消化管と脳のバリア：微生物叢-腸-脳軸を横断するコミュニケーションの門を開く

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出版：2024年2月14日
消化管と脳のバリア：微生物叢-腸-脳軸を横断するコミュニケーションの門を開く

https://www.nature.com/articles/s41575-023-00890-0

マリア・R・アブルト＆ジョン・F・クライアン
Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology (2024)この記事を引用する

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指標詳細

概要
腸と脳の間のクロストークは、健康状態や疾患において長い間評価されており、腸内細菌叢はこの離れた2つの臓器間のコミュニケーションにおいて重要な役割を担っている。しかし、腸内細菌叢が腸脳軸の発達や機能にどのような影響を及ぼすのか、そのメカニズムについては未だ不明な点が多い。腸と脳に存在するバリアは、この軸全体にわたって異なるコンパートメントの厳格な恒常性を維持する特殊な細胞インターフェイスである。これらのバリアには、腸上皮バリア、血液脳バリア、血液脳脊髄液バリアなどがある。バリアは腸内微生物のシグナルを受け取り、伝達する理想的な位置にあり、腸-微生物叢-脳のコミュニケーションのゲートウェイを構成している。本総説では、腸内細菌叢によるこれらのバリアの調節が、腸-脳軸を横断するコミュニケーションの重要なチャンネルを構成することに焦点を当てる。さらに、腸内細菌組成の変化に伴うバリアの機能不全は、しばしば併存する神経疾患や消化器疾患など、さまざまな疾患の基礎を形成する可能性がある。したがって、我々はこのコミュニケーションの分子的・細胞的基盤の解明に焦点を当て、「リーキーガット」という単純な枠組みから脱却すべきである。腸内細菌叢によるバリア調節、特に発育の重要な時期におけるバリア調節のメカニズム解明は、消化器疾患や神経疾患の病因を理解する鍵となるだろう。

要点
微生物叢-腸-脳軸を横断するバリアは、この軸を横断するコミュニケーションにおける重要な要素である。

宿主とマイクロバイオームの物理的隔離を可能にすることで、バリアはホロビオントの進化において重要な役割を果たしてきた。

腸と脳のバリアはもともと上皮性または内皮性であり、生理的条件下では許容性のレベルが異なるが、これはバリアの機能にとって重要である。

バリアは本来動的なものであり、その機能は生涯にわたって変化する。

前臨床研究では、微生物の代謝産物がバリア機能に影響を及ぼす直接的な証拠が得られており、腸内微生物の変化とバリア機能障害、それに続く腸脳軸に沿った物質（微生物および非微生物）の異常通過が関連している。

バリア調節異常は、腸および脳の疾患における特徴であることが示されており、これらの疾患の合併症の根底にある可能性がある。

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謝辞
M.R.A.はERC-StG（RADIOGUT、プロジェクト101040951）およびSFI-IRC Pathway Programme（SFI21/PATH-S/9424）の支援に感謝する。J.F.C.はアイルランド科学財団（SFI/12/RC/2273_P2）の支援に感謝する。著者らは、原稿を批判的かつ建設的に読んでくれたJ. NagpalとK. O'Riordan（APC Microbiome Ireland, University College Cork）に感謝する。原稿の質を高めるために貴重な時間を割いてくれた査読者に感謝する。

著者情報
著者および所属
アイルランド、コーク、コーク大学、APCマイクロバイオーム・アイルランド

マリア・R・アブルト＆ジョン・F・クライアン

アイルランド、コーク、コーク大学医学部解剖学・神経科学科

マリア・R・アブルト＆ジョン・F・クライアン

貢献
両著者とも本論文のためにデータを調査し、内容の議論に大きく貢献し、投稿前に原稿の校閲および/または編集を行った。M.R.A.が執筆した。

責任著者
María R. Aburtoまで。

倫理申告
競合利益
J.F.C.は、ミード・ジョンソン、オルデサ、ヤクルト主催の学会で招待講演を行い、レキット、ニュートリシア、デュポン/IFF、ネスレから研究助成を受けている。M.R.A.には競合する利害関係はない。

査読
査読情報
Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology誌は、William Banks氏、Emeran Mayer氏、Caroline Menard氏、およびその他の匿名の査読者の方々に感謝する。

その他の情報
出版社注：Springer Natureは、出版された地図の管轄権の主張および所属機関に関して中立を保っています。

権利と許可
シュプリンガー・ネイチャーまたはそのライセンサー（学会またはその他のパートナーなど）は、著者またはその他の権利者との出版契約に基づき、本論文の独占的権利を有する。

転載と許可

この記事について
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この記事の引用
Aburto、M.R.、Cryan、J.F.胃腸と脳の障壁：微生物叢腸脳軸を越えて通信のゲートを開く。Nat Rev Gastroenterol Hepatol (2024). https://doi.org/10.1038/s41575-023-00890-0

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受理
2023年12月20日

公開
2024年2月14日発行

DOI
https://doi.org/10.1038/s41575-023-00890-0

対象
神経科学
生理学
Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology (Nat Rev Gastroenterol Hepatol) ISSN 1759-5053 (online) ISSN 1759-5045 (print)

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