閉塞性睡眠時無呼吸症候群による動脈硬化を媒介する腸内細菌叢とそれに由来する代謝産物
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閉塞性睡眠時無呼吸症候群による動脈硬化を媒介する腸内細菌叢とそれに由来する代謝産物
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.18.624205v1
ORCID Profileを見るSimone Zuffa, Orit Poulsen, Jason Meadows, Dan Zhou, Pieter C. Dorrestein, Rob Knight, Gabriel G. Haddad
doi:https://doi.org/10.1101/2024.11.18.624205
この論文はプレプリントであり、査読を経ていません。
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要旨
背景 閉塞性睡眠時無呼吸症候群（OSA）は、間欠的な低酸素・高過呼吸（IHC）を特徴とし、主に肥満の人が罹患し、アテローム性動脈硬化症のリスクを増加させる。腸内細菌叢と代謝産物がアテローム形成に関与していることがわれわれや他の研究者により明らかにされていることから、OSAによるアテローム性動脈硬化症へのこれらの寄与について検討した。結果 高脂肪高コレステロール食（HFHC）を摂取させた従来飼育の特定病原体フリー（SPF）ApoE-/-マウスと無菌（GF）ApoE-/-マウスの動脈硬化病変を、IHC条件の有無で比較した。糞便微生物叢とメタボロームは、それぞれ16S rRNA遺伝子アンプリコンシークエンスとアンターゲットタンデム質量分析法（LC-MS/MS）を用いてプロファイリングした。表現型データから、HFHCはSPFマウスの大動脈と肺動脈の両方において、通常の餌（RC）と比較して動脈硬化を有意に増加させることが示された。IHCはHFHCに加えて病変を悪化させた。腸内細菌叢の存在量差分析から、HFHC-IHC群ではアッケマンソウ科の濃縮とムリバキュラ科（旧S24-7）の減少が同定された。LC-MS/MSでは、HFHC-IHC群でタウロコール酸、タウロデオキシコール酸、12-ケトデオキシコール酸、長鎖N-アシルアミド、ホスファチジルコリンが濃縮され、胆汁酸プロファイルの調節異常が示された。興味深いことに、GF ApoE-/-マウスは、HFHC/IHC条件下で大動脈の動脈硬化形成をSPF ApoE-/-マウスに比べて顕著に抑制した。対照的に、微生物コロニー形成はPAにおけるアテローム性動脈硬化の進行に有意な影響を示さなかった。結論 2）腸内細菌叢は、PAではなく大動脈において、HFHC/IHCによって誘導されるアテローム性動脈硬化を調節する； (3)異なる分析方法は、アッケマンシア科とムリバキュラ科の細菌ファミリーの間の特異的な不均衡が、OSA誘発性アテローム性動脈硬化症を媒介することを示唆している。得られた知見は、OSAに誘発されるアテローム性動脈硬化症を予防・治療するための潜在的な治療法に関する新たな知見を提供するものである。
利益相反声明
P.C.D.は、Cybele、Sirenas、BileOmixの顧問であり、株式を保有している。また、UC San Diegoの事前承認を得て、Ometa、Enveda、Aromeの科学的共同創設者、顧問、株式を保有している。P.C.D.は2023年にDSMアニマルヘルス社のコンサルタントを務めた。R.K.はBiomeSense, Inc.の科学顧問委員会メンバー、コンサルタントであり、株式を保有し、収入を得ている。R.K.はGenCirq社の科学顧問委員会メンバーであり、株式を保有している。R.K.はDayTwo社のコンサルタント兼科学顧問委員であり、収入を得ている。R.K.はCybele社の株式を持っており、コンサルタントを務める。R.K.はBiota, Inc.の共同設立者であり、株式を保有している。R.K.はMicronoma社の共同設立者であり、科学諮問委員会のメンバーであり、株式を保有している。これらの取り決めの条件は、カリフォルニア大学サンディエゴ校の利益相反ポリシーに従って検討され、承認されている。他の著者は、金銭的か否かを問わず、利益相反は申告していない。
著作権
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2024年11月19日掲載
印刷/保存オプション
COVID-19 SARS-CoV-2に関するmedRxivおよびbioRxivのプレプリント
対象分野
* bioRxiv の臨床研究パイロットプロジェクトが終了し、健康科学専用サーバー medRxiv(submit.medrxiv.org)が開設されたため、Clinical Trials と Epidemiology のサブジェクトカテゴリーは新規投稿を締め切りました。臨床試験の結果を報告する新規論文は、medRxivへの投稿が必須となりました。ほとんどの疫学論文もmedRxivに投稿されるべきですが、もし論文に健康に関する情報が含まれていない場合、著者は他のbioRxivの主題カテゴリー（例えば、遺伝学や微生物学）に投稿することもできます。
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