【関連論文】腸内細菌・FMT研究まとめ（2025.1.17）

2025年01月17日

cellular thermal effectsとradioactive CT imagesに基づく炎症性腸疾患に対する糞便微生物叢移植および生物学的製剤の解析

（タイトル） Analysis of fecal microbiota transplantation and biologics therapy for inflammatory bowel disease based on cellular thermal effects and radioactive CT images

（タイトル訳） cellular thermal 効果とradioactive CT imagesに基づく炎症性腸疾患に対する糞便微生物移植および生物学的製剤の解析

（概要）本研究では炎症性腸疾患（IBD）の治療における糞便微生物叢移植（FMT）および生物学的製剤の有効性と実現可能性を、cellular thermal effectsおよびradioactive CT imagesを用いて調査している。cellular thermal effectsは特定の温度条件下で細胞の代謝活性や機能状態が変化する現象であり、熱ショックタンパク質の産生を誘導することで、細胞の修復能力を高め炎症反応を抑制することができる。本研究ではFMTおよび生物学的製剤の効果を、治療前後の腸内炎症の変化をradioactive CT imagesで定量的に評価している。その結果、cellular thermal effectsを併用した治療群は、生物学的製剤のみを受けた対照群と比較して、腸内炎症の著しい軽減が認められた。また、臨床症状（腹痛や下痢）の改善が迅速に進行し、治療効果が大幅に向上した。cellular thermal effectsを用いた治療では副作用も確認されなかった。これらの結果は、FMTとcellular thermal effectsを組み合わせた治療がIBD管理において有望な選択肢となり得ることを示唆している。

（著者）Shailan Zhou, Bo Yang, Chen Ye, Xiaoqiong Lv, Di Zhao

（所属）Department of Colorectal Disease, Shanghai Tenth People’s Hospital, Tongji University School of Medicine, Shanghai, China

Clinical Research Center for Digestive Diseases, Tongji University, Shanghai, China

（雑誌名・出版社名）Thermal Science and Engineering Progress

（出版日時）2024年12月25日

DOI:https://doi.org/10.1016/j.tsep.2024.103169

URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S245190492400787X?via=ihub

消化管の表面積-再考

（タイトル） Surface area of the digestive tract – revisited

（タイトル訳） 消化管の表面積-再考

（概要）教科書ではヒトの腸粘膜面積は260–300 m²、つまりテニスコートほどの広さがあるとされていますが、データは不完全で矛盾も見られる。本研究ではヒト消化管の粘膜面積に関する文献を再検討し、不足している部分については形態測定データを収集し、腸の粘膜面積を再計算している。健康な成人ボランティアや内視鏡的に正常な粘膜を有する患者からの生検サンプルを用いて光学顕微鏡および電子顕微鏡での形態測定を実施した結果、小腸の内径は平均2.5 cm、大腸の内径は4.8 cmで、表面積は小腸では60–120倍、結腸では約6.5倍に増加することが確認された。消化管全体の粘膜面積は平均で約32 m²であり、そのうち約2 m²が大腸に対応している。結論として、ヒト成人の腸粘膜の総面積はテニスコート程度ではなく、バドミントンコート半面程度であることが示唆されている。

（著者） Herbert F. Helander, Lars Fändriks

（雑誌名・出版社名） Scandinavian Journal of Gastroenterology

（出版日時） 2014年4月2日

DOI:https://doi.org/10.3109/00365521.2014.898326

URL:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.3109/00365521.2014.898326

消化管バイオフィルム：内視鏡的検出、疾患との関連、および治療戦略

（タイトル）Gastrointestinal Biofilms: Endoscopic Detection, Disease Relevance, and Therapeutic Strategies

（タイトル訳）消化管バイオフィルム：内視鏡的検出、疾患との関連、および治療戦略

（概要）消化管のバイオフィルムは、多様な微生物がマトリックスで包まれた構造を形成し、過敏性腸症候群（IBS）、炎症性腸疾患（IBD）、胃癌や大腸癌などの消化器疾患に関連している。これらのバイオフィルムは内視鏡検査で観察可能な場合があり、治療が困難な保護性のマトリックスを備えている。これらのバイオフィルムの病態生理的な役割を理解し、診断や治療の基盤を築くために、健康な腸内環境からバイオフィルムが蔓延する疾患状態への移行に関与するメカニズムの解明が求められている。本レビューではバイオフィルムの形成と検出方法、疾患との関連性、治療アプローチ、今後の研究課題を概説している。

（著者）Bernhard Jandl, Satish Dighe, Maximillian Baumgartner, Athanasios Makristathis, Christoph Gasche, Markus Muttenthaler

（雑誌名・出版社名）Gastroenterology

（出版日時）2024年6月12日

DOI:https://doi.org/10.1053/j.gastro.2024.04.032

URL:https://www.gastrojournal.org/article/S0016-5085(24)05054-6/fulltext

露出した電線 微生物の代謝産物が脳の髄鞘形成に影響を及ぼす

（タイトル）Exposed Wires: A Microbial Metabolite Influences Myelination in the Brain

（タイトル訳）露出した電線 微生物の代謝産物が脳の髄鞘形成に影響を及ぼす

（概要）本研究では腸内細菌が生成する代謝産物である4-エチルフェニル硫酸（4EPS）が脳の髄鞘形成に影響を与えることを示している。4EPSが血流を通じて脳に到達すると、オリゴデンドロサイトの成熟、髄鞘の形成が妨げられることを明らかにしている。4EP 生合成経路を持つ細菌株を定着させたマウスは行動面で内向的な傾向を示し、髄鞘が薄くなっていることが確認された。また、4EPSレベルを低下させる薬剤により、行動が改善されることも示され、腸内代謝物を標的とした治療の可能性が示唆された。

（著者）Brittany Needham

（雑誌名・出版社名）Science

（出版日時）2024年7月4日

DOI:https://doi.org/10.1126/science.adq2344

URL:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq2344

炎症性腸疾患（IBD）におけるプロバイオティクスの有効性と安全性：システマティックレビューの概観とランダム化比較試験のメタアナリシス

（タイトル） Efficacy and safety of probiotics in IBD: An overview of systematic reviews and updated meta-analysis of randomized controlled trials

（タイトル訳） 炎症性腸疾患（IBD）におけるプロバイオティクスの有効性と安全性：システマティックレビューの概観とランダム化比較試験のメタアナリシス

（概要）プロバイオティクスは炎症性腸疾患（IBD）において有望とされているが、依然として知識のギャップが存在する。本研究ではクローン病（CD）および潰瘍性大腸炎（UC）に対するプロバイオティクスの効果を評価するため、システマティックレビューの概観とランダム化比較試験（RCT）のメタアナリシスを実施している。メタアナリシスではUCの臨床寛解に対するプロバイオティクスのオッズ比（OR）は2.00（95% CI 1.28–3.11）であり、CDでは1.61（95% CI 0.21–12.50）であった。5-ASAとプロバイオティクスの併用が軽度から中等度のUCに有効である可能性が示唆された。また、プロバイオティクスは再発性回腸嚢炎および非活動性UCにおける再発予防にも効果を示したが、CDに対する予防効果は認められなかった。多菌株のプロバイオティクスはUCにおける寛解誘導および再発予防に特に有効とされる。プロバイオティクスの使用による有害事象は対照群と同等で安全性が高いことが示された。しかし、全体的なエビデンスの確実性（GRADE評価）は低かった。

（著者） Maria Manuela Estevinho, Yuhong Yuan, Iago Rodríguez-Lago, Mário Sousa-Pimenta, Cláudia Camila Dias, Manuel Barreiro-de Acosta, Vipul Jairath, Fernando Magro

（雑誌名・出版社名） United European Gastroenterology Journal

（出版日時） 2024年8月6日

DOI:https://doi.org/10.1002/ueg2.12636

URL:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ueg2.12636

小腸の腸内細菌叢：分類構成から代謝まで

（タイトル）Small intestinal microbiota: from taxonomic composition to metabolism

（タイトル訳）小腸の腸内細菌叢：分類構成から代謝まで

（概要）小腸の腸内細菌叢（SIM）は、消化、免疫調節、栄養代謝において重要な役割を果たしています。最近の研究により、小腸全体に存在する主要な細菌群や部位ごとに異なる菌群が明らかになり、細菌が宿主と相互作用して栄養吸収や代謝を調整していることが示されています。また、小腸内口腔内細菌過剰増殖（SIOBO）と大腸菌性小腸内細菌過剰増殖、2種類の小腸内細菌過剰増殖（SIBO）の存在が示唆され、より非侵襲的なサンプリング技術の開発が、SIMの包括的な理解を深める上で重要であるとされている。

（著者）Simon Yersin, Pascale Vonaesch

（雑誌名・出版社名）Trends in Microbiology

（出版日時）2024年10月

DOI:https://doi.org/10.1016/j.tim.2024.02.013

URL:https://www.cell.com/trends/microbiology/fulltext/S0966-842X(24)00056-8?_returnURL=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0966842X24000568?showall=true

有酸素運動が腸内細菌叢を再構築し脳虚血再灌流障害を軽減する

（タイトル）Aerobic Exercise Remodels Gut Microbiota to Alleviate Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury

（タイトル訳）有酸素運動が腸内細菌叢を再構築し脳虚血再灌流障害を軽減する

（概要）本研究では有酸素運動が脳虚血再灌流（I/R）障害の軽減における神経保護作用を示し、その基盤となるメカニズムを解明している。中大脳動脈 閉塞再灌流（MCAOR）を用いてスプラーグ・ドーリーラットを脳虚血再灌流のモデルとして、適度な有酸素運動トレーニングを実施した結果、神経行動スコアや空間記憶機能の改善が確認された。有酸素運動により腸内細菌叢の構成が変化し、腸内細菌叢由来の代謝物が神経炎症を抑制し、脳内の神経可塑性を向上させることが明らかになりました。また、運動後のラットから得られた腸内細菌叢を他のラットに移植したところ、脳虚血再灌流障害が軽減される効果が確認された。腸内細菌叢を介した運動の脳保護効果を強調し、脳疾患の治療における新たな非薬理学的アプローチを提案している。

（著者）Mingjin Zhu, Jiajie Zhu, Jiafei Pan, Rui Fu, Guoyuan Pan, Jie Zhang

（雑誌名・出版社名）Histology and Histopathology

（出版日時）2024年10月14日

DOI:https://doi.org/10.14670/HH-18-832

URL:https://www.hh.um.es/Abstracts/Vol_/_/__18832.htm

食事依存性宿主代謝産物が腸内細菌叢を調整し自己免疫疾患から保護する

（タイトル）A Diet-Dependent Host Metabolite Shapes the Gut Microbiota to Protect From Autoimmunity

（タイトル訳）食事依存性宿主代謝産物が腸内細菌叢を調整し自己免疫疾患から保護する

（概要）食事は自己免疫疾患を予防する可能性があるが、食事が宿主またはマイクロバイオームを介して作用するかどうかは不明である。本研究では高脂肪・低炭水化物のケトジェニックダイエット（KD）をモデルとしてこれらの複雑な相互作用を解明することを目的としている。KDが多発性硬化症の実験的自己免疫脳脊髄炎（EAE）モデルマウスを腸内細菌叢依存的に救済したことを示している。特に、KDにより誘導される宿主代謝産物β-ヒドロキシ酪酸（bHB）は腸内細菌叢を調整し、腸内細菌由来の代謝物であるインドール乳酸（ILA）の生成を促進した。ILAは炎症性Th17細胞の活性化を抑制し、EAE症状の軽減に寄与した。さらに、腸内bHBの産生がこの保護効果に必要であることがトランスジェニックマウスモデルで確認された。

（著者）Margaret Alexander, Vaibhav Upadhyay, Rachel Rock, Lorenzo Ramirez, Kai Trepka, Patrycja Puchalska, Diego Orellana, Qi Yan Ang, Caroline Whitty, Jessie A. Turnbaugh, Yuan Tian, Darren Dumlao, Renuka Nayak, Andrew Patterson, John C. Newman, Peter A. Crawford, Peter J. Turnbaugh

（雑誌名・出版社名）Cell Reports

（出版日時）2024年11月4日

DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114891

URL:https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(24)01242-7?_returnURL=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211124724012427?showall=true

コリバクチン誘導による大腸癌は接着因子を介した上皮結合を必要とする

（タイトル） Colibactin-driven colon cancer requires adhesin-mediated epithelial binding

（タイトル訳） コリバクチン誘導による大腸癌は接着因子を介した上皮結合を必要とする

（概要）様々な細菌が大腸癌（CRC）の発症に関与しているとされる中、遺伝毒性物質コリバクチンを産生するpks+大腸菌が宿主の上皮細胞に特徴的な突然変異シグネチャーを引き起こすことが知られている。本研究ではマイクロバイオーム依存のZEB2トランスジェニックマウスモデルを用いて、pks+大腸菌の発癌性は上皮細胞への付着因子FimHおよびFmlHによる接着に依存していることを示している。薬理学的FimH阻害剤で細菌の接着を抑制すると、コリバクチンによる遺伝毒性およびCRCの悪化が軽減されることが確認された。また、FimHのアレル変異により遺伝毒性が増幅されることが明らかとなり、プロバイオティクス株Nissle 1917にも機能獲得型の遺伝毒性を誘導できることが示された。この接着を介した上皮結合により、宿主細胞の近接部位でのコリバクチン産生が可能となり、DNA損傷を引き起こしCRCの発症を促進する。

（著者） Maude Jans, Magdalena Kolata, Lars Vereecke

（雑誌名・出版社名） Nature

（出版日時） 2024年11月6日

DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-024-08135-z

URL:https://www.nature.com/articles/s41586-024-08135-z

早産児の健康における亜鉛の役割の追跡：ナラティブレビュー

（タイトル）Tracing Zinc’s Role in Preterm Infants’ Health: A Narrative Review

（タイトル訳）早産児の健康における亜鉛の役割の追跡：ナラティブレビュー

（概要）亜鉛（Zn）は、酵素機能や細胞シグナル伝達など、さまざまな生理的プロセスに関与する微量元素であり、特に早産児においてその重要性が強調されます。早産児は胎盤を通じたZnの移行が不足しやすく、栄養要求が高く、医療的な合併症が重なるため、Zn欠乏のリスクが高い。本レビューでは早産児の健康をサポートするためのZnの役割について既存の知識を統合し、研究のギャップを特定し、臨床実践におけるエビデンスベースのZn補充戦略の必要性を強調している。亜鉛サプリメントは早産児の成長を促し合併症を軽減することができるが、研究間でのばらつきがあるため、最適な投与量を確立し、安全性と長期的影響を定義する取り組みが複雑になっている。まれではあるが、早産児の亜鉛毒性は、特に長期の経腸栄養を受けている乳児では見過ごしてはならない。

（著者）Alessandra Consales, Carlo Agostoni, Roberta Cazzola, Roberta Ottria, Maria Lorella Giannì

（雑誌名・出版社名）Advances in Nutrition

（出版日時）2024年11月8日

DOI:https://doi.org/10.1016/j.advnut.2024.100295

URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2161831324001297?via=ihub

可動遺伝因子：乳児の腸内マイクロバイオーム形成の根底にある隠れた操り主？

（タイトル） Mobile genetic elements: the hidden puppet masters underlying infant gut microbiome assembly?

（タイトル訳） 可動遺伝因子：乳児腸内マイクロバイオーム形成の背後に潜む隠れた操り主？

（概要）乳児の腸内マイクロバイオームは健康な発達に重要であり、その初期定着は主に母体から受け継がれた微生物株によってなされる。しかし、可動遺伝因子（MGEs）が乳児腸内の細菌定着に及ぼす役割は未解明である。本研究では水平伝播および垂直伝播によるファージや接合因子などのMGEsが、寄生および共生相互作用を通じて腸内微生物群に影響を与える可能性について論じている。これらのMGEsは寄生的状況では宿主細菌の生存を脅かす一方で、他の細菌の抑制や新しいニッチへの定着を助ける場合もある。結果として、MGEsの水平伝播は腸内で頻繁に起こり、遺伝子の伝播と腸内細菌の定着に影響を与えている可能性が示唆されている。

（著者） Kim Kreuze, Ville-Petri Friman, Tommi Vatanen

（雑誌名・出版社名） Microbiome Research Reports

（出版日時） 2024年11月9日

DOI:https://dx.doi.org/10.20517/mrr.2024.51

URL:https://www.oaepublish.com/articles/mrr.2024.51

小児結核診断における便分子検査と処理方法の性能：システマティックレビューとメタアナリシス

（タイトル）Performance of stool-based molecular tests and processing methods for pediatric tuberculosis diagnosis: a systematic review and meta-analysis

（タイトル訳）小児結核診断における便分子検査と処理方法の性能：システマティックレビューとメタアナリシス

（概要）ここでは小児結核診断のための便分子検査の正確性を評価し、利用可能な前処理方法と設計特性の影響を検討している。この研究では16歳未満の小児における便検体のXpert Ultra検査の有効性を支持し、特に呼吸器サンプルの収集が困難な環境での結核診断において、便分子検査の導入を検討するためのエビデンスを提供している。

（著者）Lucía Carratalà-Castro, Shilzia Munguambe, Belén Saavedra-Cervera, Petra de Haas, Alexander Kay, Olivier Marcy, Pamela Nabeta, Willy Ssengooba, Elisabetta Ghimenton-Walters, Sozinho Acácio, Maryline Bonnet, Joanna Ehrlich, Andrew R DiNardo, Anca Vasiliu, Christoph Lange, Sabine Hermans, Anna M Mandalakas, Elisa López-Varela, Alberto L García-Basteiro

（雑誌名・出版社名）The Lancet Microbe

（出版日時）2024年11月11日

DOI:https://doi.org/10.1016/j.lanmic.2024.100963

URL:https://www.thelancet.com/journals/lanmic/article/PIIS2666-5247(24)00216-7/fulltext

潰瘍性大腸炎における単一ドナーおよびプール型糞便微生物叢移植製品の安全性比較

（タイトル）Safety Comparison of Single-Donor and Pooled Fecal Microbiota Transfer Product Preparation in Ulcerative Colitis: Systematic Review and Meta-Analysis

（タイトル訳）潰瘍性大腸炎における単一ドナーおよびプール型糞便微生物叢移植製品の安全性比較：系統的レビューとメタアナリシス

（概要）この研究では潰瘍性大腸炎患者に対する単一ドナー（SDN）およびプール型（MDN）糞便微生物叢移植（FMT）製品の安全性を比較するために系統的レビューとメタアナリシスを実施している。結果として、SDNとMDNのいずれも類似した安全性プロファイルを持つことが示された。また、MDNはSDNよりも高いベネフィット-リスク比を有し、治療効果が期待されることが確認された。

（著者）Bastien Laperrousaz, Benoît Levast, Mathieu Fontaine, Stéphane Nancey, Pierre Dechelotte, Joël Doré, Philippe Lehert

（雑誌名・出版社名）BMC Gastroenterology

（出版日時）2024年11月11日

DOI: 10.1186/s12876-024-03487-2

URL:https://bmcgastroenterol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12876-024-03487-2

ヒトPERIOD3変異がグルココルチコイドシグナルを介して冬季うつ様行動を引き起こす

（タイトル） Human PERIOD3 variants lead to winter depression-like behaviours via glucocorticoid signalling

（タイトル訳） ヒトPERIOD3変異がグルココルチコイドシグナルを介して冬季うつ様行動を引き起こす

（概要）脳は季節の変化に適応する能力を持つが、この適応がうまくいかない場合、いくつかの精神疾患に季節性のパターンが現れる可能性がある。以前の研究ではヒトの概日リズム遺伝子PERIOD3（PER3）の2つの変異、P415AおよびH417Rが冬季うつに関連していることを確認したが、これらの変異がどのように障害を引き起こすかは不明であった。本研究ではヒトのP415AとH417Rを持つ雄マウスが、副腎におけるP415AとH417Rの作用によって引き起こされる冬季うつ病様行動を示すことを発見している。日照時間の短縮に適応してコルチコステロンレベルが低下する一方、P415AおよびH417Rはこの低下を抑制し、コルチコステロン合成を増加させる。亢進したグルココルチコイドシグナルがセロトニン合成の律速酵素をコードするTph2の転写を抑制し、抑うつ様行動の増加につながった。これらの知見を総合するとヒトの遺伝子変異が季節性気分特性に寄与するメカニズムの可能性がある。

（著者）Qian Gao, Zhiwei Tang, Haili Wang, Maya Yamazaki, Jia Jiang, Ying-Hui Fu, Louis J Ptacek, Luoying Zhang

（所属）Key Laboratory of Molecular Biophysics of Ministry of Education, College of Life Science and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China

National Key Laboratory of Intelligent Tracking and Forecasting for Infectious Diseases (NITFID), National Institute for Viral Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing, China

Department of Neurology, University of California, San Francisco, CA, USA

Hubei Province Key Laboratory of Oral and Maxillofacial Development and Regeneration, Wuhan, China

（雑誌名・出版社名）Nature Metabolism

（出版日時）2024年11月11日

DOI:https://doi.org/10.1038/s42255-024-01163-z

URL:https://www.nature.com/articles/s42255-024-01163-z

ホロビオント生物学の学問的マトリックス

（タイトル）The Disciplinary Matrix of Holobiont Biology

（タイトル訳）ホロビオント生物学の学問的マトリックス

（概要）ホロビオント生物学は宿主と微生物の相互作用を包括的に理解するための学際的な枠組みを提供し、進化、生理学、および環境適応における微生物の重要な役割を明らかにすることを目的としている。この分野は、ゲノム変異、水平遺伝子伝達、環境的な微生物獲得など、ホロゲノムに基づく多様な形質変化を探求している。

（著者）Seth R. Bordenstein, Holobiont Biology Network

（雑誌名・出版社名）Science

（出版日時）2024年11月14日

DOI:10.1126/science.ado2152

URL:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado2152

ストレス誘発性腸漏出によるIL-22の上昇が中Septal Neuron の活性化を抑制し、不安様行動を改善する

（タイトル）Elevated IL-22 as a Result of Stress-Induced Gut Leakage Suppresses Septal Neuron Activation to Ameliorate Anxiety-Like Behavior

（タイトル訳）ストレス誘発性腸漏出によるIL-22の上昇がSeptal Neuron の活性化を抑制し、不安様行動を改善する

（概要）心理的ストレスとその影響は公衆衛生にとって大きな課題となっている。免疫活性化は、従来、不安障害やうつ病などのストレスに関連する精神疾患を悪化させると考えられてきたが、本研究ではストレスに対する免疫活性化の潜在的に有益な結果を特定しようとしている。ストレスにより誘発されるIL-22が、脳のSeptal Neuronのニューロン活性を抑制し、不安様行動を軽減することを示している。リーキーガットに起因するIL-22の産生がストレスに対する免疫-脳軸の調節メカニズムとして機能し、心理的ストレスに関連する疾患の新たな治療ターゲットとなり得ることを示唆している。

（著者）Mengyu Xia, Junmei Lu, Jiabin Lan, Teng Teng, Rani Shiao, Hongbin Sun, Zheyu Jin, Xueer Liu, Jie Wang, Hongyan Wu, Changchun Wang, Han Yi, Qingqing Qi, Jixi Li, Marc Schneeberger, Wei Shen, Boxun Lu, Lei Chen, Anoj Ilanges, Xinyu Zhou, Xiaofei Yu

（所属）Fudan University, Shanghai, China

Chongqing Medical University, Chongqing, China

Yale University, New Haven, USA

Howard Hughes Medical Institute, USA

ShanghaiTech University, Shanghai, China

（雑誌名・出版社名）Immunity

（出版日時）2024年12月6日

DOI:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2024.11.008

URL:https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(24)00523-5?_returnURL=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1074761324005235?showall=true