ニキビ治療が骨格に与える影響とは？
ニキビ治療が骨格に与える影響とは？
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ミノサイクリンのような全身性抗生物質によるニキビ治療は、腸内細菌叢の組成を変化させ、思春期に成熟する骨格に意図しない影響を及ぼす可能性がある。
しかし、長期間の使用は、腸内細菌叢を乱し、骨芽細胞の機能と骨量の増加を抑制する循環胆汁酸のプロファイルを変化させる可能性がある。
性ホルモンは、思春期を通じて生理的な変化を引き起こします。ニキビは、毛包が油分や古い皮膚細胞でふさがれることによって起こる皮膚疾患で、思春期に最も一般的で、しばしば苦痛を伴う経験の一つである。外用療法に抵抗性のあるニキビには、全身性抗生物質が使用され、症状を緩和し、皮膚をきれいにするのに役立っています。
ミノサイクリンのような全身性抗生物質によるニキビ治療には、しばしば長期的な使用（時には2年間）が必要とされるが、抗生物質の使用による長期的な影響については、依然として不明である。サウスカロライナ医科大学（MUSC）の研究者らは、Journal of Clinical Investigation（JCI）のInsightに最近発表された研究で、腸内微生物群（腸内に共生する微生物のコミュニティ）の構成と健康な骨格の成熟に強い関連があることを発見しました。
ミノサイクリンのような全身性抗生物質の長期使用は、思春期の骨の発達という重要な段階において、予期せぬ結果をもたらす可能性があります。
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ニキビは、毛根が皮脂や古い角質で詰まることで発生する皮膚疾患です。
本研究の筆頭著者であり、Novince研究室で骨格形成に対する腸内細菌群の影響を研究している大学院生Matthew Carsonは、「ミノサイクリン長期全身投与後に、腸内細菌群に持続的変化が起こり、骨の成熟度が低下しています」と述べています。
「臨床的な観点からは、ミノサイクリン治療が成熟した骨格に変化をもたらすだけでなく、マイクロバイオームと骨格は抗生物質治療後に完全に回復することができません」と、研究責任者で歯学部口腔保健学科准教授のChad Novince, D.D.S., Ph.D. は付け加えました。
この研究は、高用量の抗生物質カクテルが炎症性免疫反応を活性化し、骨を食べる破骨細胞の活性を高めて骨の成熟を阻害することを示したNovince研究室の過去の研究成果を基に行われたものです。この研究結果を受けて、Novinceチームは、全身性抗生物質が成熟期の骨格に影響を及ぼす可能性のある臨床シナリオが存在するかどうかを検討することになった。
そして、医師が思春期ニキビの全身性抗生物質治療薬としてミノサイクリンを使っていることを発見した。ミノサイクリンはテトラサイクリン系の抗生物質で、テトラサイクリン、ドキシサイクリン、サレサイクリンなども含まれる。これらの抗生物質は、細菌の成長と拡散を止めることで機能します。ニキビにおいては、毛穴に感染する細菌を破壊し、ニキビの原因となる特定の天然油性物質を減少させるのです。
ミノサイクリン処理により、骨芽細胞（矢印で示した黄色い立方体の骨内膜細胞）におけるタンパク質の発現が減少した。Credit: Matthew Carson and Dr. Chad Novince of the Medical University of South Carolina.
CarsonとNovinceは、ミノサイクリンの全身投与が、これまでの抗生物質治療と同様に骨格に影響を及ぼすかどうかを調べるために、ヒトの思春期に相当する思春期以降に臨床的に適切な量のミノサイクリンをマウスに投与した。しかし、腸内細菌叢の組成に変化が生じ、骨量の増加と骨格の成熟が損なわれた。
これらのデータは、それ自体、思春期における長期の全身性抗生物質使用がもたらす、重要でありながら十分に認識されていない結果を浮き彫りにしている。さらに、ミノサイクリンの長期投与により、治療を中止しても腸内細菌叢と骨格が安定した状態に回復することが阻害されることも明らかになった。
初期の研究では、腸内細菌は生後数年で成熟した状態になると考えられていましたが、最近の研究では、腸内細菌は思春期にも安定した成熟した状態に発達し続けることが明らかになり、この考えには疑問符がつきつつあります。
"本当に興味深いのは、マイクロバイオータがまだ安定した成人の状態に向かって進行しているこの思春期の段階で、マイクロバイオームに変化を起こせば、成熟する骨格に大きな影響を及ぼすということです "と、カーソン氏は説明しています。
思春期には、骨量のピーク時の40％が蓄積されますが、これはマイクロバイオームの成熟と相関しています。この重要な成長期にマイクロバイオームが乱れ、骨量のピークが減少すると、加齢に伴う自然な骨量減少の嵐を乗り切ることができなくなる可能性があります。したがって、思春期にマイクロバイオームが破壊されると、骨格の健康状態や骨折のリスクに長期的な影響を及ぼす可能性があるのです。
Novinceチームはさらに、マイクロバイオームがどのように骨格とコミュニケーションをとり、骨格の構造を変化させるかを分析した。驚いたことに、ミノサイクリンで腸内細菌叢を変化させると、肝臓と小腸の間の正常なコミュニケーションが阻害された。このコミュニケーションは、胆汁酸という小さな分子を中心に行われる。
通常、胆汁酸は肝臓から小腸に移動して消化を助け、脂肪の分解を助けますが、この胆汁酸の見方が広がりつつあります。
"胆汁酸はこれまで、腸と骨格の間の重要なコミュニケーション分子として考えられていませんでした。"とNovinceは述べています。"腸内細菌叢を変化させることで、胆汁酸の構成が変化し、骨格の成熟を含む宿主の生理機能に影響を与えるのです。"
腸内細菌は、小腸の胆汁酸のプールを継続的に変化させます。胆汁酸は、メッセンジャー分子として働き、腸内や離れた解剖学的部位にある宿主細胞とコミュニケーションをとる。例えば、胆汁酸は骨芽細胞と対話することで、骨形成を促進することができる。
興味深いことに、ミノサイクリン治療によって変化した腸内細菌叢は、異なる胆汁酸のプールを生成した。この異なる胆汁酸のプロファイルは、骨を形成する骨芽細胞を活性化することができず、骨形成とミネラル化の30%以上の著しい減少を引き起こしたのである。
この研究は、科学における学際的なアプローチの利点を例証するものです。
「Novinceは、「この研究は、まさに共同研究であり、それが今日の私たちの到達点だと思います。「インパクトのある科学を推進するためには、異なる職種や分野の専門家を呼び込む必要があります。幸運なことに、私たちは本当に強力なチームを持っていました。楽しかったです。全体がエキサイティングでした！」と述べています。
要約すると、この研究は、腸-肝臓-骨のコミュニケーションネットワークの重要性を強化するものです。そして、ミノサイクリンの全身投与が、骨格に意図しない深い影響を与え、生涯にわたって影響を及ぼすことを明らかにした。
「思春期のマウスにミノサイクリンを投与すると、腸内細菌叢に変化が生じ、胆汁酸代謝が変化しました」と、カーソン氏は要約しています。"これらの胆汁酸の変化が、骨芽細胞の機能を阻害し、骨格の成熟を損なわせることを発見しました。"
参考文献 "ミノサイクリンによる腸内FXR-FGF15軸の破壊は、マウスの骨形成に障害を与える" by Matthew D. Carson, Amy J. Warner, Jessica D. Hathaway-Schrader, Vincenza L. Geiser, Joseph D. Kim, Joy E. Gerasco, William D. Hill, John J. Lemasters, Alexander V. Alekseyenko, Yongren Wu, Hai Yao, Jose I. Aguirre, Caroline Westwater and Chad M. Novince, 22 November 2022, JCI Insight.
DOI: 10.1172/jci.insight.160578
本研究は、米国国立衛生研究所および米国骨・ミネラル研究会から資金提供を受けた。
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サウスカロライナ医科大学
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