酸化亜鉛ナノ粒子の肺曝露による大脳皮質損傷は、肺-腸-脳軸の破壊が原因である。

酸化亜鉛ナノ粒子の肺曝露による大脳皮質損傷は、肺-腸-脳軸の破壊が原因である。

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36535435/

Lingbing Zhang et al. Toxicology. 2022.
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引用元

概要
腸内細菌叢は、金属ナノ材料曝露に応答する宿主の健康に影響を与える相互作用に重要であることを指摘する実証が増えつつある。しかし、酸化亜鉛ナノ粒子（ZnONPs）の肺曝露によって引き起こされる大脳皮質損傷に対する腸内細菌叢の影響は、主に不明なままである。本研究では、8週齢のC57BL/6Jマウス48匹に、抗生物質（ABX）投与の有無にかかわらず、0.6mg/kgのZnONPsを気管内投与した。さらに、8週齢のC57BL/6Jマウス24匹にABXを腹腔内投与した後、糞便微生物叢移植（FMT）を実施または非実施した。その結果、ABX投与による腸内細菌の異常が、ZnONPsの肺曝露による大脳皮質障害を著しく悪化させることが初めて明らかになった。このような障害は、抗酸化酵素や過酸化脂質産物の増加によって示される酸化ストレスの誘導によって高度に発生する可能性がある。しかし、フェロプトーシスはこの過程に関与していなかった。興味深いことに、ABX投与は、ZnONPsによる腸-脳ペプチド（Sst、Sstr2、Htr4など）の変化を、腸および大脳皮質組織の両方で悪化させることが明らかにされた。さらに，糞便微生物叢移植は，ZnONPs肺曝露による大脳皮質障害，酸化ストレス，腸脳内ペプチド変化を軽減させることができた．これらの結果は、ZnONPsの肺曝露が、肺-腸-脳軸の破綻を介して大脳皮質に障害をもたらすことを示している。これらの知見は、ZnONPsの神経毒性のメカニズムに関する貴重な洞察をもたらすだけでなく、ZnONPsの肺曝露によって引き起こされる脳障害に対する治療法の可能性を提供するものである。データおよび資料の利用可能性 本研究で使用したデータセット、および/または解析したデータセットは、対応する著者から入手可能である。

キーワード 大脳皮質、ディスバイオーシス、腸脳ペプチド、肺・腸・脳軸、酸化亜鉛ナノ粒子。