糞便微生物移行と複合糖質がCOPD予防を媒介する

2024年2月9日 18:40

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デザインタバコの煙（CS）誘発COPDのin vivoモデルマウスと糞便微生物移植（FMT）を用いて、メタゲノミクス、プロテオミクス、メタボロミクスを用いて糞便微生物叢の特徴を明らかにした。得られた知見は、気道および全身の炎症、肺および腸の組織病理学、肺機能と相関していた。複合糖質は、高レジスタンススターチ食を用いてマウスで、またイヌリン補給の無作為化二重盲検プラセボ対照パイロット試験を用いてCOPD患者16人で評価した。

結果 FMTはCOPDの特徴的な症状（炎症、肺胞破壊、肺機能低下）、消化管病理、全身性免疫変化を緩和した。保護効果は禁煙と相加的であり、抗生物質誘発性マイクロバイオーム枯渇後のCS関連マイクロバイオータの移入は、CS曝露がない場合に大腸免疫を抑制する一方で肺の炎症を増加させるのに十分であった。疾患の特徴は、Muribaculaceae、DesulfovibrionaceaeおよびLachnospiraceaeファミリーのメンバーの相対的存在量と相関していた。プロテオミクスおよびメタボロミクスにより、CS関連微生物叢におけるグルコースおよびデンプン代謝のダウンレギュレーションが同定され、マウスまたはヒト患者に複合糖質を補充することにより、疾患の転帰が改善した。

結論腸内細菌叢はCOPDの病態形成に寄与しており、治療標的とすることが可能である。

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データは合理的な要求があれば入手可能である。研究に関連するすべてのデータは論文に含まれるか、補足情報としてアップロードされている。データは合理的な要求があれば入手可能である。研究に関連するすべてのデータは、論文に含まれるか、オンラインの補足情報としてアップロードされている。マウスのマイクロバイオームに関するショットガンメタゲノミクスのシーケンスデータは、NCBI BioProjectデータベース（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/）のアクセッション番号PRJNA740117（https://dataview.ncbi.nlm.nih.gov/object/PRJNA740117?reviewer=f8tgn1h6vsiqrfpnpiqt1r61i6）に寄託されており、適切な謝辞を付して再利用することができる。このデータベースに含まれていない生データは、対応する著者の同意があれば入手可能である。

https://doi.org/10.1136/gutjnl-2023-330521

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脚注
KFB、SDS、KLBは共同筆頭著者である。

ツイッター @KurtisBudden、@sjsijieshen、@nadiamorim、@simonkeely。

KFB、SDS、KLBは同等に貢献した。

KFB、SDS、KLB、SLG、NGH、AV、TJH、EEH-W、EM、KMF、IAY、PH、PMHが研究をデザインした。KFB、SDS、SLG、SFR、CD、BT、NA、RM、CAA、KSV、JM、MF、TA、CvV、HMG、AVが実験を行った。KFB、SDS、SLG、NL、KSV、JMがサンプルを処理した。KFB、SDS、KLB、SLG、DLAW、SI、VKP、AF、SFR、SS、KSV、TA、BC、SJC、LB、JLS、TA、BFdSG、NJCK、AVがデータを解析した。KFB、SDS、KLB、AV、TJH、LNS、SHC、IAY、SCF、PABW、PH、PMHが結果を解釈した。KFB、SDS、KLB、SI、AVは原稿を作成した。PMHは本論文の保証人である。著者全員が原稿を編集し、査読した。

資金提供本研究およびPMHは、オーストラリア国立保健医学研究評議会（NHMRC）（1059238、1079187、1175134）、レインボー財団、オーストラリア研究評議会（110101107）、ニューサウスウェールズ州癌評議会、ニューカッスル大学、シドニー工科大学、プリンスチャールズ病院財団（RF2017-05、INN2018-30）からの助成金およびフェローシップの支援を受けた。JLSは、ドイツの卓越戦略（EXC2151-390873048）に基づくドイツ研究財団（DFG）、SFB 1454（432325352）、BMBF資金による卓越プロジェクトDiet-Body-Brain（DietBB）、Horizon 2020 DiscovAir（874656）に基づくEU助成金、およびEUプロジェクトSYSCID（733100）の支援を受けた。

競合利益なし。

患者および公衆の参加この研究のデザイン、実施、報告、普及計画に患者および公衆は関与していない。

証明および査読委託ではなく、外部査読を受けた。

補足資料本コンテンツは著者から提供されたものである。BMJ Publishing Group Limited（BMJ）の審査を受けておらず、査読を受けていない可能性がある。また、査読を受けていない可能性もある。議論されている意見や推奨事項はすべて著者のものであり、BMJが承認したものではない。BMJは、本コンテンツに依拠することから生じるすべての責任および義務を否認します。コンテンツに翻訳されたものが含まれる場合、BMJは翻訳の正確性および信頼性（現地の規制、臨床ガイドライン、用語、薬剤名、薬剤投与量を含むが、これらに限定されない）を保証せず、翻訳および翻案その他から生じる誤りおよび／または脱落について責任を負わない。

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