腸内細菌叢がホルモン濃度に影響を及ぼすことがマウス研究で明らかに
腸内細菌叢がホルモン濃度に影響を及ぼすことがマウス研究で明らかに
2024年 9月 26日
編集者ノート
腸内細菌叢がホルモン濃度に影響を及ぼすことがマウス研究で明らかになった
ヒト腸内細菌のイラスト。出典：ダリル・レジャ、米国国立衛生研究所、国立ヒトゲノム研究所
フランシス・クリック研究所の研究者らは、腸内細菌のバランスがマウスの下垂体機能低下症の症状に影響することを明らかにした。また、アスピリンがこの症状を持つマウスのホルモン欠乏症状を改善することも示された。
Sox3と呼ばれる遺伝子に変異がある人は、下垂体から十分なホルモンが作られない下垂体機能低下症を発症する。その結果、成長障害、不妊症、ストレスに対する身体の反応不良を引き起こす可能性がある。
本日、PLOS Genetics誌に発表された研究において、クリック大学の科学者たちは、マウスからSox3を除去し、離乳期（固形食を食べ始める時期）に下垂体機能低下症を発症させた。
研究チームは、Sox3の突然変異が脳の視床下部に大きく影響し、下垂体にホルモンを分泌させることを発見した。しかし、この遺伝子は通常、いくつかの脳細胞タイプで活性化しているため、最初の課題は、どの特定の細胞がこの遺伝子の欠失によって最も影響を受けるかを調べることであった。
その結果、NG2グリアと呼ばれる細胞が減少していることが観察された。このグリアは、離乳前後に下垂体細胞を成熟させるのに重要な役割を果たしていることが示唆されたが、このことは以前には知られていなかった。このことは、ホルモン産生への影響を説明できる可能性がある。
研究チームは次に、マウスに低用量のアスピリンを21日間投与した。すると、視床下部のNG2グリアの数が増加し、マウスの下垂体機能低下症の症状が回復した。
アスピリンがどのようにしてこのような効果をもたらしたかはまだ明らかではないが、この発見は、Sox3変異を持つ人々や、NG2グリアの機能が低下しているその他の状況に対する治療法として、アスピリンが検討される可能性を示唆している。
ホルモン産生における腸内細菌の役割が偶発的発見によって明らかになった
2015年に国立医学研究所（NIMR）がクリック研究所と合併した際、マウスの胚は前者の建物から後者の建物に移され、その中にはSox3変異マウスも含まれていた。
これらのマウスがクリック研究所で離乳期に達したとき、研究者たちは、マウスがもはや期待されたホルモン欠乏症を持っていないことに驚いた。
主執筆者のクリストフ・ガリシェは、いくつかの可能性のある原因を探った後、クリックのマウスとNIMRのマウスのマイクロバイオーム（腸内に生息する細菌、真菌、ウイルス）を比較し、その構成と多様性にいくつかの違いがあることを観察した。これは、食餌や水環境、あるいは移転に伴うその他の要因の変化によるものかもしれない。
彼はまた、クリックマウスのNG2グリアの数を調べたところ、これらも正常レベルであったことから、クリック飼料を与えられたマイクロバイオームが何らかの形で下垂体機能低下症に対する予防効果を持つことを示唆した。
この仮説を確認するため、クリストフはNIMRマウスから採取した糞便をクリックマウスに移植したところ、クリックマウスは再び下垂体機能低下症の症状を示し、NG2グリアの数も減少した。
正確なメカニズムは不明であるが、科学者たちは、腸内細菌叢の構成は、遺伝子変異の結果に重要な影響を及ぼす重要な環境因子の一例であり、この場合は視床下部と下垂体の機能に影響を及ぼすと結論づけた。
元クリック研究所の上級研究員で、現在はセインズベリー・ウェルカムセンターの研究運営マネージャーであるクリストフ・ガリシェ氏は、「腸内細菌叢を変化させると、Sox3を持たないマウスの下垂体機能低下症が逆転することを発見したのは大きな驚きでした。研究で動物を扱うとき、マイクロバイオームを含むすべての変動因子を意識することがいかに重要であるか、また、育ちが自然にどのように影響しうるかを再確認しました。"
クリックの幹細胞生物学・発生遺伝学研究室のグループリーダーであるロビン・ラヴェル＝バッジは、「下垂体機能低下症は、まれな突然変異だけでなく、外傷からも生じる可能性があり、健康全般に深刻な影響を及ぼす可能性があります。治療の可能性を示唆するだけでなく、我々の研究は、腸と脳のつながりがいかに重要であるかを補強するものです」。
"この研究の次のステップは、アスピリンとマイクロバイオームがNG2グリアにどのような影響を与えるかを正確に解明することである。
詳細はこちら： Sox3-null hypopituitarism depends on median eminence NG2-glia and is influenced by aspirin and gut microbiota.",PLoS Genetics(2024). DOI: 10.1371/journal.pgen.1011395
ジャーナル情報 PLoS Genetics
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