科学者たちは、腸から脳までのアルコールの影響を追跡し、血液脳関門を弱める微生物の変化と、その修復を助けるプロバイオティクスを明らかにしました。
勉強： 慢性的なアルコール摂取は、腸脳軸を介して血液脳関門の完全性を破壊します。 画像クレジット: Syda Productions/Shutterstock.com
で発表された最近の研究では、 コミュニケーション生物学研究者グループは、慢性的なアルコール摂取が腸脳軸を介して血液脳関門（BBB）を破壊するかどうかを決定し、それをテストした。 フェカリバクテリウム・プラウスニッツィー BBB 損傷と認知機能低下を軽減することができます。
アルコールが脳の防御に与える隠れた影響
成人の 3 人に 1 人が定期的にアルコールを飲んでいますが、多くの人がアルコールが脳に与える影響を過小評価しています。剖検研究では微小血管の変化が示されている一方、拡散テンソルイメージング（DTI）の異常は禁欲後も持続する可能性があり、永続的な損傷を示唆しています。
BBB は神経回路を保護します。弱ると毒素や炎症性メディエーターが脳に入り、記憶力や気分が損なわれます。一方、食事や飲み物によって形成される腸内微生物叢は、代謝産物や免疫経路を通じて脳に信号を送ります。初期の研究では、アルコールとマイクロバイオームの変化およびBBB機能不全が関連付けられています。それでも、これらの変化を認知的結果に結び付ける人間の証拠は依然として大部分が相関関係にあり、この 2 つを結び付ける因果関係の証拠は限られています。メカニズムを確立し、マイクロバイオームに基づく介入をテストするには、さらなる研究が必要です。
腸の変化と脳の脆弱性の関連性
研究者らは、精神障害の診断と統計マニュアル第 5 版 (DSM-5) の基準を使用して、アルコール使用障害 (AUD) の成人男性 30 名と健康な男性対照 30 名を登録しました。神経精神疾患、感染症、腫瘍性疾患、自己免疫疾患、または消化器疾患を患っている参加者、および最近抗生物質、プロバイオティクス、プレバイオティクスにさらされた参加者、または長期の禁欲者は除外されました。
彼らは、ミニ精神状態検査 (MMSE) およびモントリオール認知評価 (MoCA) を使用して認知を記録し、ハミルトン不安尺度 (HAMA) およびハミルトンうつ病尺度 (HAMD) を使用して気分を記録し、ピッツバーグ睡眠質指数 (PSQI) を使用して睡眠を記録し、グルコース、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ (AST)、ガンマ-グルタミルトランスフェラーゼなどの臨床化学を記録しました。 (GGT)、および直接ビリルビン (DBIL)。
糞便 16S リボソーム デオキシリボ核酸 (DNA) 配列プロファイリング分類群。血漿代謝物は、主成分分析 (PCA) および潜在構造判別分析への直交投影 (OPLS-DA) を備えた液体クロマトグラフィータンデム質量分析 (LC-MS/MS) によって分析され、その後、京都遺伝子ゲノム百科事典 (KEGG) で濃縮されました。
特定病原体フリー (SPF) および無菌 (GF) 雄 C57BL/6J マウスに、25 % エタノール (4 g/kg) または水を 6 週間毎日強制経口投与しました。認知力は、モリス水迷路 (MWM) および新規物体認識 (NOR) タスクを使用して評価されました。 BBB の完全性は、20 キロダルトン (kDa) のフルオレセイン イソチオシアネート (FITC) デキストラン漏出によって、またウエスタン ブロットおよび免疫蛍光法による密着結合タンパク質閉塞帯 1 (ZO-1)、オクルディン、クローディン 5 によって評価されました。
AUD患者または健康なドナーからの糞便微生物叢移植（FMT）をGFマウスに実施した。 フェカリバクテリウム・プラウスニッツィー A2-165は経口投与されました。短鎖脂肪酸 (SCFA) は、部分最小二乗判別分析 (PLS-DA) を備えたガスクロマトグラフィー-タンデム質量分析 (GC-MS/MS) によって定量されました。
アルコールは微生物、代謝産物、認知スコアを変化させる
糞便 16S プロファイルでは、アルファ多様性の違いはわずかですが、ベータ多様性の分離は明らかでした。線形判別分析のエフェクトサイズにより、ルミノコッカス科の減少と フェカリバクテリウム 連鎖球菌科と腸内細菌科の増加。属レベルでは、 フェカリバクテリウム 減少し、 連鎖球菌 増えた。
LC-MS/MS による血漿メタボロミクスでは、脂質、アミノ酸、胆汁酸にわたる広範な変化を伴う PCA によるグループが分離されました。相関ネットワークは、次のような異なる分類群にリンクされています。 フェカリバクテリウムいくつかの変化した代謝物を伴うが、認知スコアとの直接的な関係は確立されず、神経行動の違いを伴う可能性のあるマイクロバイオームと代謝物のパターンを示唆しています。
マウスでは、6週間エタノールを摂取すると記憶力が損なわれました。 MWM では、エタノールで処理した動物は逃走潜時が長くなり、プラットホームを横切る回数が減りました。 NORでは、この新規天体の探査は減少した。 BBB 透過性が増加したことは、前頭前皮質 (PFC) および海馬における 20 kDa FITC デキストラン漏出量の増加によって証明されました。タイトジャンクションの完全性は、免疫蛍光法で確認されたように、これらの領域の ZO-1、オクルディン、およびクローディン 5 の減少によって証明されるように、損なわれていました。
腸-脳経路に沿った因果関係はGFマウスで支持された。 FMT後、AUDドナー微生物叢を投与されたマウスは、健康な微生物叢を投与されたマウスよりもPFCおよび海馬においてより多くのFITC-デキストラン漏出を示した。また、ZO-1、オクルディン、クローディン-5の発現も低かった。アルファ多様性はグループ間で同様であり、ディスバイオティックコミュニティだけでもBBBを弱める可能性があることを示唆しています。
治療的には、 フェカリバクテリウム・プラウスニッツィー エタノールに曝露されたマウスでは行動とバリア機能が改善されました。プローブ時間が短縮され、プラットフォームを通過する回数が増えることで空間記憶が向上し、物体認識が回復しました。 PFC と海馬では透過性が低下し、密着結合タンパク質が制御レベルに回復しました。
マイクロバイオームの構成が変化し、低下した 乳酸菌科 そして ヘリコバクテリウム科より高い フェカリバクテリウム。 GC-MS/MS で測定した SCFA は、酪酸、吉草酸、カプロン酸を含めて増加しました。 PLS-DA はグループをきれいに分離しました。 SCFA は内皮結合を強化し、活性化 B 細胞シグナル伝達の核因子κ軽鎖増強因子 (NF-κB) シグナル伝達を変化させ、神経炎症を軽減することができるため、これらの代謝産物の変化は、回復のための妥当なメカニズムを提供します。
しかし、微生物の変化は、健全な群集構造への完全な「回復」ではなく、変化を表しています。
マイクロバイオーム療法がオーストラリアドル治療の候補として浮上
この研究は、毎日のアルコール曝露を具体的な神経血管リスク、つまり認知機能の低下とともに追跡する漏れやすいBBBと関連付けています。 AUD微生物叢がFMT後にGF宿主のバリア破壊を誘導することを実証することで、腸と脳の軸が関連性から因果関係にシフトする。
同様に重要なことは、 フェカリバクテリウム・プラウスニッツィー酪酸を生成する次世代のプロバイオティクスであり、SCFAを増加させ、タイトジャンクションを修復し、エタノールに曝露されたマウスの記憶力を改善しました。将来、ヒトに応用するには、性別特有の効果、最適な投与量、微生物の生存率、介入がアルコール摂取量の削減などの戦略とどのように相互作用するかについて慎重に検討する必要がある。
総合すると、これらの発見は、リスクにさらされている人々の神経血管の健康と認知を保護するためのマイクロバイオームを標的とした戦略の使用を裏付けています。
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#慢性的な飲酒は腸を通る血液脳関門を弱める
2025-11-27 11:28:00