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2025-03-28 02:22:00
新しいマウスの研究によると、抗生物質への初期の曝露は、乳児微生物叢を変化させることにより、膵臓のインスリン産生細胞の成長を妨害し、後に糖尿病のリスクを高める可能性があります。科学者は、この重要な膵臓発達窓をサポートする特定の微生物、特にdubliniensisを特定し、いつか糖尿病を予防または逆転させるのに役立つかもしれません。
マウスの研究は、インスリン産生細胞が増殖するのを助ける上で有益な細菌が重要な役割を果たすことを明らかにしています。
乳児期の重要な段階での抗生物質への曝露は、膵臓におけるインスリン産生細胞の発生を妨げる可能性があり、マウスの新しい研究によると、寿命後の糖尿病のリスクを高める可能性があります。
ジャーナルに掲載されています 科学、この研究では、早期発達中にこれらの必須細胞の成長をサポートするように見える特定の微生物も特定しています。
この発見は、幼児の微生物叢、幼少期に体を植民地化する細菌と真菌の群集の重要な役割を強調し、代謝障害を予防または治療するための新しい戦略への道を開くことができます。
CUのBiofrontiers Instituteの分子、細胞、および発達生物学の助教授であるJennifer Hillは、次のように述べています。 「この研究は、微生物ベースのアプローチをいつか使用して糖尿病を予防するだけでなく逆転する可能性があるという重要な新しい証拠も提供します。」
環境内の何か
200万人以上の米国の成人は1型糖尿病とともに住んでいます。これは、膵臓がインスリン（グルコースをエネルギーに変えるホルモン）を作ることができず、血液が砂糖で満たされない不治の疾患です。
この病気は通常、小児期に現れ、遺伝学は強い役割を果たします。しかし、科学者たちは、同一の双子が1型糖尿病の素因となるDNAを共有しているが、通常は病気にかかる双子は1人だけであることを発見した。
「これは、彼らの環境経験についての感受性を変えていることがあることをあなたに伝えています」とヒルは言いました。
ジェニファーヒルは、コロラド大学ボルダー校のバイオフロンティエ研究所の新しい無菌ラボで働いています。クレジット：Patrick Campbell/Cu Boulder
何年もの間、彼女は微生物に答えを求めてきました。
以前の研究では、母乳で育てられている、または膣に生まれた子供は、両方とも健康な乳児微生物叢を促進することができ、他の糖尿病よりも1型糖尿病を発症する可能性が低いことが示されています。一部の研究では、赤ちゃんに早期に抗生物質を与えることが、悪い虫を誤って悪い虫を殺し、糖尿病のリスクを高めることができることも示されています。
長引く質問：これらの乳児はどの微生物を見逃していますか？
「私たちの研究は、膵臓細胞の発達を促進するために特定の微生物が必要な初期の人生の重要な窓を特定しています」とヒルは言いました。
機会の重要なウィンドウ
彼女は、人間の赤ちゃんは、インスリンを産生する体内の唯一の細胞である少量の膵臓の「ベータ細胞」で生まれていると説明しました。
コロラド大学ボルダー校の分子、細胞、発達生物学の助教授、ジェニファー・ヒル。ヒルは、乳児の微生物叢が生涯にわたる代謝の健康にどのように影響するかを研究しています。クレジット：Patrick Campbell/Cu Boulder
しかし、赤ちゃんの最初の年には、ベータ細胞の成長が一生に一度の急増が起こります。
「何らかの理由で、この拡大と増殖のイベントを受けなければ、それが糖尿病の原因になる可能性がある」とヒルは言った。
彼女は現在の研究を、ユタ大学のポスドク研究者として、病理学の教授である6月ラウンド上級著者とともに実施しました。
彼らは、特定の窓（寿命の約7〜12ヶ月に相当するヒト）でマウスに広いスペクトル抗生物質を与えたとき、マウスは、成人期のより少ないインスリン産生細胞、より高い血糖レベル、低いインスリンレベル、一般的に悪い代謝機能を発症することを発見しました。
「これは、私にとって、衝撃的で少し怖かった」とラウンドは言った。 「これは、この非常に短い開発期間中に微生物叢がどれほど重要であるかを示しました。」
ベビーうんちのレッスン
他の実験では、科学者はマウスに特定の微生物を与え、いくつかがベータ細胞の産生を増加させ、血液中のインスリンレベルを高めることを発見しました。
最も強力なのは、Candida dubliniensisと呼ばれる真菌でした。
チームは、若い（テディ）研究における糖尿病の環境決定要因の糞便サンプルを使用して、丘が「うんち」と呼ぶものを作り、それらをマウスに供給しました。
研究者が年齢が7ヶ月から12か月の健康な乳児からうんちを接種したとき、彼らのベータ細胞は成長し始めました。他の年齢の乳児からのうんちは同じことをしませんでした。特に、Candida dublineinsisは、この期間中にのみ人間の赤ちゃんに豊富でした。
「これは、人間にも微生物を促進するこれらのベータ細胞によるコロニー形成の狭い窓があることを示唆しています」とヒルは言いました。
1型糖尿病に遺伝的に素因となった雄マウスに、幼児期に真菌とともに定着した場合、糖尿病を15％未満で発症しました。真菌を受けなかった男性は、90％の時間糖尿病を患っていました。
さらに有望なのは、研究者がインスリン産生細胞が殺された成体マウスに真菌を与えたとき、それらの細胞が再生した。
治療には早すぎます
ヒルは、彼女が「抗抗生物質」ではないことを強調しています。
しかし、彼女は、医師が抗生物質と並んで微生物ベースの薬物またはサプリメントを供給して、彼らが不注意に殺す代謝をサポートするバグを置き換えることができる日を想像しています。
うんちスラッシー（糞便微生物叢移植）は、2型糖尿病の人の代謝プロファイルを改善しようとするために、すでに実験的に使用されており、膵臓ベータ細胞も損傷する可能性があります。
しかし、そのようなアプローチは、子供の頃に有益な多くの微生物が大人に害を及ぼす可能性があるため、実際のリスクを伴う可能性があります。代わりに、彼女は科学者がいつか微生物が損傷した膵臓を治癒するための新しい治療法を開発するために使用する特定のメカニズムを利用できることを望んでいます。
彼女は最近、CUボルダーで乳児微生物叢を研究するための最先端の「無菌」施設の設立を支援しました。そこで、動物は微生物なしで完全に滅菌「泡」で飼育して育てることができ、それらを一つずつ再導入することで、科学者は彼らが働くことを知ることができます。
「歴史的に、私たちは細菌を避けたいものとして解釈してきましたが、おそらく病原体よりもはるかに有益な微生物があるでしょう」と彼女は言いました。 「彼らの力を活用することで、私たちは人間の健康に利益をもたらすために多くのことをすることができます。」
参照：「新生児真菌は、マクロファージ依存性β細胞の発達を通じて生涯代謝の健康を促進します」ジェニファー・ハンプトン・ヒル、リケシャ・ベル、ローガン・バリオス、ハリ・ベアード、カイラ・オスト、モーガン・グリーンウッド、ジョシュ・K・モンツー、エリン・トレイシー、ケース・イーリンBeaudin、L。CharlesMurtaugh、W。ZacStephens、June L. Round、2025年3月7日、 科学。
doi：10.1126/science.adn0953
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