理化学研究所的金坚石研究员和城口克之组长等人组成的研究团队开发出了可以逐一区分各种肠道细菌并精确测量其种类和数量的方法。具体做法是将细菌和标记分子逐一封入微小的液滴中，破译DNA序列并进行统计。可以详细地定量分析“肠道菌群”等的变化，预计还有望用于诊断和治疗。
在直径约0.1毫米的微小液滴中封入细菌（中央的两个白点，图片由理研生命功能科学研究中心提供）
据说人的肠道中大约有100万亿个细菌、种类约为500～1000种。目前正在研究这些细菌与健康有多大关系。
分析菌群时一般采用从含大量细菌的样本中提取DNA破译序列的方法。然而，当进行破译而增加DNA分子时，不同种类细菌的DNA会连在一起，存在无法准确确定细菌种类的课题。并且很难调查细菌的数量。
研究团队利用了像试管一样使用微小液滴的方法。将细菌和作为标记的DNA分子一起逐一封入直径约0.1毫米的液滴中。
每个DNA分子的序列略有不同，作用类似于条形码。在液滴中增加细菌的DNA和标记DNA分子后，二者的序列会连在一起。然后统一回收相连的DNA并破译序列。
由于是将细菌逐一封入液滴中之后再增加DNA的，不同种类的细菌的DNA不会相连。即使是同一种类的细菌，由于在液滴中的标记各不相同，也可以通过区分标记来确定细菌的数量。一次可以测量10万个以上的细菌。
研究团队利用新方法测量了小鼠的肠道细菌，掌握了细菌的种类和数量的微妙变化。
研究团队分别利用不含维生素A的饲料和普通饲料饲养小鼠，然后比较了盲肠中的细菌种类和数量。无论食用哪种饲料，盲肠中都有200多种细菌，并无太大差别。但食用不含维生素A的饲料时，在盲肠与大肠和小肠相连的入口附近，有5种细菌的数量最多减至普通饲料组的约1/40，3种细菌的数量最多增至普通饲料组的约600倍。在盲肠远端只有1种细菌数量增加。
同时测量肠道等的细菌种类和数量有助于开发新的诊断、治疗和预防方法。例如，在溃疡性结肠炎等的治疗中，目前正在推进把来自健康人的肠道细菌移植到患者体内的“粪便移植”研究。如果采用新方法，就可以定量评估移植的细菌。
该方法除了人类的皮肤和口腔外，还可以测量土壤和植物等多种环境中的细菌，应用范围非常广。城口表示：“我们期待此方法能成为全球标准的测量法。”
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日文：越川智瑛、《日经产业新闻》，2022/03/16
中文：JST客观日本编辑部
