【関連論文】腸内細菌・FMT研究まとめ（2025.1.8）

2025年01月08日

＜目次＞
・心は免疫システムを持つのか？
・Roseburia intestinalis由来の酪酸が神経因性疼痛を緩和する
・うつ病の炎症基盤：歴史的観点からの考察
・糞便移植材料から真核ウイルスを最小化するための再現可能なケモスタット培養
・音響によるエコシステム回復：音刺激が植物成長促進菌の活動を増強する
・水溶性食物繊維を多く含む精製飼料と穀物ベースの飼料は、消化管形態は類似しているが微生物群集は異なっている
・Moli-sani研究における超加工食品摂取と生物学的老化の加速との関連
・腸内細菌叢は概日リズムを介してストレス応答性を調整する
・過去100年間における肥満の理解の変遷
・大腸がん患者の非腫瘍領域における変異：内視鏡的腸ステップバイオプシーによる検出
・’Treg paradox’と炎症性関節炎
・Thermotoga maritima由来多機能酵素TM1270の機能的および構造的解析
・アルツハイマー病に関連するCD83(+)ミクログリアは、腸管、迷走神経、大脳におけるIgG4およびヒトサイトメガロウイルスの増加と関連する
・腸内常在原虫が肺免疫を調節し呼吸器疾患の転帰を決定する
・クローン病における脂肪組織の著明な増生（creeping fat）と腸内細菌叢の相互作用：糞便微生物移植に関する新しい視点

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心は免疫システムを持つのか？

（タイトル）Do Minds Have Immune Systems?
（タイトル訳）心は免疫システムを持つのか？
（概要）本研究は、心が情報に対する「免疫システム」を持つ可能性について、科学的に検討する基盤を構築することを目的としている。まず、これを「心の免疫システム理論（Mental Immune Systems Theory）」と命名し、その科学的意義を論じている。現在の免疫システムの定義における課題を指摘し、それを克服するための新しい定義を提案しました。さらに、心理的予防接種、アイデンティティを保護する認知、認知的不協和、心理的リアクタンス、情報の拡散、認知バイアスなどに関する知見はすべて、進化した認知的防御、つまり身体の免疫システムと同じように機能する「情報の免疫システム」が実在する可能性を示す実証的証拠を提示している。最後に、心の免疫システムの機能を探る新しい研究分野「認知免疫学」の展望について議論している。
（著者）Andy Norman, Luke Johnson, Sander van der Linden
（所属）Arizona State University, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, University of Massachusettsand numerous other research institutions.
（雑誌名・出版社名）Journal of Theoretical and Philosophical Psychology
（出版日時）2024年12月12日
DOI:https://doi.org/10.1037/teo0000297
URL:https://psycnet.apa.org/fulltext/2025-55535-001.html

Roseburia intestinalis由来の酪酸が神経因性疼痛を緩和する

（タイトル） Roseburia intestinalis-derived butyrate alleviates neuropathic pain
（タイトル訳） Roseburia intestinalis由来の酪酸が神経因性疼痛を緩和する
（概要）
本研究は帯状疱疹および帯状疱疹後神経痛（PHN）患者の腸内細菌叢の変化を特定し、PHNのリスクを予測するメタゲノミクスモデルを構築している。PHN患者の糞便微生物叢をマウスに移植すると、痛みに対する感受性が高まった。帯状疱疹およびPHN患者の両方で減少している細菌であるRoseburia intestinalisを投与すると、マウスの末梢神経損傷誘発性の痛みが軽減した。さらに、腸内細菌叢が痛覚過敏に及ぼす影響を検証し、R.intestinalisが迷走神経を介して鎮痛作用を発揮することを確認している。この菌株が産生する酪酸は迷走神経-NTS-CeA経路を活性化し、痛覚過敏を軽減した。これらの知見は、PHNの早期診断および新しいプロバイオティクス治療の可能性を示唆している。
（著者）Yanjun Jiang, Ziheng Huang, Wuping Sun, Jiabin Huang et al.
（所属）The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong SAR, China
Shenzhen Nanshan People’s Hospital and the 6th Affiliated Hospital of Shenzhen University Medical School, China
Southern Medical University, Guangzhou, China
（雑誌名・出版社名） Cell Host & Microbe
（出版日時） 2024年12月19日
DOI:https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.11.013
URL:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S193131282400444X

うつ病の炎症基盤：歴史的観点からの考察

（タイトル）The inflammatory underpinning of depression: An historical perspective
（タイトル訳）うつ病の炎症基盤：歴史的観点からの考察
（概要）
このレビューは、炎症がうつ病の病態生理において重要な役割を果たすという仮説を支持する証拠の発展を追い、うつ病患者における炎症マーカーの変化、外因性の炎症刺激による気分の変化、抗炎症作用を持つ抗うつ薬、抗炎症薬の抗うつ効果を検討している。また、炎症過程が特定の脳領域や神経化学系と相互作用し、うつ病の発症に寄与するメカニズムを明らかにすることを目的としている。
（著者）Raz Yirmiya
（雑誌名・出版社名）Brain, Behavior, and Immunity
（出版日時）2024年11月
DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbi.2024.08.048
URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889159124005725?via=ihub

糞便移植材料から真核ウイルスを最小化するための再現可能なケモスタット培養

（タイトル） Reproducible chemostat cultures to minimize eukaryotic viruses from fecal transplant material
（タイトル訳） 糞便移植材料から真核ウイルスを最小化するための再現可能なケモスタット培養
（概要）
本研究では糞便移植（FMT）の真核ウイルスのリスクを低減するため、再現可能なケモスタット培養法を提案している。ヒトおよびマウスの糞便材料を用いて、異なる希釈率で培養を行い、真核ウイルスの存在率を減少させ、バクテリオファージの多様性を維持することが確認された。この手法は、腸内関連疾患の治療法開発に貢献する可能性がある。
（著者） Signe Adamberg, Torben Sølbeck Rasmussen, Sabina Brigitte Larsen, Xiaotian Mao, Dennis Sandris Nielsen, Kaarel Adamberg
（雑誌名・出版社名） iScience
（出版日時） 2024年8月16日
DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.110460
URL:https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(24)01685-7?_returnURL=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2589004224016857?showall=true

音響によるエコシステム回復：音刺激が植物成長促進菌の活動を増強する

（タイトル）Sonic Restoration: Acoustic Stimulation Enhances Plant Growth-Promoting Fungi Activity
（タイトル訳）音響によるエコシステム回復：音刺激が植物成長促進菌の活動を増強する
（概要）
エコシステムの回復は、通常、目に見える要素（例：植生回復や絶滅種の再導入）に依存しますが、音響刺激を利用した回復手法にはほとんど注目が集まっていません。本研究では植物成長促進菌であるTrichoderma harzianumに対する音響刺激の影響を調査している。80 dB、8 kHzの単一周波数音を5日間にわたり菌に照射した結果、対照群と比較して菌体バイオマスおよび胞子活動が増加した。この結果は、音響刺激が植物成長促進菌の成長および胞子形成を促進する可能性を示しており、エコシステム回復や持続可能な農業への応用が期待されます。本現象の背後にあるメカニズムとしては、真菌の機械受容体の刺激や圧電効果が考えられますが、さらなる研究が必要です。
（著者）Jake M. Robinson, Amy Annells, Christian Cando-Dumancela, Martin F. Breed
（雑誌名・出版社名）Biology Letters
（出版日）2024年10月2日
DOI:https://doi.org/10.1098/rsbl.2024.0295
URL:https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2024.0295
解説記事↓
This fungus grows more vigorously when it feels good vibes
Plant-friendly soil microbes outgrew their peers when exposed to white noise in the lab
https://www.science.org/content/article/fungus-grows-more-vigorously-when-it-feels-good-vibes

水溶性食物繊維を多く含む精製飼料と穀物ベースの飼料は、消化管形態は類似しているが微生物群集は異なっている

（タイトル）Purified Diets Containing High Levels of Soluble Fiber and Grain-Based Diets Promote Similar Gastrointestinal Morphometry Yet Distinct Microbial Communities
（タイトル訳）水溶性食物繊維を多く含む精製飼料と穀物ベースの飼料は、消化管形態は類似しているが微生物群集は異なっている
（概要）
食事の水溶性食物繊維量が腸内微生物群集と消化器形態に与える影響を明らかにすることを目的としている。精製飼料（PD）と穀物ベースの飼料（GBD）の両方が腸内の微生物環境と消化器官の形態に異なる影響を及ぼすことがマウスを用いて示された。具体的には、水溶性食物繊維を欠くPDを摂取したマウスは、GBDを摂取したマウスと比較して、gonadal fatが多く、小腸が短く、大腸が軽かった。高水溶性食物繊維を含むPDは、腸内での特定の微生物群の多様性には影響を与えなかったものの、消化器形態においては穀物ベースの食事と同様の形態的な効果をもたらした。
（著者）Elaine M. Glenny, Jintong Liu, Harlyn G. Skinner, Tori L. McFarlane, Kylie K. Reed, Alyssa Weninger, Zorka Djukic, Michael A. Pellizzon, Ian M. Carroll
（雑誌名・出版社名）Applied and Environmental Microbiology
（出版日時）2024年10月24日
DOI:10.1128/aem.01552-24
URL:https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.01552-24

Moli-sani研究における超加工食品摂取と生物学的老化の加速との関連

（タイトル） Ultra-processed food consumption is associated with the acceleration of biological aging in the Moli-sani Study
（タイトル訳） Moli-sani研究における超加工食品摂取と生物学的老化の加速との関連
（概要）
本研究は、健康的な食事が生物学的老化と逆相関する一方で、食品の加工度が老化に与える影響について新たな関心が寄せられている背景から、イタリアのMoli-sani研究において超加工食品（UPF）摂取と生物学的老化との関連を検討したものである。22,495名の参加者を対象に、188項目の食物摂取頻度調査に基づきUPF摂取量を評価し、36種類の循環血液バイオマーカーを用いた深層ニューラルネットワークで生物学的年齢（BA）を算出した。その結果、UPF摂取量が多いほど、生物学的年齢の加速と関連し、これは非線形の関連性が示唆された（全体の関連性のP < 0.001、非線形性のP = 0.049）。また、地中海食スコア（MDS）をモデルに含めると、この関連性はわずかに減弱した（9.1%の減少）。
（著者） Simona Esposito, Alessandro Gialluisi, Augusto Di Castelnuovo, Simona Costanzo, Antonietta Pepe, Emilia Ruggiero, Amalia De Curtis, Mariarosaria Persichillo, Chiara Cerletti, Maria Benedetta Donati, Giovanni de Gaetano, Licia Iacoviello, Marialaura Bonaccio, Moli-sani Study Investigators
（雑誌名・出版社名） The American Journal of Clinical Nutrition
（出版日時） 2024年11月4日
DOI:https://doi.org/10.1016/j.ajcnut.2024.10.006
URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S000291652400813X?via=ihub

腸内細菌叢は概日リズムを介してストレス応答性を調整する

（タイトル）Gut Microbiota Regulates Stress Responsivity via the Circadian System
（タイトル訳）腸内細菌叢は概日リズムを介してストレス応答性を調整する
（概要）
本研究では腸内細菌叢が概日リズムを通じてストレス応答性を調整することを示している。腸内細菌が枯渇すると視床下部-下垂体-副腎（HPA）軸のリズム性が乱れ、脳内のストレス応答経路の昼夜リズムに影響を及ぼすことが明らかになった。また、微生物叢移植によりLimosilactobacillus reuteri（旧Lactobacillus reuteri）が特定のリズムでコルチコステロンの分泌を調節し、ストレス応答を変化させる候補菌株であることが示唆されている。
（著者）Gabriel S.S. Tofani, Sarah-Jane Leigh, Cassandra E. Gheorghe, Thomaz F.S. Bastiaanssen, Lars Wilmes, Paromita Sen, Gerard Clarke, John F. Cryan
（雑誌名・出版社名）Cell Metabolism
（出版日時）2024年11月5日
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.10.003
URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413124003991?via=ihub

過去100年間における肥満の理解の変遷

（タイトル） The evolution of the understanding of obesity over the last 100 years
（タイトル訳） 過去100年間における肥満の理解の変遷
（概要）
本研究では肥満の定義が過去100年間で大きく進化してきた経緯を追っている。肥満は単純に「過食と怠惰」の結果と見なされていたが、現在では遺伝や代謝、体組成、社会的要因などが関与する複雑な疾患として理解されている。ここでは肥満の歴史的・科学的背景から、BMI（体格指数）の有用性や他の身体指標の発展、体組成の臨床的評価への組み込みの変遷など、肥満に関する知見の進化を考察している。肥満の予防や治療に向けた、より効果的で個別化された包括的アプローチが求められている。肥満は個人の問題ではなく、多面的な公衆衛生の課題であり、その複雑性に対応するためには学際的で包括的な戦略が必要である。
（著者） Javier Gómez-Ambrosi, Victoria Catalán, Gema Frühbeck
（雑誌名・出版社名） International Journal of Obesity
（出版日時） 2024年11月7日
DOI:https://doi.org/10.1038/s41366-024-01668-3
URL:https://www.nature.com/articles/s41366-024-01668-3

大腸がん患者の非腫瘍領域における変異：内視鏡的腸ステップバイオプシーによる検出

（タイトル） Variability in non-tumor areas of colorectal cancer patients as revealed by endoscopic intestinal step biopsies
（タイトル訳） 大腸がん患者の非腫瘍領域における変異：内視鏡的腸ステップバイオプシーによる検出
（概要）
大腸がんは左側の肛門寄り（下流）にできる例が８割を占め、右側の小腸寄り（上流）にできる例が少ないのは、右側では免疫を担う小腸と同様にがん細胞を含む異物を排除する機能が強いためだとみられることが分かった。大腸の左側では水分吸収を担う遺伝子群が働くのに対し、右側では異物を排除する遺伝子群がよく働くことが判明。大腸がん患者では一見正常に見える部位でも遺伝子の働き方が健常者と異なり、「未病状態」だと推定された。さらに、回腸末端では免疫を担う白血球の一種、Ｔ細胞を活性化させる遺伝子群が働くが、大腸がんが進行した患者では異常な働き方になっていた。
（著者） Shoko Ikuta, Yutaka Saito, So Takata, Yoichiro Nakatani, Izumi Nagatomo, Satoshi Shiba, Yoshito Takeda, Yasushi Totoki, Sayaka Mizutani, Hironori Sunakawa, Hiroaki Ikematsu, Hiroyuki Takamaru, Atsushi Kumanogoh, Shinichi Yachida
（雑誌名・出版社名） Molecular Cancer
（出版日時） 2024年11月7日
DOI:https://doi.org/10.1186/s12943-024-02159-9
URL:https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02159-9
解説記事↓
大腸の右側に異物排除の働き＝小腸と似た機能、遺伝子解析結果―がん新治療法期待・国立センターと阪大
https://medical.jiji.com/news/59551#google_vignette

‘Treg paradox’と炎症性関節炎

（タイトル）The ‘Treg paradox’ in inflammatory arthritis
（タイトル訳）’Treg paradox’ と炎症性関節炎
（概要）
クラシックな制御性T細胞（Treg）は多系統の自己免疫疾患の防止に不可欠である。しかし、免疫介在性関節炎では、炎症のある関節におけるTreg細胞数が増加していることがよく観察される。この矛盾する現象を「Tregパラドックス」として説明するため、Treg細胞の生物学、特にその多様性、機能、関節炎における機能不全に焦点を当てて概観している。また、炎症環境がTreg細胞の免疫抑制活性を制約しつつ、TH17様Treg細胞、exTreg細胞（かつてTreg細胞であったエフェクターT細胞）、破骨細胞形成誘導性Treg細胞などの組織損傷を媒介するサブセットの分化を促進することを議論している。関節炎におけるTreg細胞を理解するための新たな枠組みを提示し、Treg細胞を標的とした治療戦略を提案している。
（著者）Julia T Schnell, Raquel Laza Briviesca, Taehyeung Kim, Louis-Marie Charbonnier, Lauren A Henderson, Femke van Wijk, Peter A Nigrovic
（所属）
Division of Rheumatology, Inflammation, and Immunity, Brigham and Women’s Hospital, Boston, MA, USA
Department of Medicine V, Hematology, Oncology and Rheumatology, Heidelberg University Hospital, Heidelberg, Germany
Division of Immunology, Boston Children’s Hospital, Boston, MA, USA
Centre for Translational Immunology, University Medical Center Utrecht, Utrecht University, Utrecht, The Netherlands
Division of Rheumatology, Inflammation, and Immunity, Brigham and Women’s Hospital, Boston, MA, USA
Division of Immunology, Boston Children’s Hospital, Boston, MA, USA
（雑誌名・出版社名）Nature Reviews Rheumatology
（出版日時）2024年12月9日
DOI:https://doi.org/10.1038/s41584-024-01190-w
URL:https://www.nature.com/articles/s41584-024-01190-w

Thermotoga maritima由来多機能酵素TM1270の機能的および構造的解析

（タイトル） Functional and Structural Analyses of a Highly Multifunctional Enzyme TM1270 from the Hyperthermophile Thermotoga maritima
（タイトル訳） Thermotoga maritima由来多機能酵素TM1270の機能的および構造的解析
（概要）北里大学薬学部分析化学教室の宮本哲也講師、東京大学大学院農学生命科学研究科の伏信進矢教授らの研究グループは、共通の祖先に近い生物である超好熱菌Thermotoga maritimaから異なる６種類の機能を持つ多機能型アミノ酸代謝酵素を発見しました。この多機能型酵素は、D-アミノ酸及びL-アミノ酸の両方を代謝できることを明らかにしました。さらに、酵素の立体構造及び反応メカニズムを明らかにしました。
（著者）Tetsuya Miyamoto, Shunpei Nitta, Hiroshi Homma, Shinya Fushinobu
（所属）Kitasato University
The University of Tokyo
（雑誌名・出版社名）ACS Catalysis
（出版日時）2024年12月11日
DOI:https://doi.org/10.1021/acscatal.4c05275
URL:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c05275
プレスリリース↓
６種類の機能を持つD-アミノ酸代謝酵素を初期の生命から発見https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20241223-01.html

アルツハイマー病に関連するCD83(+)ミクログリアは、腸管、迷走神経、大脳におけるIgG4およびヒトサイトメガロウイルスの増加と関連する

（タイトル）Alzheimer’s disease-associated CD83(+) microglia are linked with increased immunoglobulin G4 and human cytomegalovirus in the gut, vagal nerve, and brain
（タイトル訳）アルツハイマー病に関連するCD83(+)ミクログリアは、腸管、迷走神経、大脳におけるIgG4およびヒトサイトメガロウイルスの増加と関連する
（概要）
アルツハイマー病（AD）における微生物の関与が示唆されているが、明確な結論には至っていない。本研究ではADに関連するCD83(+)ミクログリアが腸管（横行結腸）における免疫グロブリンG4（IgG4）の増加およびヒトサイトメガロウイルス（HCMV）と関連することを報告している。免疫組織染色 (IHC) 、IgG4プロファイリング、脳オルガノイド実験を用いて関連性を検討した結果、CD83(+)ミクログリアが大脳皮質（上前頭回）および迷走神経におけるHCMVおよびIgG4の存在とも関連することが確認された。さらに、HCMV感染オルガノイドで病態生理学的特徴（Aβ42とpTau-212）と神経細胞死の加速が観察された。これらの結果は、AD患者におけるHCMV、IgG4、CD83(+)ミクログリアの複雑な相互作用を示唆し、抗ウイルス治療の可能性を示している。
（著者）Benjamin P Readhead, Diego F Mastroeni, Qi Wang, Maria A Sierra, Camila de Ávila, Tajudeen O Jimoh et al.
（所属）ASU-Banner Neurodegenerative Disease Research Center, Arizona State University, USA
Weill Cornell Medicine, USA
Icahn School of Medicine at Mount Sinai, USA
University of Massachusetts Chan Medical School, USA and numerous other research institutions.
（雑誌名・出版社名）Alzheimer’s & Dementia
（出版日時）2024年12月19日
DOI:https://doi.org/10.1002/alz.14401
URL:https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/alz.14401

腸内常在原虫が肺免疫を調節し呼吸器疾患の転帰を決定する

（タイトル）A gut commensal protozoan determines respiratory disease outcomes by shaping pulmonary immunity
（タイトル訳）腸内常在原虫が肺免疫を調節し呼吸器疾患の転帰を決定する
（概要）腸内細菌叢が宿主の疾患転帰に及ぼすメカニズムは十分に解明されていない。本研究では、腸内常在原虫Tritrichomonas musculis（T. mu）が肺の免疫環境を遠隔で調節し、好酸球による気道周囲の保護を促進することを示している。肺特異的好酸球増加は、腸由来の炎症性グループ2型自然リンパ球と肺内在のT細胞およびB細胞による三者間免疫ネットワークを必要とし、このネットワークがアレルギー性気道炎症を悪化させる一方、pulmonary Mycobacterium tuberculosisの全身播種を抑制することが明らかになった。また、重症アレルギー性喘息患者の喀痰中に原虫DNA配列が確認されたことから、常在原虫が人間の疾患において重要であることが示唆された。これらの結果は、腸-肺免疫ネットワークを介して常在原虫が肺免疫を調節し、環境アレルゲンおよび肺感染症に応答して有益または有害な疾患転帰をもたらすことを示している。
（著者）Kyle Burrows, Louis Ngai, Pailin Chiaranunt, Jacqueline Watt et al.
（所属）Department of Immunology, University of Toronto, Toronto, ON, Canada
Department of Molecular Genetics, University of Toronto, Toronto, ON, Canada
Department of Microbiology and Immunology, University of British Columbia, Vancouver, BC, Canada and numerous other research institutions.
（雑誌名・出版社名）Cell
（出版日時）2024年12月19日
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.11.020
URL:https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01336-9?_returnURL=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867424013369?showall=true

クローン病における脂肪組織の著明な増生（creeping fat）と腸内細菌叢の相互作用：糞便微生物移植に関する新しい視点

（タイトル）Interplay between creeping fat and gut microbiota: A brand-new perspective on fecal microbiota transplantation in Crohn’s disease
（タイトル訳）クローン病における脂肪組織の著明な増生（creeping fat）と腸内細菌叢の相互作用：糞便微生物移植に関する新しい視点
（概要）
本研究ではクローン病（CD）の病態形成において脂肪組織の著明な増生（creeping fat）と腸内細菌叢の相互作用に注目し、糞便微生物移植（FMT）の新たな可能性を提案している。CD患者ではcreeping fatが腸管に付着し、炎症および腸内細菌叢のバランスに影響を与えることが示唆されており、FMTを通じた腸内環境の再構築がcreeping fatと炎症の負の連鎖を断ち切る可能性を持つことが強調されている。FMTが腸内細菌叢の多様性を回復させ、炎症を軽減するだけでなく、creeping fatの形成や進展を抑制するという二重の効果を有する可能性を示唆しており、CDの新たな治療戦略としての有用性を示している。
（著者）Ying Wang, Jie Liu
（所属）Department of Life Sciences and Medicine, The First Affiliated Hospital of University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui Province, China
Department of Gastroenterology, The First Affiliated Hospital of University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui Province, China
（雑誌名・出版社名）World Journal of Gastroenterology
（出版日時）2025年1月14日
DOI:https://doi.org/10.3748/wjg.v31.i2.100024
URL:https://www.wjgnet.com/1007-9327/full/v31/i2/100024.htm