免疫調節の主要なメカニズム 食物繊維と酸代謝産物

セミナーズ・イン・イミュノロジー
第66巻 2023年3月号 101737頁
免疫調節の主要なメカニズム 食物繊維と酸代謝産物
著者リンク オーバーレイパネルを開くLiang Xie a b, Md Jahangir Alam a, Francine Z. Marques b c, Charles R. Mackay a d
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概要
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引用元
https://doi.org/10.1016/j.smim.2023.101737
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ハイライト

食物繊維の不足は、西洋の疾病の蔓延の根底にある。

腸内細菌叢は食物繊維を酸、すなわち短鎖脂肪酸に発酵させる。

食物繊維の発酵と酸の生産は、腸内細菌叢を形成する。

食物繊維と酸は、免疫ホメオスタシスを調節する。

食物繊維を利用した新しい薬用食品は、西洋の病気に有効である可能性がある。

概要
食事と腸内細菌叢は、生理学と健康に大きな影響を与えるが、そのメカニズムはまだ解明されていない。ここでは、腸内細菌叢の産物、特に短鎖脂肪酸（SCFA）が腸と免疫の恒常性を維持するために使用するいくつかの経路について概説する。食物繊維は大腸の腸内細菌叢によって発酵され、酢酸、プロピオン酸、酪酸などのSCFAが多量に生成される。食物繊維とSCFAsは上皮の健全性を高め、それによって全身性の内毒素血症を抑制する。さらに、SCFAはヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）を阻害し、それによって遺伝子の転写に影響を与える。SCFAはまた、GPR43などの「代謝物感知型」Gタンパク質共役型受容体（GPCR）に結合し、免疫恒常性を促進する。大腸で産生される膨大な量のSCFAはpHを下げるのに十分であり、これは腸管上皮や免疫細胞に発現するGPR65などのプロトンセンサーの機能に影響を与える。GPR65は抗炎症性のGαs共役型受容体で、炎症性サイトカインの抑制につながる。炎症性疾患におけるGPR65の重要性は、ヒトの炎症性腸疾患、アトピー性皮膚炎、喘息と関連するミスセンス変異体I231L（rs3742704）に関連する遺伝学によって強調される。腸内で特定のSCFAを大量に放出する特殊な食餌を用いてこれらの経路を操作することには大きな可能性があり、化学修飾食品に依存する治療法は有望なアプローチであると考えている。このようなアプローチには、高SCFA産生食が含まれます。私たちは、マウスモデルにおいて、多くの炎症性西洋疾患を減少させることを明らかにしています。これらの食事は、腸の完全性の向上、腸内細菌叢の変化、免疫恒常性の促進など、多くのレベルで作用しており、人間の病気を予防または治療するための新しく非常に有望な方法であると言える。

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略語
SCFAsShort-chain fatty acidsDPDegree of polymerizationIBDInflammatory bowel diseaseDSSDextran sulfate sodiumT2DType 2 diabetesCVDsCardiovascular diseasesBPBlood pressureHMOsHuman milk oligosaccharidesCRCColorectal cancerCAZymesCarbohydrate-active enzymesRSResistant starchAXArabinoxylanHDACsHistone deacetylasesGPCRsG-PCResRes タンパク質共役型受容体HIF-1α低酸素誘導因子1αTregRegulatory T cellTH1Type 1 helper T cellTH17Type 17 helper T cellTH2Type 2 helper T cellNODNon-obese diabeticHAMSHigh amylose maze starchHAMSAHams conjugated with acetateHAMSBHams conjugated with butyrateHAMSPHAMS conjugated with propionate
キーワード
短鎖脂肪酸（SCFA）GPR43GPR65プロトンセンシング食物繊維腸内細菌叢/マイクロバイオーム
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