脳と腸の間にある多くの会話手段
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イヤーインレビュー
発行：2022年12月14日
神経消化器病学（Neurogastroenterology
脳と腸の間にある多くの会話手段
マーリーン・M・ハオ＆リンコン・A・スタンプ
Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology (2022)この記事を引用する
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メトリクスの詳細
さまざまな経路によって腸と脳の間のコミュニケーションが可能になり、このコミュニケーションは生理や行動に影響を及ぼします。2022年に発表された研究は、これらの経路のいくつかに対する我々の理解がいかに急速に進んでいるかを示しています。
主な研究成果
マウスを用いた神経細胞の記録とイメージングにより、迷走神経を介した腸から脳への直接的な神経経路が、浸透圧の変化を伝え、喉の渇きを調節していることを明らかにした2。
キイロショウジョウバエの研究から、特定の栄養素の摂取が腸からの内分泌分泌に影響を与え、それが脳のニューロン活動を変化させ、摂食行動から求愛行動への切り替えを媒介することが明らかになった3。
また、ヒトの腸内ビロームの解析から、腸内に存在する特定のオーダーのウイルス性バクテリオファージが腸内細菌集団に影響を与え、これらの変化が認知機能に関連することが示された4。
一木ら2名は、喉の渇きと水の摂取における迷走神経の役割について調査しました。迷走神経は、栄養素の感知や食欲の調節に不可欠な役割を担っており、水分摂取の調節に寄与していることが知られている（迷走神経切断により正常な水分摂取が妨げられる）7。しかし、迷走神経が浸透圧を感知し、その情報を脳に伝達するメカニズムは、これまでほとんどわかっていませんでした。一木ら2名は、マウスの迷走神経（および脳）ニューロンのin vivo光記録および電気記録を用いて、口渇とその充足は、腸および肝門脈（HPA）から前脳の口渇に関与する領域へのシグナルによって媒介され、これらのシグナルは迷走神経支配を介して伝達されることを明らかにした。カルシウムイメージングと急性水刺激パラダイムを用いると、腸を支配する迷走神経細胞のサブセットが、胃ではなく腸の水注入によって一貫して活性化されることが示された。これらのニューロンは、迷走神経節のタキキニン 1 発現ニューロンであり、HPA に投射し、それを介して腸の水が吸収されることが確認された。迷走神経を標的として外科的・化学的に脱神経することにより、HPAが浸透圧に基づく渇きの飽和の検出と脳への信号伝達の中心であることが実証された。その結果、HPA迷走神経は、浸透圧の変化そのものには反応せず、腸から放出される血管作動性腸管ペプチド（VIP）に少なくとも部分的に反応することが明らかになった（おそらく腸管ニューロンから）。
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著者と所属
メルボルン大学解剖生理学教室（オーストラリア、ビクトリア州、パークビル
Marlene M. Hao & Lincon A. Stamp
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著者らは、競合する利益を宣言していない。
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Hao, M.M., Stamp, L.A. The many means of conversation between the brain and the gut. Nat Rev Gastroenterol Hepatol (2022). https://doi.org/10.1038/s41575-022-00725-4
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発行日
2022年12月14日
DOI
https://doi.org/10.1038/s41575-022-00725-4
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