線維芽細胞増殖因子19はアルコール誘発性肝疾患マウスにおいて胆汁酸を変化させ、ディスバイオシスを誘導する

2024年5月26日 12:50

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細胞分子消化器病学・肝臓病学
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原著論文|18巻1号71-87頁、2024年
線維芽細胞増殖因子19はアルコール誘発性肝疾患マウスにおいて胆汁酸を変化させ、ディスバイオシスを誘導する

https://www.cmghjournal.org/article/S2352-345X(24)00043-2/fulltext?utm_medium=Social&utm_campaign=AGA-posts&utm_source=twitter

ジェシカ・M・フェレル
マシュー・ディルツ
サビタ・ポクレル
シャノン・ベーメ
シンウェン・ワン
ジョン・Y.L.・チェン
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オープンアクセス掲載:2024年2月27日DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2024.02.015
PlumXメトリクス

背景と目的
過度のアルコール摂取は、脂肪症から線維症、肝硬変に至るアルコール関連肝疾患を引き起こす可能性がある。胆汁酸は細胞受容体や核内受容体に結合して代謝経路を制御し、また腸内細菌叢と相互作用して微生物の過剰増殖を制御する。線維芽細胞増殖因子19（FGF-19）は、核内受容体ファルネソイドX受容体の胆汁酸活性化に応答して誘導・放出される回腸由来のホルモンである。FGF-19シグナル伝達は、エタノール摂取により調節異常となり、アルコール性肝炎患者では増加する。ここで我々は、慢性＋大量エタノール摂食モデルマウスにおけるFGF-19の影響を検討した。
方法
アデノ随伴ウイルス-緑色蛍光タンパク質またはAAV-FGF-19を注射した後、雌性C57BL/6JマウスにLieber DeCarli流動食（5％v/v）または対照食を10日間対食させ、暴飲暴食エピソードを表現するために5％エタノールまたはマルトース対照をボーラス投与した。暴飲暴食の9時間後に組織を採取し、分析を行った。
結果
FGF-19の発現に関係なく、慢性＋暴飲暴食エタノール摂取は脂肪症を誘発した。興味深いことに、FGF-19とエタノールは、エタノール単独と比較して、Il6、Tgfβ、Tnfαで測定される肝臓炎症を有意に増加させた。エタノールとFGF-19はともに胆汁酸合成を減少させ、FGF-19は二次胆汁酸を有意に減少させ、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、大腸菌（Escherichia coli）、クロストリジウム・ペルフリンゲンス（Clostridium perfringens）を含む特定の病原性細菌の過剰増殖につながった。
結論
アルコール摂取中のFGF-19の調節異常と、それに伴う胆汁酸合成および組成の変化は、アルコール誘発性肝疾患および肝機能異常症の一因である可能性がある。
図解抄録
図サムネイル ga1
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キーワード
エタノール
炎症
マイクロバイオーム
本稿で使用した略語：
AALD（アルコール関連肝疾患）、AAV（アデノ随伴ウイルス）、Acc（アセチル-CoAカルボキシラーゼ）、BSH（胆汁酸ヒドロラーゼ）、CA（コール酸）、CDCA（チェノデオキシコール酸）、CYP7A1（コレステロール7α-ヒドロキシラーゼ）、FGF-19（線維芽細胞増殖因子19）、FGFR4（線維芽細胞増殖因子受容体4）、 FXR（ファルネソイドX受容体）、GFP（緑色蛍光タンパク質）、LCA（リトコール酸）、LPS（リポ多糖）、MCA（ムリコール酸）、PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）、rRNA（リボソームRNA）、UCP1（アンカップリングタンパク質1）、UPLC-MS/MS（超高性能液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析計）
概要
アルコール関連肝疾患（AALD）は、アルコール摂取により肝機能障害が進行する疾患群である。AALDの有病率は一般的に女性より男性の方が高いが、女性の方がアルコールへの暴露量が少なくても症状が重篤であることがある2,3。さらに、ある研究では、2009年から2015年にかけてのアルコール誘発性肝硬変の割合は、男性では30％増加したのに対し、女性では50％増加したと推定されており、これはアルコール使用障害が男性では30％増加したのに対し、女性では80％増加したことに対応している4。AALDに起因する肝移植は、2004年から2013年にかけて45％増加し5、2020年にはAALDが肝移植の最も一般的な適応となり、米国で行われた移植の約35％を占めた6。
胆汁酸は、肝細胞内でコレステロールから合成される生理的洗浄剤である。ヒトの2つの主要な胆汁酸であるコール酸（CA）とチェノデオキシコール酸（CDCA）の合成は、コレステロール7α-水酸化酵素（CYP7A1）によって開始される。さらなる水酸化反応は、CYP7B1およびCYP27A1とともに、CAとCDCAの比率を決定するCYP8B1によって行われる。マウスでは、CDCAはCyp2c70によってαおよびβムリコール酸（α/βMCA）に変換される。その後、胆汁酸はアミノ酸のタウリンやグリシンに抱合されて疎水性が低下し、胆道系への排泄が促進される。胆汁酸のホメオスタシスは、核内受容体ファルネソイドX受容体（FXR）への胆汁酸の結合が肝小ヘテロ二量体パートナーまたは回腸線維芽細胞増殖因子19（FGF-19；マウスFgf-15）を誘導する負のフィードバックループを介して肝臓と腸で制御されている。Fgf-15/19は門脈血を介して肝臓に運ばれ、そこでFGF受容体4（FGFR4）を活性化し、c-Jun-N-末端キナーゼ/細胞外シグナル調節キナーゼを介してCYP7A1の転写を抑制し、胆汁酸合成を阻害する。食後、腸内に放出された胆汁酸は、脂肪や脂溶性栄養素の吸収を促進するための洗浄剤として働く。ここで、腸内細菌叢の細菌は、肝臓で合成された一次胆汁酸CAとCDCAを、それぞれ腸で合成された二次胆汁酸デオキシコール酸とリトコール酸（LCA）に変換する。これはまず、胆汁酸塩ヒドロラーゼ（BSH）を発現する細菌によるアミノ酸脱共役によって達成され、遊離した胆汁酸は7α-デヒドロキシル化されやすくなり、さらに亜種の7α-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼによる脱水素化を受ける。BSH活性は、ラクトバチルス属、ビフィドバクテリウム属、クロストリジウム属、エンテロコッカス属を含むいくつかの属でユビキタスに発現しており8、一方、7α-デヒドロキシラーゼはクロストリジウム属クラスターXIVaの限られた種で発現している9。微生物叢による胆汁酸の制御は、部分的には、胆汁酸プールの組成を決定する。逆に、胆汁酸は抗菌活性を示し、腸内の病原性細菌の過剰増殖を防ぐ役割を果たし、肝-腸の恒常性を維持する複雑な双方向関係を形成している。
アルコールは主に肝細胞で代謝され、胆道系は特にアルコール誘発性障害の影響を受けやすい。AALDにおけるFGF-19の役割は不明である。というのも、アルコールの投与経路によって、循環中のFGF-19が増減することが研究で示されているからである10が、ある研究では、胃内投与と静脈内投与の両方のアルコールがFGF-19を減少させることが示されている12。これらの事実にもかかわらず、アルコール、胆汁酸、およびFGF-19の間の機序的関係は完全には解明されていない。そこで、われわれは、慢性的かつ大量アルコール摂取の雌性モデルマウスにおいて、肝胆道系および腸内細菌叢に対するFGF-19の増加の影響を調べた。
結果
エタノール摂取マウスにおけるFGF-19-アデノ関連ウイルス
AALDの慢性＋暴飲暴食モデルにおける肝脂質代謝へのFGF-19の影響を調べるため、雌マウスにFGF-19-アデノ随伴ウイルス（AAV）を感染させ、コントロールまたは5％等カロリーエタノール食を与えた。FGF-19の発現は血清中で酵素結合免疫吸着法により確認され（図1A）、mRNA発現は回腸と肝臓で定量的ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）により検出された（図1B）。FGF-19-AAVは回腸Fgf-15の内因性発現を低下させ（図1C）、一方エタノールはFgf-15/19の膜受容体である肝Fgfr4の発現を低下させ、これはFGF-19-AAVによってさらに低下した（図1D）。エタノールは緑色蛍光タンパク質（GFP）注射マウスの肝臓重量を増加させ、これはFGF-19注射によってさらに有意に増加したが、脂肪組織重量はFGF-19-AAVによって有意に減少した（図1E）。FGF-19は脂肪量を減少させることが知られているが、この効果が正準アンカップリングタンパク質1（UCP1）を介した代謝15,16によるものなのか、あるいはUCP117とは独立した脂質吸収の減少によるものなのかは明らかではない。脂肪細胞分化に関与するFabp4とLipeのmRNA発現は変化しなかったが、Cpt1aはFGF-19-AAVによって有意に誘導され、エタノールによって減少した。Pparαは変化しなかったが、PparγおよびPpar活性化因子Pgc1αはFGF-19-AAVによって有意に増加し、エタノールによって減少した。Ucp1 mRNA発現はFGF-19-AAVマウスで増加傾向にあり、エタノールを与えたFGF-19-AAVマウスでは有意に増加した。最後に、慢性＋暴飲暴食エタノールはGFPマウスとFGF-19マウスの両方で血清アラニンアミノトランスフェラーゼ増加を誘導したが、血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼはFGF-19-AAVマウスでのみエタノールにより有意に誘導された（図1G）。これらの結果から、FGF-19-AAVはUCPを介した経路を介して白色脂肪の代謝を活性化している可能性が示された。
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図1エタノール摂取マウスにおけるFGF-19-AAV。(A）コントロール（GFP）とFGF-19-AAV注射マウスで定量した血清FGF-19。(B）ヒトFGF-19の回腸mRNA発現。(C）マウスFgf-15の回腸mRNA発現。(D）Fgfr4の肝mRNA発現。 E）体重に対して正規化した肝臓および脂肪重量。(F）白色脂肪組織におけるmRNA遺伝子発現。(G)血清ALTおよびAST。すべてのアッセイについてn = 12マウス。データは2元配置分散分析で解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。ALT、アラニンアミノトランスフェラーゼ；AST、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ；Ctl、コントロール；Exp.、発現；Rel.、相対；WAT、白色脂肪組織；Wt、体重。
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エタノール給餌は予想通り肝臓トリグリセリド濃度を上昇させ、血清トリグリセリド濃度の上昇を伴った（図2A）。FGF-19-AAVは対照食負荷マウスにおいて肝コレステロールを減少させ、血清コレステロールを増加させたが、エタノール負荷自体はGFP対照マウスにおいてのみ肝コレステロールを減少させた。肝のH&E染色では、エタノール給餌後にマクロステアトーシスが存在することが示された（図2B、矢印）。オイルレッドOおよびBODIPY染色により、肝臓に脂質がびまん性に存在することが明らかになった（図2CおよびD）。Acacaの肝mRNA発現はGFPマウスにおいてのみエタノール摂取により有意に誘導されたが、β酸化遺伝子AcadmおよびAcadlはGFPマウスにおいてのみエタノール摂取により有意に減少した（図2D）。エタノールはまた、GFPマウスとFGF-19マウスの両方でPparaとPgc1αの発現を低下させた。しかし、Pparγの肝発現はGFPマウスでのみエタノールにより誘導され、エタノールを与えたFGF-19マウスでは有意に低いレベルで発現した（図2E）。ウェスタンブロットでは、エタノールを与えたGFPマウスでは脂肪酸合成酵素の発現が増加する傾向が示され、FGF-19-AAVマウスと比較して有意に増加したが、ホスホアセチル-CoAカルボキシラーゼ（Acc）はエタノールを与えたGFPマウスでのみ増加した（図2F）。全体として、2週間のエタノール給餌は脂肪症を増加させたが、脂質代謝に関与する遺伝子の発現に異なる影響を与えた。
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図2FGF-19-AAVマウスにおける肝脂質代謝。(A）肝トリグリセリド、血清トリグリセリド、肝コレステロール、血清コレステロール。(B）肝H&E染色、矢印は巨小胞性脂肪症を示す。(C）肝オイルレッドO（ORO）染色。(D）青色（DAPI）で核を検出した肝BODIPY染色。(E）脂質恒常性に関与する遺伝子の肝mRNA発現。(F）肝タンパク質発現。すべてのアッセイにn＝12マウス、組織学にn＝6マウス、ウェスタンブロットにn＝3-4マウスを用いた。白いスケールバー： 100μmol/L；黒スケールバー：200μmol/L。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Chol、コレステロール；Ctl、コントロール；DAPI、4′,6-ジアミノ-2-フェニルインドール；Exp.、発現；Gapdh、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ；P-Acc、リン酸化Acc；Rel.、相対；T-Acc、総Acc；TG、トリグリセリド。
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胆汁酸ホメオスタシスはFGF-19-AAVとエタノールによって変化する
胆汁酸合成およびCyp7a1転写の阻害におけるFGF-19-AAVの役割から予想されるように、全体的に胆汁酸はFGF-19-AAVによって減少した。血清胆汁酸は非有意的に減少したが（図3A）、肝臓胆汁酸（図3B）、胆嚢胆汁酸（図3C）、腸胆汁酸（図3D）、および全体的な胆汁酸プール（図3E）はすべて、食餌に関係なくFGF-19-AAVによって有意に減少した。胆汁酸合成のバイオマーカーである血清7α-ヒドロキシ-4-コレステン-3-オン（C4）もFGF-19-AAVによって有意に減少した。興味深いことに、C4はエタノール単独でも減少した（図3F）。胆汁酸の腸肝リサイクルが胆汁酸プールの維持に適応的な役割を果たしているかどうかは不明である。胆汁酸合成に関与する遺伝子を肝臓で調べた。C4と同時に、Cyp7a1の発現はエタノールによって減少し、FGF-19-AAVによってさらに減少した。Cyp8b1はエタノールによって増加したが、FGF-19-AAVによって減少した。一方、Cyp7b1とミトコンドリアのCyp27a1はエタノールまたはFGF-19-AAVによって減少した（図3G）。Cyp7a1の負の制御因子であるShpの発現は、エタノールによってのみ有意に減少したことから、肝Fxr/Shp機構がCyp7a1の減少を媒介した可能性は低いことが示された。一方、胆汁酸の胆道系への輸出を担うBsepの発現は、おそらく肝胆汁酸レベルを増加させる代償機構として、FGF-19-AAVによって減少した（図3H）。全体として、FGF-19-AAVは予想通り胆汁酸代謝を抑制したが、エタノールはCyp7a1の発現と循環C4を抑制した。同時に、エタノールはおそらく胆汁酸プールを維持するための代償機構としてCyp8b1を誘導した。次に、FGF-19とエタノールが個々の胆汁酸種にどのような影響を与えるかを調べるため、循環胆汁酸の組成を調べた。
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図3胆汁酸ホメオスタシスはFGF-19-AAVとエタノールによって変化する。(A）血清胆汁酸。(B）肝臓胆汁酸。(C）胆嚢胆汁酸。(D）腸胆汁酸。(E）胆汁酸プール。 F）血清7α-ヒドロキシ-4-コレステン-3-オン（C4）。(G）胆汁酸合成遺伝子の肝mRNA発現。(H）胆汁酸ホメオスタシスを制御する遺伝子の肝mRNA発現。(C）すべてのアッセイでn＝12マウス。データは2元配置分散分析で解析した。∗∗P＜0.01およびP＜0.001。Ctlはコントロール、BAは胆汁酸、Exp.は発現、Rel.は相対。
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血清胆汁酸組成はFGF-19-AAVによって変化する
共役および非共役血清胆汁酸の両方がFGF-19-AAVによって減少した。血清CAは、対照食を与えたマウスではFGF-19-AAVによって減少し、αMCA、βMCA、ウルソデオキシコール酸と同様に、エタノールを与えると非有意的に減少した。CDCA、デオキシコール酸、およびLCAは、エタノールとFGF-19-AAVの両方によって減少した（図4A）。タウロ結合CAはFGF-19-AAVによって有意に減少し、GFPマウスではエタノールによってさらに減少したが、タウロデオキシコール酸とタウロリトコール酸はFGF-19-AAVによってのみ減少した（図4B）。胆汁酸の疎水性は減少し（図4C）、全体として、循環胆汁酸はFGF-19-AAVによって減少した。肝臓で合成される循環一次胆汁酸はFGF-19-AAVによって有意に減少し、エタノール摂食によって非有意的に減少したが、二次胆汁酸は食餌に関係なくFGF-19-AAVによって減少した（図4D）。非共役胆汁酸は対照食を与えたマウスではFGF-19-AAVによって有意に減少したが、GFPマウスではエタノール摂取によって非共役胆汁酸がさらに減少した。逆に、共役胆汁酸は変化しなかった（図4E）。これらのデータは、FGF-19-AAVが循環胆汁酸を減少させるだけでなく、循環胆汁酸の抱合および組成を有意に変化させたことを示している。次に、このFGF-19を介した組成の変化が、エタノール摂取後の大腸環境とマイクロバイオームにどのような影響を与えるかを調べた。
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図4FGF-19-AAVによって変化する血清胆汁酸組成。(A）非共役胆汁酸。(B）タウリン共役胆汁酸。(C）胆汁酸の疎水性。(D）総一次および二次胆汁酸。(E）非共役胆汁酸と共役胆汁酸の合計。データは2元配置分散分析で解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。BA、胆汁酸；Ctl、コントロール；DCA、デオキシコール酸；UDCA、ウルソデオキシコール酸。
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炎症はFGF-19-AAVによって増加する
エタノールを与えたFGF-19-AAVマウスの肝臓で炎症性遺伝子の発現を調べた。対照食を与えたマウスでは、Tnfα、Il1b、Il6、Tgfb、Tlr2などの肝臓の炎症遺伝子マーカーはFGF-19-AAVと差がなかった。しかしながら、エタノール摂食後、これらの炎症性遺伝子の発現レベルはFGF-19-AAVによって有意に誘導された（図5A）。肝組織をマクロファージマーカーF4/80とCD68について染色したところ、エタノールを与えたFGF-19-AAVマウスではF4/80が非有意に増加したが、FGF-19-AAVでもエタノールでも変化は示されなかった（図5BとC）。胆管細胞増殖のマーカーであるサイトケラチン-19は、対照食マウスではFGF-19-AAVによって、GFPマウスではエタノールによって有意に減少した（図5D）。これらのデータは、FGF-19-AAVがエタノール摂取2週間後にはまだタンパク質レベルでは検出できない炎症性遺伝子経路の発現を開始する可能性を示している。エタノールの長期投与に関するさらなる研究により、FGF-19がアルコール誘発性炎症にどのように寄与しうるかについて、より深い洞察が得られるかもしれない。
図サムネイルgr5
図5肝炎はFGF-19-AAVによって増加する。(A）肝mRNA発現。(B）肝F4/80染色。(C）肝CD-68染色。(D）肝サイトケラチン-19染色。すべてのアッセイでn＝12マウス；組織学でn＝6マウス。白いスケールバー： 100μmol/L；黒スケールバー：200μmol/L。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Avg.は平均、Ctlはコントロール、Exp.は発現、Rel.は相対。
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血清リポ多糖（LPS）はエタノールを与えたFGF-19-AAVマウスでのみ有意に増加した（図6A）。同時に、回腸におけるTnfα、Il1b、Il6、Ccl2、Nos2、Tlr2の発現は、エタノールを与えたFGF-19-AAVマウスでのみ誘導された（図6B）。大腸では、TnfαとIl1bの発現はFGF-19-AAVマウスのエタノールによって誘導されたが、Ccl2とCcl3は両群ともエタノールによって誘導された。FGF-19-AAVマウスでは、食餌に関係なくNos2が高度に誘導された。大腸のタイトジャンクションタンパク質を分析すると、FGF-19-AAVマウスではオクルジンと接合部接着分子Aがエタノールによってアップレギュレーションされたのに対し、クローディン2はFGF-19-AAVマウスでは有意な増加を示さなかった（図6D）。このタイトジャンクションタンパク質の逆説的な増加は、LPS18とTnfα19の両方がタイトジャンクションタンパク質の発現を増加させることが示されており、クローディンは潰瘍性大腸炎やクローン病の炎症性発作を起こした患者においてアップレギュレートされる可能性があるので、初期の代償的な増加の結果かもしれない20。
図サムネイルgr6
図6FGF-19-AAVによって増加する腸の炎症。(A）血清LPS。(B）回腸mRNA発現。(C）大腸mRNA発現。(D）タイトジャンクションタンパク質の大腸タンパク質発現。すべてのアッセイでn＝12マウス；ウェスタンブロットでn＝3-4マウス。データは2元配置分散分析で解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Ctlはコントロール、Exp.は発現、Jam-Aは接合接着分子A、Rel.は相対。
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FGF-19-AAVは微生物の多様性を減少させ、セカルマイクロバイオームを変化させる
次に、FGF-19によって変化した胆汁酸組成が腸内細菌叢にどのような影響を与えるかを調べた。対照食またはエタノール食を与えたGFPマウスまたはFGF-19-AAVマウスのV3-V4領域の16sリボソームRNA（rRNA）配列決定によって盲腸内容物を分析した。FGF-19-AAVによって、微生物のα-多様性と豊富性は、門レベルでも種レベルでも有意に減少した（図7A）。一般化UniFrac主成分分析では、FGF-19-AAVによるβ多様性の明らかな変化が示された（図7B）。FGF-19-AAVは門レベルの変化をもたらし、特にコントロール（GFP、2％；FGF-19、23％；P＜0.001）とエタノール食（GFP、4％；FGF-19、22％；P＜0.001）の両方を与えたFGF-19-AAVマウスでは、プロテオバクテリア（Proteobacteria）存在量の有意な増加が顕著であった（図7C）。これは、対照食を与えたFGF-19-AAVマウスではファーミキューテス類の存在量が有意に減少し（GFP, 54%; FGF-19, 30%; P < 0.001）、エタノール食を与えたFGF-19-AAVマウスでは減少傾向にあった（GFP, 47%; FGF-19, 37%; P = 0.065）。
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図7FGF-19-AAVは微生物の多様性を減少させ、糞便マイクロバイオームを変化させる。(A）FGF-19-AAVとエタノールによって系統的多様性が減少する。(B）一般化UniFrac主成分分析（PCA）。 C）エタノールとFGF-19-AAVによって誘導される門レベルの変化。(D）胆汁酸ヒドロラーゼを発現する細菌属の定量化。(E）7α-デヒドロキシラーゼを発現する細菌ファミリーの定量化。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Ctlはコントロール。
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BSHの産生に関与するいくつかの属を調べた。Lactobacillus属はFGF-19-AAVによって存在率が有意でなく減少し、BSH活性を持つプロバイオティックなグループであるLactobacillus gasseriはFGF-19-AAVマウスで有意でなく減少した。バクテロイデスは野生型マウスではエタノール摂取によって有意に誘導されたが、FGF-19-AAVマウスではエタノールによって変化しなかった。最後に、ビフィドバクテリウムは対照食を与えたマウスではFGF-19-AAVによって有意に誘導され、これはエタノール給餌後に減少した（図7D）。二次的な胆汁酸産生に関しては、RuminococcaceaeとLachnospiraceaeを含むファミリーがFGF-19-AAVによって有意に減少し、Ruminococcaceaeもエタノール給餌によって減少した（図7E）。
FGF-19-AAVは盲腸の病原性細菌を増加させる
興味深いことに、エンテロコッカス属（Enterococcus）および病原細菌であるエンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）はFGF-19-AAVによって有意に誘導され、この誘導はエタノール給餌によって減弱した（図8A）。病原体であるクロストリジウム・ペルフリンゲンス（Clostridium perfringens）、ならびに病原種群である大腸菌（Escherichia coli）とパラクロストリジウム・ベンゾエリチカム（Paraclostridium benzoelyticum）は、食餌に関わらずFGF-19-AAVによって有意に誘導された（図8B）。Parasutterella excrementihominisは、属レベルでは炎症性腸疾患21、種レベルでは胆汁酸の減少22に関連する可能性があるが、FGF-19-AAV後に存在量が有意に増加し、エタノール給餌では非有意的に増加した。有益な種であるFaecalibaculum rodentiumは、対照食を与えたマウスではFGF-19-AAVによって有意に減少し、エタノール食を与えたマウスでは非有意に減少したが、Akkermansia muciniphilaは変化しなかった。興味深いことに、Bacteroides acidifaciensはエタノールによって有意に誘導され、FGF-19-AAVによって減少した（図8C）。これらのデータを総合すると、アルコール存在下において、FGF-19-AAVは胆汁酸レベルを抑制し、腸内細菌の病原性過剰増殖を可能にするような形で胆汁酸組成を変化させた可能性が高く、これがAALDと炎症の発症に寄与している可能性がある。
図サムネイルgr8
図8FGF-19-AAVは盲腸の病原性細菌量を増加させる。 A）病原性腸球菌属とクロストリジウム属の存在率。(B）病原性微生物種の存在率。(C）有益微生物種の存在率。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Ctlはコントロール。
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考察
AALDは、米国において、特に女性において有病率が増加している複雑な疾患である。3 脂肪沈着と炎症は重篤な末期肝疾患に進行する可能性があり、AALDに対して食品医薬品局（FDA）が承認した医薬品による治療法はない。胆汁酸のホメオスタシスは、急性アルコール摂取と慢性アルコール摂取とで異なる影響を受けるが、これにはFGF-19による制御が関与している可能性がある。Brandlら13もまた、同様の患者のサブセットにおいて、CYP7A1の下流での抑制と相まって、循環FGF-19が増加していることを示した。別の研究では、FGF-19は大酒飲みでは変化しないが、アルコール関連肝硬変患者では有意に発現が増加し、CYP7A1の抑制と関連していることが明らかにされている24。逆に、肝疾患を有する飲酒患者を対象とした追加研究では、アルコールが循環胆汁酸を増加させ25、FGF-19の調節とは無関係に胆汁うっ滞状態をもたらす可能性が示されている26。FGF-19類似体であるアルダフェルミンは、脂肪性肝炎27、胆汁酸性下痢28、胆管炎29の治療薬として試験されており、疎水性胆汁酸を抑制することがわかった30。
ヒトFGF-19とマウスFgf-15は、配列の相同性が51%しかないにもかかわらず、他のFGFとは異なる重要な特徴を共有している。ほとんどのFGFは保存されたヘパリン結合ドメインを示し、局所的なパラクリンおよびオートクリン様式でチロシンキナーゼレセプターの細胞膜結合を可能にしている。マウスのFGF-19、FGF-21、FGF-23、およびFgf-15からなるFGF-19サブファミリーはこの特徴を欠いており、これがこのサブファミリーが内分泌ホルモンとして作用する能力の一因となっていると考えられている31。最近の研究では、FGF-19とFgf-15の二量体化が肝細胞の増殖と再生に及ぼす影響の違いを媒介する可能性はあるものの、Cyp7a1を抑制する能力には影響しないことが報告されている。ここで、ヒトFGF-19のAAVを介した発現をマウスで行い、慢性＋大量エタノール摂食の状況下で、FGF-19の増加が胆汁酸代謝と腸内細菌叢に及ぼす影響を明らかにした。FGF-19のmRNAレベルは腸やその他の組織で大幅にアップレギュレートされたが、循環レベルは慢性アルコール性肝炎患者（約10-15 ng/mL）13や治療用量のアルダフェルミンを投与された患者（循環薬物量10 ng/mL以上）で観察されたレベルのおよそ2倍であった27,34。われわれは、FGF-19が予想通り胆汁酸合成に関与する酵素のmRNA発現を有意に低下させ、総胆汁酸プールを減少させることを見いだした。胆汁酸合成のバイオマーカーである血清C4は、FGF-19-AAVによって有意に減少し、エタノール摂食＋暴飲によってさらに減少した。胆汁酸代謝に対するエタノールの影響は相反するものであり、モデルに依存する可能性がある。しかし、これらの研究では胆汁酸プールや胆汁酸合成速度は測定されていない。我々37,38および他の研究者39は、摂食プロトコルに5％エタノールの模擬暴飲を加えると、他の胆汁酸合成遺伝子と同様にCyp7a1の発現が抑制されることを示した。しかし、観察されたCyp8b1の増加は、エタノール消費時に胆汁酸プールを維持するための代償反応である可能性がある。Cyp8b1はCAの合成を指令し、その共役型はエタノールによってわずかに減少したが有意であり、非共役型は変化しなかった。このような差のある影響は、腸管での胆汁酸の再吸収と再循環、概日リズム、栄養状態の変化にも起因すると考えられる。米国の成人では暴飲暴食が増加している40。したがって、暴飲暴食が胆汁酸のホメオスタシスに及ぼす影響についてさらに検討する必要がある。
肝臓における有害な影響と相まって、アルコールの使用は腸の機能障害やディスバイオシスと関連している。ディスバイオーシスは、常在菌の減少と病原性細菌の過剰増殖を引き起こし、その結果、腸管透過性の亢進、粘膜バリアの破壊、最終的に肝臓や他の臓器に到達するLPSのような微生物内毒素の循環増加につながる。ここで、FGF-19-AAVは、通常細菌の脱共役と脱水素化から産生される循環二次胆汁酸を減少させ、マイクロバイオームをネガティブに変化させた。我々のデータは、ルミノコッカス科やラクノスピラ科など、二次胆汁酸の変換に関与する既知の科が著しく減少したことを示している。また、二次胆汁酸の形成はクロストリジウムクラスターXIVaに大きく依存している。ここで、クロストリジウム属はFGF-19-AAVによって有意に誘導されたが、これはクロストリジウムクラスターXIVaを構成する種ではなく、病原体C perfringensによって支配されているようである（図7A）。
FGF-19-AAVはまた、BSHを介して胆汁酸を脱共役する細菌属（LactobacillusおよびBacteroidesを含む）において、有意ではないものの、対応する減少を伴って、非共役胆汁酸の循環レベルも減少させた。最近、BSHを産生する21の菌株が同定されたラクトバチルス属（L gasseri）41は、全体的なラクトバチルス属（Lactobacillus）と同様に、FGF-19-AAVによって減少した。一次胆汁酸を脱共役する能力に加えて、Lガセリはアルコールを代謝することが示され、Lガセリ（ラクトバチルス・カゼイ、ビフィドバクテリウム・ラクティス、ビフィドバクテリウム・ブレーベとの併用）を補充したラットは、エタノールを経口投与した後のエタノールとアセトアルデヒドの血清レベルが低下した42。FGF-19-AAVを介したL gasseriの減少は、エタノール代謝に影響を及ぼす可能性があり、エタノール摂食の慢性＋暴飲暴食モデルでさらに検討されるべきである。一方、マウスへのバクテロイデス（Bacteroides）投与はAALDの発症を予防し、中でもバクテロイデス・フラジリス（Bacteroides fragilis）が最も効果的であった43。同時に、アルコールを使用し肝硬変を発症していないヒト患者の糞便サンプルからは、バクテロイデスとルミノコッカス（Ruminococcus）が減少しており、我々のモデルでアルコールを摂取させたFGF-19-AAVマウスと同様であった44。プロバイオティクスと考えられているビフィズス菌（Bifidobacterium）は、AALDの発症を予防する可能性がある。エタノールを2週間与え、ビフィドバクテリウムと数種類のラクトバチルスを補充したラットでは、アスパラギン酸およびアラニンアミノトランスフェラーゼ値が改善し、血漿エンドトキシン値が減少した45。興味深いことに、対照食を与えたマウスでは、FGF-19-AAVによってビフィドバクテリウムが有意に増加したが、エタノールによって有意に減少し、GFPマウスでは効果がみられなかった。ヒトのアルコール性肝硬変患者でもビフィドバクテリウムとルミノコッカスが有意に減少していたことから46、今回示されたFGF-19による腸内集団の変化は、AALD患者における変化を模倣している可能性がある。全体として、これらのデータは、FGF-19-AAVマウスにエタノールを投与した場合に見られる循環胆汁酸組成の変化の一因となりうるマイクロバイオームの変化を示している。さらに、二次的な胆汁酸の減少が、病原性微生物の過剰増殖と組織傷害への道を開いた可能性もある。
胆汁酸の著しい減少は、FGF-19-AAVとエタノールを投与した後に観察された病原性種の検出増加に関与している可能性がある。胆汁酸は、細菌膜の破壊とFXR産生抗菌ペプチドの刺激を通じて、それぞれ直接的および間接的な抗菌特性を示す。二次胆汁酸はE faecalis、C perfringensなどの増殖を抑制する。47,48 E faecalisは、アルコール関連肝炎患者でしばしば増加することが知られている病原菌であり、最近の研究では、E faecalisのコロニー形成がヒト患者のアルコール関連肝炎の重症度や死亡率と相関することが示されている49。興味深いことに、我々のデータでは、エタノールはE faecalis、C perfringens、E coliの存在量に影響を与えず、これらの病原性種はFGF-19-AAVによって有意に誘導された。同様に、P benzoelyticumとP excrementihominisの存在量もFGF-19-AAVによって有意に誘導されたが、エタノールは影響を及ぼさなかった。P benzoelyticumについては、ムチン分解種としての機能以外にはほとんど知られていない51。我々の結果とは逆に、アルコール関連肝炎52や非アルコール性脂肪性肝疾患を合併した心血管系疾患の患者では、Pエクスクレメンティホミニスが減少しており、この種は潜在的に保護的であると位置づけられている53。しかし、別の最近の研究では、P excrementihominisは過敏性腸症候群の患者において有意に誘導され、腸の炎症と関連している可能性が示された。これらの研究されていない微生物種の生理学的関連性を明らかにするためには、さらなるコロニー形成の研究が必要である。
以上のことから、我々のデータは、AALDにおける胆汁酸ホメオスタシスの重要性を強調している。FGF-19はAALD患者においてしばしば増加するが、これが有毒な胆汁酸を減少させるための保護的適応反応なのか、あるいは肝臓や腸における疾患進行の一因となる病理学的反応なのかは、いまだ不明である。われわれのデータは、FGF-19レベルの上昇は脂肪減少に有益な効果をもたらすが、胆汁酸組成の変化の結果としてマイクロバイオームの変化を誘発する可能性があることを示している。アルダフェルミンは最近、非アルコール性脂肪性肝炎の治療のための臨床試験において、主要エンドポイント（肝線維化の改善）を達成できなかった。AALDと非アルコール性脂肪性肝疾患の両方に対して、他の胆汁酸に基づく治療法の開発が進められている54。しかし、胆汁酸組成の変化がディスバイオシスや炎症症状につながらないように注意する必要があり、FGF-19がAALDにおける胆汁酸ホメオスタシスをどのように変化させるかについて、さらなる研究を行う必要がある。
方法
動物と飼料
約3ヶ月齢の雌性C57BL/6J野生型マウスをThe Jackson Laboratory（Bar Harbor, ME）から購入し、ウイルス注射の2週間前から動物施設に馴化させた。マウスは馴化と実験の間、同室で飼育され、標準的なチャウ食（#5008、LabDiet）で維持された。餌と水は、12時間明：12時間暗のサイクルで温度制御された施設内で自由に摂取できた。マウスにAAV9-CAG-hFGF-19またはGFP-コントロール（50μL滅菌PBS中0.5×1010プラーク形成単位/マウス；#AAV-208960；Vector Biolabs）を注射した。約3週間後、マウスをNational Institute on Alcohol Abuse and Alcoholismの10日間慢性＋大量エタノール摂食プロトコルにかけた。簡単には、マウスをコントロールのLieber DeCarli流動食（#F1259；BioServ）に5日間馴化させた。その後、マウスを無作為に割り付け（n = 12匹/群）、対照Lieber DeCarli流動食またはLieber DeCarliエタノール食（5%vol/vol、#F1258; BioServ）のいずれかを10日間対食させた。11日目に、マウスにマルトースデキストリン（対照；9g/kg）またはエタノール（実験；5g/kg）を経口投与した。マウスは投与9時間後にイソフルラン吸入により死亡させ、解析のために組織を採取し、-80℃で保存した。すべての実験は、Northeast Ohio Medical UniversityのInstitutional Animal Care and Use Committeeの承認を得た。
遺伝子およびタンパク質分析
TRIzol（Invitrogen）を用いて組織からRNAを単離し、2μgのRNAを用いてcDNAを合成した。TaqManプローブ／プライマー（ThermoFisher；表1）を用いて、内部コントロールとしてGapdhに対するddCt法を用いて相対的mRNA発現レベルを決定した。
T-Per（ThermoFisher）を用いて1群あたり3～4匹のマウス組織からタンパク質を単離し、10％TGXゲル（Bio-Rad）に総タンパク質20μgをロードしてウェスタンブロットを行った。ブロットを5％ウシ血清アルブミンで1時間ブロックし、ホスホAに対する抗体（1：リン酸化Acc Ser79（#3661; Cell Signaling）、全Acc（#3662; Cell Signaling）、脂肪酸合成酵素（#3180; Cell Signaling）、オクルディン（#ab216327; Abcam）、接合接着分子A（36-1700; Invitrogen）、およびクローディン2（#26912-1-AP; Proteintech）に対する抗体（1000希釈）を用いて、4℃で一晩インキュベートした。二次西洋ワサビペルオキシダーゼ抗体（#ab6721；Abcam）でインキュベートした後、すべての膜をRestore Western Blot Stripping Buffer（#21059；ThermoScientific）を用いて標的タンパク質（phospho-Acc/total-Accを除く）を除去し、β-アクチン（#4970s；Cell Signaling）またはグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（#2118；Cell Signaling）を再ブロッキングした。ブロットをGBox Mini 6 Gel Documentation System (Syngene)で画像化し、ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD)を用いて定量した。
組織学
各群6匹のマウスの肝組織を10％緩衝化ホルマリンで固定し、パラフィン包埋用に処理した。パラフィン包埋肝組織を切片化し（8μm）、H&E（AML Labs, St. Augustine, FL）、F4/80（1:1000, #70076 ; Cell Signaling）、CD-68（1:1000, #ab125212 ; Abcam）、およびCK-19（1:500, #ab52625 ; Abcam）を染色した。抗体染色は脱パラフィンしたスライドで行い、抗原回収はスライドをクエン酸ナトリウムで10分間煮沸することにより行い、陽性染色は3,3′-diaminobenzidine tetra hydrochloride reagent（Vector Biolabs）を用いて現像した。OCT包埋凍結保存肝組織を切片化し（8μm）、Oil Red O（Sigma Aldrich）またはBODIPY Red 558/568（#D3835、2μmol/Lワーキング溶液；ThermoScientific）で染色した。明視野画像はオリンパスVS120スライドスキャナー顕微鏡で可視化し、OlyVIAソフトウェア（Evident、東京、日本）を用いて画像を取り込んだ。蛍光画像はZenProソフトウェア（White Plains, NY）を用いてZeiss Axio Zoom.V16で可視化した。組織学的定量は、ImageJの閾値検出を用いて行った。
血清アッセイ
血清FGF-19(#RAB0540; Millipore)および血清LPS(#LS-F17912-1; LSBio)は、酵素結合免疫吸着アッセイキットを用いて、製造者の指示に従って定量した。血清トリグリセリドおよびコレステロールは、市販のキット（それぞれInfinity #TR22421および #TR13421；ThermoFisher）を用いて定量した。
胆汁酸の定量、胆汁酸組成、およびC4分析
胆汁酸は、100 mgの糞便または凍結肝臓組織、全腸、全胆嚢を氷冷アセトニトリル：メタノール（1：1 v/v比）でホモジナイズすることにより抽出した。サンプルを超音波水浴中で1時間インキュベートし、キット（Diazyme）を用いて総胆汁酸を定量した。胆汁酸は血清中で直接定量した。胆汁酸プールは、総肝胆汁、総腸胆汁、総胆嚢胆汁の逆算値を合計することにより決定した。胆汁酸疎水性は、加重パーセント平均を用いて計算した55。
血清胆汁酸組成は、超高速液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析（UPLC-MS/MS）により測定した。胆汁酸標準物質は、Steraloids (Newport, RI)およびSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から入手した。LC-MSグレードのギ酸、LC-MSグレードのギ酸アンモニウム、およびHigh-Performance Liquid Chromatography PlusグレードのメタノールはSigma-Aldrichから購入し、LC-MSグレードのOmnisolv水はMillipore Sigma（マサチューセッツ州バーリントン）から入手した。組成分析には血清（30μL）を用いた。メタノール中に2μg/mLのLCA-d4およびCA-d4を含む内部標準物質20μLをスパイクした後、120μLのメタノールを加えてタンパク質を沈殿させた。混合物をボルテックスし、最高速度で4℃で10分間遠心した。遠心後、100μLの上清を100μLの水と混合し、MS分析用のオートサンプラーバイアルに移した。15種類の胆汁酸標準物質を含む6種類のキャリブレーターを、15種類の胆汁酸標準物質の混合物から連続希釈により調製した。その後、合計30μLの各キャリブレーター作業溶液を血清サンプルと同じ調製手順に供した。胆汁酸組成分析は、Vanquish UPLCシステム（Thermo Fisher Scientific社、マサチューセッツ州ウォルサム）と結合したQ-Exactive Orbitrap質量分析計を用いて行った。10μLのサンプルを注入した後、ACQUITY HSS T3 C18 Column (100 × 2.1 mm, 1.8 μm; ThermoScientific)で分析物を分離した。パラレル反応モニタリングモードを適用し、特定のコリジョンエネルギー下でそれぞれのMS1イオンに関連するすべてのMS2イオンをモニタリングした。定量データは、Skylineソフトウェア（University of Washington, Seattle, WA）を用いて解析した。
血清中の7α-ヒドロキシ-4-コレステン-3-オン（C4）は、UPLC-MS/MSを用いてマウス血清中で定量した。簡単に説明すると、20μLのマウス血清を、メタノール中50ng/mLのC4-d7を含む80μLの内部標準物質と混合し、タンパク質を沈殿させた。混合物をボルテックスし、17,000×g、4℃で15分間遠心した。上清（80μL）をUPLC-MS/MS分析用の清潔なサンプルバイアルに移した。UPLC-MS/MS分析は、Q-Exactive Orbitrap質量分析計と組み合わせたVanquish UPLCシステムで行った。UPLC分離は、Accucore Vanquish C18カラム（50×2.1mm、1.5μm；Thermo Scientific）を用いて、10μLのサンプルで行った。移動相は、0.1%ギ酸と5 mmol/L酢酸アンモニウムを含む水をA相とし、0.1%ギ酸と5 mmol/L酢酸アンモニウムを含むメタノールをB相とした。質量分析計はパラレル反応モニタリングモードで操作し、401.3414 (C4)と408.3853 (C4-d7)の全生成物イオンを60 eVの衝突エネルギーでモニターした。C4(401.3414>97.0647)およびC4-d7(408.3853>97.0647)の代表的なm/z遷移をSkylineソフトウェアを用いて解析し、血清中のC4濃度を3ng/mLから1μg/mLまでのキャリブレーターを用いて測定した。
盲腸内容物の16s rRNAシーケンスおよびメタゲノミック・プロファイリング
盲腸内容物を各群6匹のマウスのサブセットから採取し、EzBiome社（Gaithersburg, MD）によりメタゲノム16S配列決定を行った。DNA濃度はQuantus Fluorometer（Promega, Madison, WI）のQuantiFluor dsDNA Systemを用いて測定した。リボソーム転写産物内の16S rRNAプライマー（V3-V4）は、遺伝子特異的配列とイルミナアダプターオーバーハング塩基配列を含むプライマーペアを用いて増幅した。プライマー配列は以下の通りである：イルミナフォワード：イルミナフォワード：CCTACGGGNGGCWGCAGおよびイルミナリバース： GACTACHVGGGTATCTAATCC。入力DNAサンプルからテンプレートを増幅するためにアンプリコンPCRを行い、PCR産物はMag-Bind RxnPure Plus磁気ビーズ（Omega Bio-tek、Norcross、GA）を用いて反応ミックスからクリーンアップした。最終PCR産物にバーコードと配列決定アダプターを組み込むための2回目のインデックスPCR増幅を行った。ライブラリーはMag-Bind EquiPure Library Normalization Kit（Omega Bio-tek）で正規化し、プールした。プールしたライブラリーをAgilent 2200 TapeStationでチェックし、MiSeq（Illumina, San Diego, CA）を用いてシーケンス（2×300bpペアエンドリード設定）した。
ペアエンドシーケンスでは、同じPCRアンプリコンの各末端を表す2つの配列をマージし、VSEARCHプログラムを用いてオーバーラップする配列情報を得た56。VSEARCHプログラムを用いてEzBioCloud 16Sデータベースを検索し、クエリー次世代シーケンサーリードの配列類似性を計算した。種レベルの同定には、16S類似度97%のカットオフ値を使用した。97%で一致しなかった種は、類似度97%の境界を持つUCLUSTを使用してクラスタ化した。
統計解析
複数のグループ間の統計的有意性は、2元配置分散分析と、必要に応じてTukey多重比較ポストホック検定を用いて決定した。データはPrism（GraphPad Software, San Diego, CA）を用いて解析し、平均値±SEMで示した。
表1定量PCRに使用したTaqManプライマー
遺伝子カタログ番号
Abcb11 (Bsep) Mm_445168_m1
アカカ Mm_1304257_m1
アカドル Mm_01256456_m1
Acadm Mm_01323360_g1
Ccl2 Mm_00441242_m1
Ccl3 Mm_99999057_m1
Cpt1a Mm_01231183_m1
Cyp27a1 Mm_00470430_m1
Cyp7a1 Mm_00484150_m1
Cyp7b1 Mm_0048157_m1
Cyp8b1 Mm_00501637_s1
Fabp4 Mm_00445878_m1
ファスン Mm_0662319_m1
FGF-15 Mm_00433278_m1
FGF-19 Hs_00192780_m1
Fgfr4 Mm_01341852_m1
Hmgcr Mm_01282499_m1
Il1b Mm_00434228_m1
Il6 Mm_01210732_g1
ライプ Mm_00495359_m1
Nos2 Mm_00440502_m1
Nr0b2 (Shp) Mm_00442278_m1
Nr1h4 (Fxr) Mm_00436425_m1
パルラ Mm_00440939_m1
パルグ Mm_00440940_m1
Ppargc1a (Pgc1a) Mm_01208835_m1
Slc10a1 (Ntcp) Mm_00441421_m1
Slc2a4 (Glut4) Mm_00436615_m1
Tgfb Mm_01178820_m1
Tlr2 Mm_01213946_g1
Tlr4 Mm_00445273_m1
Tlr6 Mm_02529782_s1
Tnfa Mm_99999068_m1
Ucp1 Mm_01244861_m1
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CRediT 著者による貢献
Jessica Ferrell（概念化：リード; 形式分析：主導；資金獲得：リード；調査：主導；監修：執筆-原案：リード)
Matthew Dilts (データキュレーション：同等；正式解析：同等)
Sabita Pokhrel (データキュレーション：同等、正式分析：同等)
Zachary Stahl (データ収集：同等、正式分析：同等)
シャノン・ベーメ（データキュレーション：同等、形式分析：同等）
Xinwen Wang (データキュレーション：サポート、正式分析：サポート)
John YL Chiang (概念化：プロジェクト管理：支援：執筆 - 査読と編集：執筆-校閲・編集：支援)
参考文献
シンガル A.K.
バタラーR.
Ahn J.
他。
ACG臨床ガイドライン：アルコール性肝疾患。
Am J Gastroenterol. 2018; 113: 175-194
論文で見る
スコープス (521)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
カルバーリョA.F.
ハイリヒM.
ペレスA.
ら。
アルコール使用障害。
ランセット。2019; 394: 781-792
論文で見る
スコープス (352)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ケーザー C.A.
シモネットD.A.
シャー V.H.
アルコール消費とアルコール関連肝疾患における性差。
Mayo Clin Proc.
論文で見る
スコープス (40)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
メリンジャーJ.L.
シェデン K.
ウィンダーG.S.
他
米国の民間保険加入者におけるアルコール性肝硬変の高負担。
Hepatology. 2018; 68: 872-882
論文で見る
スコープス (143)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ウォン R.J.
アギラールM.
Cheung R．
他
非アルコール性脂肪性肝炎は、米国で肝移植を待つ成人における肝疾患の第2位の病因である。
Gastroenterology. 2015; 148: 547-555
論文で見る
スコープス (1386)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
クウォン A.J.
エベル N.H.
キム・W.R.
他。
OPTN/SRTR 2020年次データ報告：肝臓。
Am J Transplant. 2022; 22: 204-309
論文で見る
スコープス (209)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル・スカラー
クラッブ D.W.
イム G.Y.
Szabo G.
他
アルコール関連肝疾患の診断と治療：米国肝臓病学会による2019年診療指針。
Hepatology. 2020; 71: 306-333
論文で見る
スコープス (457)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
フォーリー M.H.
オフラハティ S.
バラングーR．
他
胆汁酸ヒドロラーゼ：消化管における胆汁酸代謝と宿主マイクロバイオームのクロストークのゲートキーパー。
PLoS Pathog. 2019; 15: 1-6
論文で見る
スコープス（141）
クロスレビュー
グーグル奨学生
ワイズ J.L.
カミングス B.P.
7-α-デヒドロキシル化経路：腸内細菌による胆汁酸代謝の不可欠な構成要素であり、潜在的な治療標的 [Internet].
Front Microbiol. 2023; 131093420
論文で見る
スコパス (9)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
柿山悟史
ハイレモンP.B.
Zhou H.
他。
アルコール性肝硬変における大腸炎症と二次性胆汁酸。
Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol： G929-G937
論文で見る
スコープス (151)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
スタンケビッチ E.
イズラエルセン M.
ジュエルH.B.
et al.
暴飲暴食エピソードは、全身および肝炎関連マーカーに急性の特異的変化を引き起こす。
2023; 43: 2680-2691
論文で見る
スコープス (1)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ランA.R.
ガスビエルL.S.
バーグマンN.C.
他
健常男性における急性アルコール胃内投与と静脈内投与の炎症マーカー、血中脂質および胆嚢運動への影響。
Alcohol. 2020; 87: 29-37
論文で見る
スコープス (4)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ブランドル K.
ハルトマンP.
ジー L.J.
ら。
アルコール性肝炎における血清胆汁酸とFGF19の調節障害。
J Hepatol. 2018; 69: 396-405
論文で見る
スコープス (131)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル・スカラー
フィリップスC.A.
シュナーブル B.
バジャージJ.S.
腸内細菌叢とアルコール関連肝疾患。
J Clin Exp Hepatol. 2022; 12: 1349-1359
論文で見る
スコープス (11)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル
モロン-ロスS.
ウリアルテ I.
ベラサインC.
et al.
FGF15/19は、発熱性適応に応答する脂肪組織の可塑性に必要である。
Mol Metab. 2021; 43101113
論文で見る
日本
PubMed
クロス
グーグル奨学生
トムリンソンE.
フー・L.
ジョンL.
et al.
ヒト線維芽細胞増殖因子-19を発現するトランスジェニックマウスは、代謝率の上昇と脂肪率の低下を示す。
Endocrinology. 2002; 143: 1741-1747
論文で見る
筑波大学
PubMed
クロス
グーグル奨学生
アントネリス P.J.
ドロスB.A.
コスグローブR．
他。
FGF19の抗肥満効果はUCP1依存的な熱発生を必要としない。
Mol Metab. 2019; 30: 131-139
論文で見る
スコープス (18)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Guo W.
Wang P.
Liu Z.-H.
et al.
Porphyromonas gingivalis、Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide、および細胞外アデノシン三リン酸によって変化した培養口腔上皮細胞におけるタイトジャンクションタンパク質の発現差の解析。
Int J Oral Sci. 2018; 10: e8
論文で見る
スコープス (37)
PubMed
Crossref
グーグル奨学生
ポリッツL.S.
ハリスL.R.
ケリーA.A.
ら
腸炎症におけるタイトジャンクションタンパク質クローディン-1の増加。
Dig Dis Sci. 2011; 56: 2802-2809
論文で見る
スコープス (139)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ランディ J.
ロンデ E.
イングリッシュN.
ら。
炎症性腸疾患および炎症性腸疾患関連大腸癌におけるタイトジャンクション。
World J Gastroenterol. 2016; 22: 3117-3126
論文で見る
スコープス (340)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
チェン Y.-J.
Wu H.
ウー S.-D.
他。
過敏性腸症候群および腸の慢性炎症とパラシュテレラ（Parasutterella）。
J Gastroenterol Hepatol. 2018; 33: 1844-1852
論文で見る
スコープス（180）
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Ju T.
コン J.Y.
Stothard P.
他。
コア腸内細菌叢の未解明メンバーであるParasutterellaの役割の定義。
ISME J. 2019; 13: 1520-1534
論文で見る
スコープス (239)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
シオカン D．
ヴォイカンC.S.
Wrzosek L．
ら。
アルコール性肝炎における胆汁酸ホメオスタシスと腸内細菌異常症。
Aliment Pharmacol Ther. 2018; 48: 961-974
論文で見る
スコープス (71)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ヤン Z.
楠町P.
ロス R.A.
et al.
血清メタボロームプロファイリングにより、ヒトのアルコール性肝疾患の病態に関連する主要な代謝シグネチャーが同定された。
Hepatol Commun. 2019; 3: 542-557
論文で見る
PubMed
クロスレフ
グーグル奨学生
ムティア M.D.
スミルノヴァE.
プリP。
他。
アルコール関連肝炎の発症は、腸内修飾胆汁酸の特異的変化と関連している。
Hepatol Commun. 2022; 6: 1073-1089
論文で見る
スコープス (11)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
柿山剛
パンダックW.M.
ジルベットP.M.
他。
肝硬変における腸内細菌叢による糞便中胆汁酸プロファイルの調節。
J Hepatol. 2013; 58: 949-955
論文で見る
スコープス (596)
パブコメ
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ハリソン S.A.
アブデルマレク M.F.
ネフ G.
他
非アルコール性脂肪性肝炎患者におけるアルダフェルミン（ALPINE 2/3）：無作為化二重盲検プラセボ対照第2b相試験。
Lancet Gastroenterol Hepatol. 2022; 7: 603-616
論文で見る
スコープス (45)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ブーサバJ.
トーレス M.
ディルマガーニ S.
他。
胆汁酸性下痢患者におけるFGF19アナログ・アルダフェルミンの効果：無作為化プラセボ対照試験。
胃腸病学。2023; 165: 499-501.e4
論文で見る
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ハーシュフィールドG.M.
シャズイエールO.
ドレンスJ.P.
他
原発性硬化性胆管炎におけるFGF19アナログであるNGM282の効果：多施設共同無作為化二重盲検プラセボ対照第II相試験。
J Hepatol. 2019; 70: 483-493
論文で見る
スコープス（126）
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
サンヤル A.J.
リン L.
Beuers U.
et al.
代謝性肝疾患および胆汁うっ滞性肝疾患におけるFGF19アナログであるアルダフェルミンによる疎水性胆汁酸の強力な抑制。
JHEP Rep.
論文で見る
PubMed
グーグル奨学生
ジョーンズ S.A.
FGF15/19の生理学 [インターネット]。
in：内分泌FGFとクロトス. Springer US, New York, NY2012： 171-182
論文で見る
スコープス (56)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ウィリアムズ C.M.
カルデロンJ.H.
ホックE.
ら
Fgf15/FGF19の単量体/二量体は、肝細胞増殖と代謝機能において差のある活性を示す。
FASEB J. 2021; 35e21286
論文で見る
スコープ (8)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
Zhou M.
ルオ J.
チェン M.
ら。
FGF19/FGF15による肝発癌と代謝のマウス種特異的制御。
J Hepatol. 2017; 66: 1182-1192
論文で見る
スコープス (72)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ハリソン S.A.
ネフ G.
ガイ C.D.
他
非アルコール性脂肪性肝炎患者を対象とした無作為化二重盲検プラセボ対照試験における、人工FGF19アナログであるアルダフェルミンの有効性と安全性。
Gastroenterology. 2021; 160: 219-231.e1
論文で見る
スコープス (170)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
イラチェタ-ヴェルヴェA.
カレンダ C.D.
ペトラセクJ.
他
FXRおよびTGR5アゴニストは、マウスの暴飲暴食または長期アルコール摂取後の肝障害、脂肪症、炎症を改善する。
Hepatol Commun. 2018; 2: 1379-1391
論文で見る
PubMed
クロスレビュー
グーグル奨学生
ハルトマン P.
Hochrath K.
ホルヴァートA.
他。
腸内胆汁酸/ファルネソイドX受容体/線維芽細胞増殖因子15軸の調節は、マウスのアルコール性肝疾患を改善する。
Hepatology. 2018; 67: 2150-2166
論文で見る
スコープス (182)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ドネプディ A.C.
フェレルJ.M.
ボーメS.
他
胆汁酸合成におけるコレステロール7α水酸化酵素の欠損は、マウスのアルコール誘発性肝障害を悪化させる。
Hepatol Commun. 2018; 2: 99-112
論文で見る
スコープス (37)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ポクレル S.
ディルツM.
シュタールZ.
et al.
Tgr5-/-マウスは、レプチンおよびFgf21シグナル伝達の亢進により、エタノール誘発性代謝性変化から保護される。
Hepatol Commun. 2023; 7e0138
論文で見る
(0件)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Kong B.
Zhang M.
黄 M.
他。
FXR欠損は胆汁酸プール組成を変化させ、慢性アルコール性肝障害を悪化させる。
Dig Liver Dis. 2019; 51: 570-576
論文で見る
スコープス (44)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ダフナ K.
ナイミ T.S.
Liu Y.
et al.
暴飲暴食を報告した成人1人当たりの総暴飲暴食量の傾向-米国、2011-2017年。
MMWR Morb Mortal Wkly Rep.
記事で見る
スコープス (33)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
オフラハティ S．
ブリナー・クローリーA.
セリオットC.M.
他
乳酸菌の胆汁酸塩加水分解酵素のレパートリーから、ニッチ特異的な適応が明らかになった。
mSphere. 2018; 3e00140-18
論文で見る
PubMed
Google Scholar
イム T.-J.
イム S.
ユン J.H.
他
ラットのアルコール代謝に及ぼす多種類プロバイオティクスの補充効果。
J Microbiol. 2021; 59: 417-425
論文で見る
スコープス (10)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Wang Q.
Li Y.
Lv L.
et al.
アルコール性肝疾患を予防するバクテロイデス株の同定とペクチンとの相乗効果.
Appl Microbiol Biotechnol. 2022; 106: 3735-3749
論文で見る
スコープス (5)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
鶴谷明彦
桑原明彦
斉藤祐子
他。
アルコール依存症がヒト腸内細菌叢に及ぼす生態生理学的影響：エタノールに関連した大腸がん発症への示唆。
サイレポ 2016; 627923
論文で見る
スコープス (67)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
マロッタ F.
バレットR.
ウー C.C.
et al.
実験的急性アルコール膵炎に関連した肝障害と内毒素血症：シンバイオティクスは保護効果を有するが、メトロニダゾールは保護効果を有さない。
Chin J Dig Dis. 2005; 6: 193-197
論文で見る
スコープス (40)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
アドロラートG.
ポンツィアーニF.R.
ディオニジT.
et al.
アルコール使用障害およびアルコール関連肝疾患患者における腸内細菌叢の組成および機能的フィンガープリント。
Liver Int. 2020; 40: 878-888
論文で見る
スコープス (65)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
グオ X.
オクパラ E.S.
Hu W.
他。
腸内細菌叢と胆汁酸の相互関係。
Int J Mol Sci.
論文で見る
スコープス (36)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
レポイラF.
ル・ボエックF.
ゲランC.
et al.
腸内病原細菌Enterococcus faecalisのデオキシコール酸およびタウロコール酸胆汁酸への適応。
Sci Rep.
論文で見る
スコパス (5)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Duan Y.
ロレンテC.
ラングS.
et al.
腸内細菌を標的としたバクテリオファージによるアルコール性肝疾患の抑制。
Nature. 2019; 575: 505-511
論文で見る
スコープス (472)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ファン T.J.
グオ J.-T.
Lin M.-K.
et al.
マウスモデルにおける慢性アルコール誘発肝障害に対するラクトバチルス・プランタラムの保護効果。
Appl Microbiol Biotechnol. 2019; 103: 8597-8608
論文で見る
スコープス (25)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ライモンディ S．
ムスメチE.
カンデリエーレF.
他。
ヒト腸内細菌叢のムチン分解酵素の同定。
Sci Rep.
論文で見る
スコープス (66)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ロピス M.
カサール A.M.
Wrzosek L.
他
腸内細菌叢はアルコール性肝疾患に対する個人の感受性に寄与する。
Gut. 2016; 65: 830-839
論文で見る
スコープス (400)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
胡X.
Zhou R.
Li H.
et al.
非アルコール性脂肪性肝疾患を合併した冠動脈疾患患者における腸内細菌叢と血清メタボロームの変化は、有害な心血管転帰と関連している【インターネット】。
Front Cardiovasc Med. 2022; 8805812
論文で見る
スコープ (10)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
シンガル A.K.
シャー・V.H.
Malhi H.
ALDにおける新たな治療標的：NASHからの教訓。
Hepatology. 2023; 8805812
論文で見る
Google Scholar
ホイーマンD.M.
胆汁酸塩混合溶液の親水性-疎水性バランスの定量的評価。
脂質研究 1989; 30: 719-730
論文で見る
PubMed
要旨
全文PDF
グーグル奨学生
ログネス T.
フローリT.
ニコルズB.
他。
VSEARCH：メタゲノミクスのための汎用性の高いオープンソースツール。
PeerJ. 2016 Oct 18; 4: e2584
論文で見る
スコープス (5775)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
論文情報
出版履歴
オンライン公開 2024年2月27日
受理済み 2024年2月22日
受理：2024年2月22日受理：2023年7月30日
脚注
利益相反著者らは利益相反を公表していない。

資金提供米国国立衛生研究所DK044442およびAA015951（J.M.F.）の助成を受けた。研究スポンサーは研究デザイン、データの収集、解析、解釈には関与していない。

同定
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2024.02.015

著作権
© 2024 The Authors. AGA Instituteの委託によりElsevier Inc.が発行。
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図1エタノール摂取マウスにおけるFGF-19-AAV。(A）コントロール（GFP）およびFGF-19-AAV注射マウスにおける血清FGF-19の定量。(B）ヒトFGF-19の回腸mRNA発現。(C）マウスFgf-15の回腸mRNA発現。(D）Fgfr4の肝mRNA発現。 E）体重に対して正規化した肝臓および脂肪重量。(F）白色脂肪組織におけるmRNA遺伝子発現。(G)血清ALTおよびAST。すべてのアッセイについてn = 12マウス。データは2元配置分散分析で解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。ALT、アラニンアミノトランスフェラーゼ；AST、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ；Ctl、コントロール；Exp.、発現；Rel.、相対；WAT、白色脂肪組織；Wt、体重。
図サムネイルgr2
図2FGF-19-AAVマウスにおける肝脂質代謝。(A）肝トリグリセリド、血清トリグリセリド、肝コレステロール、血清コレステロール。(B）肝H&E染色、矢印は巨小胞性脂肪症を示す。(C）肝オイルレッドO（ORO）染色。(D）青色（DAPI）で核を検出した肝BODIPY染色。(E）脂質恒常性に関与する遺伝子の肝mRNA発現。(F）肝タンパク質発現。すべてのアッセイにn＝12マウス、組織学にn＝6マウス、ウェスタンブロットにn＝3-4マウスを用いた。白いスケールバー： 100μmol/L；黒スケールバー：200μmol/L。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Chol、コレステロール；Ctl、コントロール；DAPI、4′,6-ジアミノ-2-フェニルインドール；Exp.、発現；Gapdh、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ；P-Acc、リン酸化Acc；Rel.、相対；T-Acc、総Acc；TG、トリグリセリド。
図サムネイルgr3
図3胆汁酸ホメオスタシスはFGF-19-AAVとエタノールによって変化する。(A）血清胆汁酸。(B）肝臓胆汁酸。(C）胆嚢胆汁酸。(D）腸胆汁酸。(E）胆汁酸プール。 F）血清7α-ヒドロキシ-4-コレステン-3-オン（C4）。(G）胆汁酸合成遺伝子の肝mRNA発現。(H）胆汁酸ホメオスタシスを制御する遺伝子の肝mRNA発現。(C）すべてのアッセイでn＝12マウス。データは2元配置分散分析で解析した。∗∗P＜0.01およびP＜0.001。Ctlはコントロール；BAは胆汁酸；Exp.は発現；Rel.は相対。
図サムネイルgr4
図4血清胆汁酸組成はFGF-19-AAVによって変化する。(A）非共役胆汁酸。(B）タウリン共役胆汁酸。(C）胆汁酸の疎水性。(D）総一次および二次胆汁酸。(E）非共役胆汁酸と共役胆汁酸の合計。データは2元配置分散分析で解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。BA、胆汁酸；Ctl、コントロール；DCA、デオキシコール酸；UDCA、ウルソデオキシコール酸。
図サムネイルgr5
図5肝炎はFGF-19-AAVによって増加する。(A）肝mRNA発現。(B）肝F4/80染色。(C）肝CD-68染色。(D）肝サイトケラチン-19染色。すべてのアッセイでn＝12マウス；組織学でn＝6マウス。白いスケールバー： 100μmol/L；黒スケールバー：200μmol/L。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Avg.は平均、Ctlはコントロール、Exp.は発現、Rel.は相対。
図サムネイルgr6
図6腸の炎症はFGF-19-AAVによって増加する。(A）血清LPS。(B）回腸mRNA発現。(C）大腸mRNA発現。(D）タイトジャンクションタンパク質の大腸タンパク質発現。すべてのアッセイでn＝12マウス；ウェスタンブロットでn＝3-4マウス。データは2元配置分散分析で解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Ctlはコントロール、Exp.は発現、Jam-Aは接合接着分子A、Rel.は相対。
図7
図7FGF-19-AAVは微生物の多様性を減少させ、糞便微生物叢を変化させる。(A）FGF-19-AAVとエタノールによって系統的多様性が減少する。(B）一般化UniFrac主成分分析（PCA）。 C）エタノールとFGF-19-AAVによって誘導される門レベルの変化。(D）胆汁酸ヒドロラーゼを発現する細菌属の定量化。(E）7α-デヒドロキシラーゼを発現する細菌ファミリーの定量化。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Ctlはコントロール。
図8
図8FGF-19-AAVは盲腸内の病原性細菌を増加させる。 A）病原性腸球菌属とクロストリジウム属の存在率。(B）病原性微生物種の存在率。(C）有益微生物種の存在率。データは2元配置分散分析により解析した。∗P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001。Ctlはコントロール。
表
表1定量的PCRに使用したTaqManプライマー
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