創成科学研究科 特任研究員
冨田 秀太  岡山大学大学院医歯薬学総合研究科 准教授
漆山 大知  福岡大学医学部/国立成育医療研究センター研究所周産期病態研究部 共同研究員
宮本 新吾  福岡大学医学部 教授
秦 健一郎  国立成育医療研究センター研究所周産期病態研究部 部長
古賀 泰裕  東海大学医学部 教授
米井 嘉一  同志社大学大学院生命医科学研究科 教授
高部 稚子  同志社大学大学院生命医科学研究科 チェア・プロフェッサー准教授
福田 真嗣  慶應義塾大学先端生命科学研究所 特任准教授
辻  典子  産業技術総合研究所バイオメディカル研究部門 上級主任研究員/免疫恒常性研究特別チーム長
八村 敏志  東京大学大学院農学生命科学研究科 准教授
上野川修一  東京大学名誉教授
松本 光晴  協同乳業(株) 研究所技術開発グループ 主任研究員

目次


序文 ヒトマイクロバイオーム研究の現状と今後の展望

第1編 マイクロバイオームにおける解析技術とデータ分析
第1章 メタゲノム解析
第1節 メタゲノム解析・16S解析とその解析技術
1. はじめに
2. 次世代シークエンサー(NGS)の性能
3. 16SリボソーマルRNA(16S rRNA)解析
4. メタゲノム解析
第2節 日本人腸内細菌叢のメタゲノム解析
1. はじめに
2. ヒト腸内細菌叢メタゲノム研究の国際動向
3. 日本人腸内細菌叢のメタゲノム解析
4. 日本人腸内細菌叢の特徴
5. 日本人腸内細菌叢のリファレンス遺伝子セット
6. おわりに
第3節 アジア人の腸内細菌叢比較
1. はじめに
2. Asian Microbiome Project Phase 1:アジア人によるアジア人の 腸内細菌叢解析プロジェクト第一期調査
3. AMP以外のアジア人の腸内細菌叢研究
4. おわりに
第4節 メタゲノム解析による病原微生物検出
1. はじめに
2. 次世代DNAシーケンサーとメタゲノム解析
3. メタゲノム解析の病原微生物検出への応用
4. メタゲノム解析による新規病原微生物の検索
5. 日常検査におけるメタゲノム解析
6. マイクロバイオーム解析
7. おわりに
第5節 ヒト常在菌とそのデータベース
1. はじめに
2. ヒト腸内細菌のゲノムデータ
3. ヒト常在菌の群集構造データ
4. ヒト常在細菌メタゲノムデータ
5. ヒト腸内細菌の機能とそのデータベースの構築
6. おわりに

第2章 メタボローム解析
第1節 統合オミクス解析
1. はじめに
2. 腸内細菌由来の酢酸によるマウスO157感染死予防
3. 腸内細菌由来の酪酸のエピゲノム修飾作用による大腸制御性T細胞の分化誘導促進
4. ビフィズス菌による腸内細菌の機能制御
5. 今後の展望
第2節 微生物群集およびヒト超有機体のメタボノミクス
1. 地球史と微生物群集
2. 超有機体としての複合微生物群集研究の重要性
3. 複雑系を鳥瞰するデータ駆動型アプローチ
4. 代謝物群集の指紋解析:メタボノミクス
5. NMRスペクトルの“指紋”から恒常性の判別,差異を特徴づける物質情報へ
6. アノテーションから物質同定へ―データベースと各種パルス系列の利用

第3章 リピドミクス解析
1. はじめに
2. リピドミクス解析技術の概要と適用例
3. おわりに

第4章 無菌動物とノトバイオート技術
1. はじめに
2. マイクロバイオーム研究に用いられる技術
3. 無菌動物技術とノトバイオート技術
4. おわりに

第2編 腸内マイクロバイオームの生態と機能
第1章 腸内細菌叢と免疫
第1節 腸内細菌叢と炎症
1. dysbiosisと炎症
2. 腸内細菌と消化管免疫
3. おわりに
第2節 腸上皮細胞と腸粘膜免疫システムの活性化を担う常在性腸内細菌種
1. はじめに
2. 無菌マウスの通常化
3. 腸内細菌の機能を評価する指標としての腸粘膜形質
4. セグメント細菌の特定
5. セグメント細菌とクロストリジアの相補的作用
6. 腸免疫システムに影響を与えるその他の腸内細菌種
7. おわりに
第3節 共生細菌を介した粘膜組織での免疫システムの発達と制御
1. はじめに
2. 粘膜組織の構造と生体防御
3. 腸内細菌を介した粘膜免疫の活性化
4. 腸管リンパ組織内共生細菌と粘膜免疫
5. 腸管以外の粘膜面における常在細菌と粘膜免疫
6. まとめ
第4節 免疫グロブリンAを介した腸内細菌叢と腸管免疫系の相互作用
1. はじめに
2. IgA産生におけるFoxp3+T細胞の役割
3. IgAとFoxp3+T細胞による腸内細菌制御
4. 腸内細菌制御におけるIgAの機能
5. 腸内細菌叢がIgAおよびFoxp3+T細胞に与える影響
6. おわりに 136
第5節 腸内細菌定着と宿主エピゲノム変化
1. はじめに
2. 免疫系のエピジェネティクス制御
3. 腸内細菌由来の酪酸によるTreg分化誘導
4. 酪酸によるヒストン修飾変化とTreg分化誘導
5. 腸内細菌によるエピゲノム修飾を介したTregの機能成熟
6. おわりに

第2章 腸内細菌叢と代謝
第1節 成長初期における腸内細菌と宿主の代謝相互作用
1. はじめに
2. 乳幼児の腸内細菌叢
3. 腸内細菌と代謝
4. 腸内細菌と肥満
5. 乳幼児早期の抗生剤投与による腸内細菌叢の変化が宿主代謝に及ぼす影響
6. まとめ
第2節 腸内細菌と脂肪酸代謝
1. はじめに
2. 腸内細菌における脂肪酸代謝
3. 腸内細菌の不飽和脂肪酸飽和化代謝
4. 不飽和脂肪酸飽和化代謝産物の生理機能
5. おわりに
第3節 絶食-再摂食サイクルと腸内細菌叢
1. 消化・吸収と腸内環境
2. なぜ絶食-摂食応答が重要か
3. 絶食-再摂食応答のしくみ
4. 絶食-再摂食に伴う腸内細菌叢の変化
5. 規則的な摂食は腸内細菌叢の日内変動を生み,全身の代謝恒常性を保つ
6. 絶食-再摂食リズムの応用と今後

第3章 腸内細菌と脳機能
1. はじめに
2. 腸内細菌とストレス応答
3. 腸内細菌と行動特性
4. “Microbial Mind Control ”:微生物によるマインド・コントロール
5. 腸内細菌とストレス応答・行動特性:関連する物質と作用機序
6. 腸内細菌と精神健康・精神疾患
7. 腸内細菌とレジリエンス
8. おわりに

第3編 疾病のマイクロバイオーム
第1章 腸内細菌叢と炎症性腸管疾患
1. はじめに
2. 腸内細菌叢と炎症性腸管疾患の関連について
3. おわりに

第2章 腸内細菌叢と代謝疾患
第1節 腸内細菌叢と肥満(脂質
1. はじめに
2. 腸内細菌叢の変化と肥満
3. 腸内細菌叢と代謝機能との関連
4. 腸内細菌由来短鎖脂肪酸とエネルギー代謝
5. おわりに
第2節 腸内細菌叢とアルコール依存症
1. はじめに
2. ア症患者の大腸内菌叢構造解析
3. エタノールの代謝と腸内細菌への影響
4. 腸内細菌によるアセトアルデヒドの蓄積と大腸発がん
5. おわりに

第3章 腸内細菌叢とがん
1. はじめに
2. 腸内細菌叢による代謝産物と発がん
3. 腸内細菌と大腸がん
4. 腸内細菌と肝がん
5. おわりに

第4章 腸内細菌叢とリウマチ性疾患
1. はじめに
2. 関節炎モデルマウスと腸内細菌叢
3. ヒト関節リウマチと腸内細菌叢
4. 関節リウマチ以外の自己免疫疾患と腸内細菌叢の変化
5. おわりに

第5章 腸内細菌叢と腎疾患
1. はじめに
2. CKDにおける腸内細菌叢の変化
3. CKD病による腸内細菌叢変化の原因
4. 腸内細菌叢の変化と病態への関与
5. 急性腎障害(AKI)と腸内細菌叢
6. 腎移植と腸内細菌叢
7. 高血圧と腸内細菌叢
8. まとめ

第6章 腸内細菌と小児疾患
1. はじめに
2. 帝王切開と未熟児
3. 自閉症スペクトラム障害
4. 川崎病
5. おわりに

第7章 腸内細菌叢と多発性硬化症
1. 多発性硬化症の疾患像
2. 動物モデルと免疫動態
3. MSと腸内細菌の関わり

第8章 腸内細菌叢とアレルギー
1. はじめに
2. 腸内細菌叢による免疫制御とアレルギー
3. アレルギー疾患と腸内細菌叢
4. プロバイオティクス,プレバイオティクスの効果
5. 食物アレルギーと腸内細菌叢
6. おわりに

第9章 腸内細菌叢と喘息
1. はじめに
2. 常在微生物と喘息
3. マイクロバイオームモジュレーターを用いた喘息の治療(予防)戦略
4. おわりに

第4編 治療法/治療薬開発
第1章 腸内環境改善による腎臓病の治療開発
1. 慢性腎臓病(CKD)の現状
2. CKDと腸管の関連
3. 腸管由来尿毒素とCKD治療
4. プロバイオティクスによるCKD治療
5. プレバイオティクスによるCKD治療
6. シンバイオティクスによるCKD治療
7. 緩下剤によるCKD治療
8. 経口吸着薬によるCKD治療
9. 腸内細菌叢が有する腎保護作用としての短鎖脂肪酸産生
10. まとめと展望

第2章 マイクロバイオームとワクチン開発
1. はじめに
2. 共生細菌を介した免疫刺激と注射型ワクチンに対する効果
3. 経口ワクチンに対する免疫応答と共生細菌
4. 腸管における常在細菌依存的なIgA抗体産生増強システム
5. 腸管 IgA抗体応答を増強する共生細菌
6. まとめ

第3章 糞便微生物移植法開発の歴史と現状
1. なぜ今,糞便微生物移植法か?
2. 糞便微生物移植法の基本的な概念
3. 糞便微生物移植法の開発と再発見
4. 糞便微生物移植法の再々発見
5. 糞便微生物移植法の実際
6. 炎症性腸疾患に対する糞便微生物移植法
7. そのほかの疾患に対する糞便微生物移植の試み
8. 糞便微生物移植法の将来展望

第5編 腸管以外のマイクロバイオームの生態と機能
第1章 口腔マイクロバイオームの生態と機能
第1節 口腔マイクロバイオームと口腔系疾患
1. 口腔マイクロバイオーム解析の意義
2. 口腔のマイクロバイオームの定義
3. 歯面のマイクロバイオームと口腔系疾患
4. 唾液中の細菌構成と口腔系疾患
5. おわりに
第2節 口腔細菌が及ぼす腸内細菌叢への影響―歯周病と全身疾患の関連・腸内細菌叢dysbiosisからの視点―
1. はじめに
2. 歯周病とは
3. 歯周病と全身疾患の関連
4. 歯周病が全身疾患に及ぼす病因メカニズムとその問題点
5. 腸内細菌叢のdysbiosisと疾患の関連
6. 歯周病と全身疾患との関連の新たなメカニズム
7. P.gingivalis 口腔投与による代謝への影響と腸内細菌叢の変化
8. まとめ
第3節 ヒト唾液細菌叢の概日リズム
1. 背 景
2. 唾液細菌叢の詳細な経時変動の解析
3. まとめ

第2章 皮膚マイクロバイオームと皮膚系疾患
1. はじめに
2. 健常者の皮膚マイクロバイオーム
3. 皮膚マイクロバイオームとニキビ
4. 皮膚マイクロバイオームとアトピー性皮膚炎・乾癬
5. 皮膚マイクロバイオームと創傷治癒
6. 皮膚マイクロバイオームと予防・治療
7. まとめ

第3章 生殖器系マイクロバイオームと疾患 ―女性生殖器系および胎児・胎盤のマイクロバイオームと早産を中心に―
1. はじめに
2. マイクロバイオーム研究に関わる女性生殖器の解剖と生理
3. 生殖器系マイクロバイオーム研究の現況
4. 早産と関連する主な感染症
5. 女性生殖器系マイクロバイオームと疾患
6. まとめ

第4章 胃マイクロバイオームと疾患
1. 培養法による胃常在細菌の研究
2. 16S rRNA遺伝子(16S)解析による胃マイクロバイオームの研究
3. PPI服用の消化管細菌叢へ及ぼす影響

第6編 応用研究:食品とマイクロバイオーム

第1章 食品由来アスタキサンチンの腸内細菌叢への影響
1. はじめに
2. ヒトの便通への影響
3. 動物実験の方法
4. 動物実験の結果
5. 高脂肪食による腸内細菌叢の変化
6. アスタキサンチンの腸内細菌叢への作用
7. おわりに

第2章 プロバイオティクスと腸内代謝物質
1. はじめに
2. プロバイオティクスが産生する代謝物質によるEHEC O157の病原因子発現抑制効果
3. EHEC O157感染マウスモデルを用いたプロバイオティクス予防効果
4. 腸内細菌叢由来代謝物質がもたらす生体恒常性
5. おわりに

第3章 醗酵食品による腸内環境の最適化とアレルギー予防
1. はじめに
2. 小腸の役割
3. 小腸の微生物環境と免疫応答能
4. 食品由来の微生物刺激
5. 醗酵食品によるアレルギーの抑制
6. 醗酵代謝産物の免疫・炎症修飾効果
7. おわりに

第4章 食品免疫:食品・腸内細菌と免疫機能低下・慢性炎症の制御
1. はじめに
2. 食成分の作用の場としての腸管免疫系
3. 免疫機能の低下をもたらす要因
4. 慢性炎症をもたらす要因
5. 機能低下,慢性炎症がもたらす疾患と機能低下,炎症を抑制する食品成分
6. 今後の展望

第5章 健康寿命伸長のための腸内ポリアミン濃度コントロール食品の開発
1. はじめに
2. 細胞の健全化に不可欠な物質ポリアミン
3. 仮説「大腸管腔内ポリアミン濃度増強と寿命伸長」
4. Bifidobacterium animalis subsp. lactis LKM512
5. LKM512投与によるマウスの寿命伸長効果
6. 寿命伸長マウスの生体内での現象
7. 統一食試験とメタボロミクスを用いたポリアミン増強物質の探索
8. 加齢時の学習・記憶力の向上
9. おわりに