微生物叢、腸の炎症から脳を守る「ゲート」の役割を発見

哉百名


微生物叢、腸の炎症から脳を守る「ゲート」の役割を発見

https://www.emergency-live.com/news/microbiota-the-role-of-the-gate-that-protects-the-brain-from-intestinal-inflammation-discovered/

クリスティアーノ・アントニーノ On 10月 25, 2021
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微生物叢について話そう。潰瘍性大腸炎やクローン病などの慢性腸疾患に罹患すると、うつ病や不安神経症になることが多い。そのため、科学界では長年にわたり、腸と脳には関連性があるとの見解で一致してきたが、その機能はこれまで解明されていなかった
微生物叢の研究がScience誌に発表される
Humanitasの粘膜免疫学・微生物叢研究室の室長であり、Humanitas大学の一般病理学教授であるMaria Rescigno教授をコーディネーターとするHumanitasの研究者チームは、血流と脳を隔てる障壁（またはインターフェース）の一つである脈絡叢の機能を理解する上で新たなシナリオを切り開く研究結果をScience誌に発表した。

チームへの参加
この研究には、ユマニタス大学の微生物学者であるサラ・カルローニ博士、ユマニタス大学の薬理学教授でCNR神経科学研究所所長のミケーラ・マッテオリ教授、ユマニタス大学の神経発達研究所の所長で組織学・発生学教授のシモーナ・ロダート博士も署名している。

「脈絡叢のレベルにおいて、腸から発生し血流を通じて他の臓器に移動する炎症シグナルが脳に侵入するのを阻止するメカニズムが明らかになりました。

この現象は、脳が身体の他の部分から隔離されることと関連しており、不安の発症を含む行動の変化の原因となっています』とマリア・レシグノ教授は説明する。

「つまり、このような中枢神経系の状態は病気の一部であり、単なる二次的な症状ではないのです』。

微生物叢、炎症をフィルターする脈絡叢の機能
脈絡叢は、脳と脊髄を取り囲む体液が作られる脳の構造で、中枢神経系の繊細な構造を保護している。

さらに、脈絡叢は、栄養分の流入と老廃物の排出の手段であり、免疫防御の役割を担っている。

「私たちは、脈絡叢の中に、既知の上皮バリアに加え、脈絡叢血管バリアと呼ばれる血管バリアが存在することを発見しました」とサラ・カルローニ博士は説明する。

正常な状態では、この "ゲート "は血液由来の分子の侵入を許し、離れた臓器（この場合は腸）で炎症が起こると、バリアが再編成されて閉じ、有毒物質の侵入を阻止します」。

健康な状態では、この血管の "ゲート"（病的刺激がない場合は開いたままである）は何のためにあるのだろうか？

この疑問に答えるため、腸に炎症を起こさずに脳関門を『閉じる』遺伝子実験モデルが用いられた。

「そうすることで、脳叢関門の閉鎖自体が、不安の増大やエピソード記憶の欠損といった行動の変化と相関しているように見えることを示しました」と、ユマニタス大学薬理学教授でCNR神経科学研究所所長のミケーラ・マッテオリ教授は結論づける。つまり、腸と脳の間の生理的でダイナミックなコミュニケーションが、正しい脳の活動の基本になるということです」。

脈絡叢の血管バリアの研究
脈絡叢の血管バリアの挙動を理解するために、IEOの研究グループも参加したSingle Cell Sequencing法が用いられた。

ユマニタス神経発達研究所の所長で、ユマニタス大学の組織学・発生学教授であるシモーナ・ロダート博士は、「この解析によって、この反応に主に関与する血管系の構成要素、毛細血管と血管の透過性を調節する細胞であるペリサイトを特定することができました」と言う。

「この分析のおかげで、バリア閉鎖の瞬間における脈絡叢の各細胞の動的挙動を知ることができます」。

未来への展望：炎症性疾患治療の展望
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「腸の炎症と脳との相互作用を制御するメカニズムが明らかになりました」とマリア・レシグノ教授は説明する。

「まだ多くの未解決の問題があります。

例えば、どのような疾患でこの閉鎖が活性化されるのでしょうか？神経変性疾患の患者もまた、腸管が透過性であり、より多くの分子が血流に移行する。

私たちは現在、この移動が脳関門の閉鎖、ひいてはうつ病や不安症と相関していることを知っている。

このような変容状態に対処するために、神経叢の「門」を再び開くにはどうしたらいいのだろうか？

そしてまた、脳に到達して薬物を通過させるバリアーを、どのように調節することができるのだろうか？

「神経叢が閉じると、私たちの健康に役立つ細胞や成分が脳の外に閉じ込められてしまうのです。

これは、過剰な免疫活性だけでなく、不十分な免疫活性も神経系の機能に有害であるというさらなる証拠です」。ミケーラ・マッテオリ教授は、「今後、このメカニズムを解明することが重要になります」と説明する。

「私たちは、脳の免疫細胞であるミクログリアについて研究しています。

私たちの研究室を含む多くの研究で、ミクログリアがシナプスの機能に重要な影響を与えることが確認されています」。

シナプスは神経細胞間の接触部位であり、学習や記憶など、脳機能の基礎となるすべてのプロセスの中枢である。したがって、シナプスは今後の研究で分析されるべき最も有望な標的である」。

"発生神経生物学の文脈では、脈絡叢のレベルで発見された脳と消化器系の相互作用が、いつ、どのようにして生まれるのかを理解する必要がある。

脳脊髄液（CSF）の組成は、明らかにこのバリアの活性に影響され、発生においてダイナミックであり、神経回路の形成において基本的なものである。

子どもの微生物叢の変化や小児肥満などの微生物叢異常症について考えてみると、脳と腸のつながりが強い炎症状態によって変化し、血管神経叢バリアに影響を及ぼし、発達中の脳に重要な影響を及ぼすような状況であることがわかります」とシモーナ・ロダート博士は結論付けている。

微生物叢、腸の炎症から脳を守る "ゲート "の役割を発見：ビデオ

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出典
ヒューマニタス

健康病院医療ライダー大学
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