腸内細菌叢の基礎知識と研究開発における留意点

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第1章 腸内細菌叢の概要
1.動物実験モデルにおける腸内細菌叢
1.1 腸内細菌叢の存在意義
1.2 腸内細菌叢の分析法の進展とその概要
1.3 腸内細菌叢の機能解析
2.腸内細菌叢研究における SFB の役割とその課題
2.1 腸内細菌SFB について
2.2 SFB 研究の概要と課題について
2.3 SFB 研究からプロバイオティクス研究へ

第2章 培養法による腸内菌叢の検索
1.検体の採取法
2.検体の輸送法
3.培養法
4.培地
4.1 各種培地および希釈液の作製法
4.1.1 嫌気性輸送培地
4.1.2 Plate-in-bottle 法による M10 培地
4.1.3 嫌気性検体希釈液 (A)
4.1.4 嫌気性検体希釈液 (B)
4.1.5 BL 寒天培地
4.1.6 EG 寒天培地
4.1.7 変法 LBS 寒天培地
4.1.8 ES 寒天培地
4.1.9 BS 寒天培地
4.1.10 変法 VS 寒天培地
4.1.11 NBGT 寒天培地
4.1.12 Neomycin-Nagler (NN) 寒天培地
4.1.13 TS 寒天培地
4.1.14 DHL 寒天培地
4.1.15 PEES 寒天培地
4.1.16 TATAC 寒天培地
4.1.17 P 寒天培地
4.1.18 NAC 寒天培地
5.検体の培地への接種および培養法
5.1 Plate-in-bottle法と嫌気ジャー法 ( スチールウール法 ) の併用による方法
5.2 Plate-in-bottle 法を用いない方法
6.各培地に発育する主な菌群の特徴
6.1 非選択培地
6.2 選択培地
6.2.1 変法 LBS 寒天培地 (Lactobacillus 選択培地 )
6.2.2 ES 寒天培地 (Eubacterium 選択培地 )
6.2.3 BS 寒天培地 (Bifdobacterium 選択培地 )
6.2.4 変法 VS 寒天培地 (Veillonella 選択培地 )
6.2.5 NBGT 寒天培地 (Bacteroidaceae 選択培地 )
6.2.6 NN 寒天培地 ( レシチナーゼ陽性Clostridium 選択培地
6.2.7 DHL 寒天培地 (Enterobacteriaceae 選択培地 )
6.2.8 PEES 寒天培地 (Staphylococcus 選択培地 )
6.2.9 TATAC 寒天培地 (Streptococcus 選択培地 )
6.2.10 P 寒天培地 ( 酵母および糸状菌選択培地 )
6.2.11 NAC 寒天培地 ( 緑膿菌選択培地 )
7.発育菌の観察
8.データのまとめ方
9.M10 培地を用いた Plate-in bottle 法とスチールウール法によるデータの比較
10.菌株の分離および保存
11.培養法における操作上の留意事項

第3章 腸内細菌叢の解析方法と各種解析手法と手順
第1節 定量的 PCR 法
1.サンプルの採取と保存
2.DNA の抽出
3.腸内細菌叢の解析
4.Real-time PCR
5.Real-time PCR による腸内細菌叢の解析
6.特異性の確認
7.検出限界
8.スタンダード
9.解析例
第2節 メタゲノム解析
1.16S アンプリコン解析
2.メタゲノム解析
3.メタゲノム解析の最前線
3.1 ビニング解析
3.2 長鎖型シークエンサーの使用
3.3 mOTU 解析
3.4 iRep による増殖速度推定
4.今後の展開
第3節 データの解析方法と統計手法
1.16S rRNA メタゲノム解析データ
1.1 データ構造
1.2 正規化
2.探索的データ解析手法
2.1 多様性の解析
2.1.1 Jaccard 係数
2.1.2 Bray-Curtis 距離
2.2 クラスター分析
2.3 データを可視化する統計手法
2.3.1 ヒートマップ
2.3.2 ネットワーク図
2.3.3 多次元尺度構成法
3.Differential abundance analysis
3.1 単変量の Differential abundance analysis
3.1.1 負の二項回帰モデル
3.1.2 ゼロ過剰モデル
3.1.3 経時測定データに対する統計モデル
3.1.4 検定の多重性
3.2 多変量の Differential abundance analysis
3.3 症例数設計
4.機械学習を用いた分析方法
4.1 Lasso 回帰モデル
4.2 ランダムフォレスト
5.他の腸内細菌解析データに関して

第4章 腸内細菌叢解析の外部委託時の注意点と活用の考え方
1.腸内細菌の解析手法の概要
2.委託内容の検討
3.ヒトサンプルや海外のサンプルを扱う際の注意点
4.委託契約時の注意事項

第5章 動物の腸内細菌叢
1.家畜や実験動物の腸内菌叢
2.野生動物の腸内菌叢
3.次世代シーケンサーの活用による 16S アンプリコンシーケンス
4.野生動物腸内細菌研究の目指すもの
―絶滅危惧野生動物の野生復帰個体群の準備―
5.野生個体からの糞便移植の可能性

第6章 人間の腸内細菌叢
1.人間の腸内細菌の特徴と個体差 ( 代表的な菌種 )
2.ヒト腸内細菌の役割
2.1 腸内細菌叢と宿主間における共生
2.1.1 腸内環境の改善と栄養の...