腸管神経系は心理的ストレスを腸の炎症に中継する
腸管神経系は心理的ストレスを腸の炎症に中継する
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674%2823%2900475-0
カイ・マルクス・シュナイダー（Kai Markus Schneider）20
ニクラス・ブランク 20
イエリナ・アルバレス 20
ロバート・O・ヘッカロート
マーヤン・レヴィ
クリストフ・A・タイス 21
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Published:May 25, 2023DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.001
PlumX メトリクス
ハイライト
心理的ストレスは単球を介した腸内炎症の増悪につながる
慢性的なグルココルチコイドシグナルが、ストレスによるIBDへの影響を促進する
ストレスは炎症性腸管グリアを誘導し、CSF1を介して単球のリクルートを促進する。
ストレスは腸管神経細胞における転写の未熟化と運動障害を誘発する
まとめ
精神的な健康は、体内の炎症反応に大きな影響を与える。特に炎症性腸疾患（IBD）では、心理的ストレスが疾患の増悪と関連していることが明らかになっている。我々は、慢性的なストレスが腸の炎症を悪化させることを媒介する腸神経系（ENS）の重要な役割を発見した。慢性的に上昇したグルココルチコイドは、CSF1を介して単球やTNFを介した炎症を促進する腸グリアの炎症性サブセットを生成することを発見した。さらに、グルココルチコイドは、TGF-β2を介して、腸管神経細胞の転写の未熟化、アセチルコリンの欠乏、運動障害の原因となります。我々は、IBD患者の3つのコホートにおいて、心理状態、腸の炎症、運動障害との関連を検証している。これらの知見は、脳が末梢の炎症に与える影響についてメカニズム的な説明を提供し、心理的ストレスと腸の炎症の間のリレーとしてENSを定義し、ストレスマネジメントがIBDケアの貴重な構成要素として機能することを示唆するものである。
グラフの抄録
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キーワード
心理的ストレス
グルココルチコイド
腸管神経系
腸管グリア
腸管神経細胞
神経・免疫相互作用
単球
炎症性腸疾患
はじめに
心理的ストレスは、全身の炎症プロセスに大きな影響を与える、
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は、患者の精神状態を改善することが、多くの疾患の管理において、強力でありながら十分に活用されていない戦略である可能性を示唆しています。特に、炎症性腸疾患（IBD）では、心理的ストレスが疾患の重症度に影響を及ぼすことが知られています、
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多くの疫学研究により、ストレスフルなライフイベントがIBDのフレアを悪化させるという仮説が支持されています。
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しかし、ストレスに関連したIBDフレアの悪化のメカニズムについては、完全には解明されていない。
本研究では、心理的ストレスが腸管神経系（ENS）を介して腸の炎症に影響を与えるいくつかのメカニズムを明らかにする。心理的ストレスに対する反応が深く解明されている中枢神経系（CNS）とは異なり、心理的ストレスが腸管神経系（ENS）を介して腸の炎症に影響を与えるメカニズムを明らかにしました、
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ストレスに対するENSの反応とその結果については、あまりよく分かっていません。我々は、ENSが、脳由来のストレスシグナルと腸における炎症反応のプライミングをつなぐ中継役として機能している可能性を明らかにする。また、腸管神経細胞やグリアが、精神疾患による炎症性後遺症を改善するための治療ターゲットとなる可能性があることも明らかになった。
研究成果
単球はストレスによる大腸炎悪化を媒介する
心理的ストレスが腸の炎症に及ぼす影響のメカニズムを調べるため、長時間の心理的ストレスを与えるマウスモデル（拘束ストレス
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)を用い、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)を用いて大腸炎を誘発した（図1A）。心理的ストレスは、体重減少、大腸内視鏡検査、死亡率、組織学、便中リポカリン濃度によって証明されるように、腸の炎症を悪化させた（図1B〜1E、S1A〜S1C）。大腸組織のRNA配列決定により、心理的ストレスによって誘発された遺伝子発現の顕著な変化が明らかになった。これには、2型免疫に関わる遺伝子（Il33、Il13ra、Retnla）や抗菌ペプチド（Ang4、Itln1、Lyz2）のダウンレギュレーションが含まれていました。一方、IBD関連遺伝子（Duox2、Duoxa2）や炎症性サイトカイン（Tnf、Ccl2、Il6）の発現は上昇した（図S1D-S1F）。拘束ストレスによる大腸炎の増悪は、環境ストレスを改善する飼育条件である熱中性
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やケージ・エンリッチメントなどの環境ストレスを改善する飼育条件でも、拘束ストレスによる大腸炎の悪化が観察された（図S1G-S1N）。ストレス群では水摂取量が若干増加することが確認されたが、黄砂摂取量の増加による大腸炎悪化は認められなかった（図 S1O〜S1T）。また、ストレスマウスでは、開始体重とストレス期間の違いにより、大腸炎の悪化が観察された（図S1UおよびS1V）。興味深いことに、実験プロトコルの異なる時点で拘束ストレスを与えたところ（図S2A）、大腸炎発症前に経験したストレスが最も強く疾患悪化に影響したことから（図S2B-S2E）、心理的ストレスが、その後大腸炎発症の引き金に遭遇した際に炎症が増強するように腸を前処理することが示唆されました。DSS による大腸炎は、社会的ストレスのモデルでも同様に悪化した、
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は、体重減少、生存率、大腸内視鏡検査データによって証明された（図 S2F-S2I）。同様に、別のIBDモデルにおいて
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においても、拘束ストレスによる体重減少、大腸内視鏡検査スコアの上昇、直腸脱出率の上昇、結腸長の減少が認められた（図S2J-S2N）。一方、拘束ストレスにさらされた野生型マウスは、大腸炎の巨視的な徴候を発症しなかった（図S2O〜S2S）。複数の独立したマウスモデルから得られたこれらのデータを総合すると、心理的ストレスそれ自体は顕性大腸炎を誘発するのに十分ではなく、大腸炎発症の引き金の結果を悪化させる炎症促進状態を誘発することによって、腸粘膜を前駆状態にすることが示唆された。
図1心理的ストレスは大腸骨髄系細胞を介して腸の炎症を悪化させる
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図S1心理的ストレスが腸の炎症を悪化させる（図1に関連する異なる住環境において
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図S2図1に関連するいくつかの独立したマウスモデルにおいて、心理的ストレスが腸の炎症を悪化させる。
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次に、ストレスによって悪化する大腸炎の潜在的なエフェクター細胞を特定することを目指した。この目的のため、以下では、これらの実験パラダイムの簡便性から、拘束ストレスと黄砂による大腸炎の組み合わせに主に焦点を当てました。ストレスマウスとコントロールマウスの大腸組織から分離した23,696個のCD45+白血球の単細胞RNA配列決定により、13種類の異なる免疫細胞タイプが得られ、既知の系統マーカーのシグネチャーを用いて注釈をつけた（図1F、S3A、S3B）。すべてのクラスターの中で、T細胞、マクロファージ/単球、自然リンパ球（ILC）がストレスマウスで最も異なる遺伝子を発現しており（図S3C）、これらの細胞タイプがストレスによる腸の炎症亢進の潜在的なドライバーであることが示唆された。まず、大腸炎発症におけるT細胞の役割はよく知られているため、T細胞に注目した。
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心理的ストレスは、腸においてTH17応答の亢進をもたらすいくつかの要素を誘発した（図S3DおよびS3E）。しかし、適応免疫細胞は、ストレスを介した大腸炎の亢進には必要なかった（図S3F-S3I）。そこで我々は、ILCに注目した。ILCには多くの制御された遺伝子があり（図S3C）、ストレスマウスの腸内ではIL-22産生ILCが豊富であること（図S4AおよびS4B）、ストレスによる腸内感染の悪化におけるIL-22の役割に関する最近の報告から動機付けられた。
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しかし、IL-22の遺伝子欠損やIL-22を誘導するサイトカインIL-23の中和は、ストレスを介した大腸炎の表現型に影響を与えなかった（図S4C-S4I）。同様に、ILC欠損Rag2/IL2rgノックアウトマウスは、野生型の対応するマウスと同様に、ストレスによる大腸炎の影響を受けやすかった（図S4J）。これらの結果は、自然リンパ球も適応リンパ球も、ストレスに対する腸の炎症反応の必須ドライバーではないことを示唆している。
図S3大腸T細胞またはB細胞はストレス誘発性炎症を促進しない、図1に関連する図
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図S4大腸骨髄系細胞はストレス誘発性炎症を促進する（図1と関連あり
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そこで、心理的ストレスによって転写が強く変化する骨髄系細胞、特に単球とマクロファージに着目しました（図S3C）。単細胞データのサブクラスター化により、3つの単球（Mono 1、2、3）と2つのマクロファージサブセット（Mac 1、2）の5つの骨髄系細胞集団が明らかになった（図1FおよびS4K）。心理的ストレスの影響は、Mono1およびMac2クラスターのトランスクリプトームにおいて特に明らかであった（図S4L）。注目すべきは、擬似時間軌跡解析により、ストレスマウスにおける単球の蓄積が示されたことである（図1G）。このことは、フローサイトメトリーにより検証した（図1H-1K）。単球の蓄積が炎症表現型に機能的に関与しているかどうかを調べるために、CCR2-DTRマウスを用いてin vivoで単球を枯渇させた（図S4M）。実際、CCR2+単球の枯渇は、ストレスを介した大腸炎の悪化からマウスを保護した（図1L-1N）。単球がストレス条件下で炎症を引き起こす分子メカニズムを解明するために、擬似時間軸に沿った骨髄系細胞における遺伝子発現の差異を解析した。ストレスマウスの大腸では、TNFを産生する単球が強く蓄積しており（図1G）、大腸組織におけるTnfの転写産物の上昇と一致していることがわかった（図S1E）。単球の枯渇と同様に、モノクローナル抗体によるTNFの薬理学的中和は、ストレスによる炎症促進効果から保護するのに十分であった（図1O-1Q）。一方、心理的ストレスで強く誘導されるもう一つのサイトカインであるIL-6の中和は、ストレスによる炎症促進を防ぐのに十分であった。
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(図S1FおよびS4N）、保護しなかった（図S4O-S4R）。これらの実験から、心理的ストレスが腸管骨髄系細胞の状態を変化させ、炎症性単球の蓄積をもたらし、TNFを介した大腸炎の増悪につながることが示唆された。
心理的ストレスはグルココルチコイドを介して腸の炎症に影響を与える
次に、心理的ストレスが脳から腸にどのように伝達されるかを検討した。中枢神経系がストレスを感知すると、末梢のカテコールアミンやコルチコステロイドの濃度が上昇する。
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実際、拘束ストレスを経験したマウスの血清中では、ストレスホルモンの代表格であるノルアドレナリンとコルチコステロンが有意に増加していた（図2AおよびS5A）。カテコールアミンの放出が大腸炎に与える影響を評価するために、6-ヒドロキシドーパミン（6-OHDA）を用いて交感神経を枯渇させた。化学的交感神経切断の成功は、ノルエピネフリン濃度の強い低下によって確認された（図S5B）。興味深いことに、アドレナリン作動性シグナル伝達の遮断は、顕著な体重減少、高い死亡率、および重度の粘膜損傷によって証明されるように、ストレスマウスの大腸炎をさらに悪化させるようだった（図S5C-S5G）。同様に、β2受容体アンタゴニストICI-118,551で処理したマウスは、ストレス誘発性大腸炎の表現型を悪化させた（図S5H-S5J）。これらのデータから、カテコールアミンは慢性ストレス時の炎症を促進するのではなく、むしろ打ち消すことが示唆された。
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図2心理的ストレスはグルココルチコイドシグナルを介して腸の炎症に影響を与える
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図S5カノニカルストレスメディエーターは大腸炎を調節する（図2と関連あり
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ストレスによる重症大腸炎におけるグルココルチコイドの増加の関与を調べるために、コルチコトロピン放出ホルモン受容体1（CRHR1）拮抗薬アンタルミンで、脳を介した副腎コルチコステロン放出の誘導を薬理的にブロックしました。この処置により、コルチコステロンレベルが効率的に減少し（図S5K）、拘束ストレスが大腸炎に及ぼす影響に対してマウスが抵抗性を示した（図S5L〜S5O）。同様に、副腎摘出術によるコルチコステロンの枯渇（図S5P〜S5T）、またはミフェプリストン（RU-486）を用いたグルココルチコイド受容体（GR）シグナルの阻害は、心理的ストレスによる大腸炎の悪化を防ぎ（図2B〜2D）、ストレスによる腸炎への有害作用をグルココルチコイドで媒介していると考えられた。RU-486はGRに特異的ではなく、プロゲステロン受容体も標的とすることから、ストレスによる大腸炎への影響を再現するにはGRシグナルが十分であるかどうかを検討した。そこで、合成GRアゴニストであるデキサメタゾンでマウスを処理し、その後、黄砂に曝露した。注目すべきは、ストレスで誘発されるコルチコステロンの血清レベル（図S5UおよびS5V）と同じ濃度のデキサメタゾン処理で、ストレスの影響を再現し、早期死亡、大腸内視鏡および組織学で評価した重度の粘膜損傷、および大腸長の短縮によって証明される重度の大腸炎表現型を誘発したことである（図2E〜2I）。副腎皮質ステロイドは腸の炎症の急性治療に使用されることを考えると、これらの結果は驚くべきものであった。
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デキサメタゾンは受容体親和性が高く、コルチコステロンと比較して腸組織でより高いレベルで検出されたため（図S5WおよびS5X）、低用量のデキサメタゾンプロトコルを使用したが、これも同様に大腸炎の重症度を悪化させた（図S5YからS5AB）。デキサメタゾン処理はまた、ストレスマウスに見られるように、単球の蓄積を引き起こした（図2J-2M）。一貫して、抗TNF処置は、重度の腸炎症に対する慢性デキサメタゾン誘導感作を改善した（図2N-2Q）。これらのデータから、慢性的に上昇したグルココルチコイドが、脳によるストレス認知が大腸炎の増悪に与える影響を媒介する可能性があることが示された。
心理的ストレスは炎症性腸管グリアを介して大腸炎の増悪を促進する
これらの知見と、グルココルチコイドが骨髄系細胞の移動に影響を与えることを示す最近の報告に基づいて、以下のように考えている、
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我々は、骨髄系細胞におけるGRシグナルが心理的ストレスのIBDへの有害な影響に関与していると仮定した。しかし、骨髄系細胞に特異的にGR遺伝子Nr3c1を欠損させたマウス（Nr3c1LysM）は、体重減少、大腸内視鏡検査スコア、大腸短縮、炎症性サイトカイン発現によって示されるように、ストレスによる腸炎症への影響に対して、同腹対照動物と同様に感受性が高かった（図3A〜3F）。このことから、グルココルチコイドの単球に対する効果は間接的なものであることが示唆された。免疫系以外では、グルココルチコイドは上皮細胞と神経細胞に対して強い影響を及ぼす。
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Nr3c1Vil1マウスの上皮特異的GR欠失は、大腸炎に対するストレスの悪化作用からマウスを保護しなかった（図S6A-S6D）。そこで、ENSの細胞が慢性的な心理的ストレスによって影響を受けるかどうかを検証した。そこで、Hand2-Creマウスを用いて、腸の神経細胞とグリアにおけるNr3c1を欠失させた。驚くべきことに、Nr3c1Hand2マウスは、食物や水の摂取量に影響を与えることなく、ストレスによる大腸炎の影響から保護された（図3A-3F）（図S6Eおよび図S6F）。さらに、Nr3c1のENS特異的欠失は、ストレスによる単球の蓄積も防止した（図3G）。IL-10受容体標的抗体で大腸炎を誘発した際にも、ENSのGR欠損による同様の保護効果が観察された（図S6G-S6L）。Nr3c1Hand2マウスが腸管ニューロンとグリアの両方でGRの発現を欠いていることから、消化管におけるグリアとニューロンの個々の役割を明らかにすることを試みた。成人の腸管グリアの大部分は、Plp1またはSox10の発現によって特徴づけられる。
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そこで、誘導性Nr3c1Plp1/Sox10マウスを作製し、拘束ストレスに曝した。成体グリアにおけるGRの欠失は、ストレスによる大腸炎の悪化からマウスを大きく保護した（図3H-3K）。これらの結果から、視床下部-下垂体-副腎軸に由来するグルココルチコイドと腸の炎症反応をつなぐ重要な中継役として、ENS、特に腸グリア細胞が関与していることが示唆された。
図3グルココルチコイドが腸の炎症に及ぼす有害な影響を中継するENS
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図S6大腸炎は、図3および図4に関連するENS特異的なグルココルチコイドシグナル伝達によって調節される。
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心理的ストレスがENSに及ぼす分子的影響を理解するために、Sox10プロモーター（非誘導性）の制御下で条件付きSun1-GFP対立遺伝子を発現するマウスを用いて、腸グリアとニューロンの一核RNA配列決定を実施しました
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(図S7A）。9,858個の核をプロファイリングし、汚染細胞（上皮細胞、免疫細胞、間質細胞）を除外し、遺伝子発現プロファイルに基づいて神経細胞とグリア細胞として均一多様体近似投影（UMAP）クラスターを特定しました（図3LおよびS7B）。Nr3c1Plp1/Sox10マウスの保護表現型を考慮し、まずグリア細胞に注目した。サブクラスター解析の結果、4つの異なる転写状態が存在し、そのうちの1つはストレス条件下でのみ存在した（図3Lおよび図3M）。そこで、このサブセットを「心理的ストレスに関連する腸グリア（eGAPS）」と名付けた。eGAPSの発現プロファイルは、炎症促進経路とアポトーシス促進経路の誘導によって特徴付けられ、一方、接着経路と細胞相互作用経路はダウンレギュレーションされていた（図S7C）。具体的には、eGAPSは、グルココルチコイド誘導性のNur転写因子Nr4a1、Nr4a2、Nr4a3、ユビキチンリガーゼArih1、アポトーシス/ネクロプトシスメディエーターRipk1、転写因子Stat3の高い発現によって特徴付けられた（図3NおよびS7D）。注目すべきは、デキサメタゾンの慢性投与は、eGAPSの生成に十分であったことである（図3M）。デキサメタゾン誘発eGAPSの転写プロファイルは、Nur転写因子、Arih1、Ripk1、Stat3など、ストレスマウスのものと高い類似性を示していた（図3O）。STAT3活性も同様に、ストレスマウスとデキサメタゾン処理マウスの腸グリアにおけるリン酸化の促進によって証明された（図3Pおよび図3Q）。これらのデータは、慢性的なストレスに対する腸グリアの転写反応を強調し、グルココルチコイドと腸の炎症との間の可能なリンクとしてこれらの細胞を指名する。
図S7心理的ストレスが腸管グリア細胞に及ぼす影響（図3および図4に関連するもの
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腸グリアの役割を機能的に検証するために、Sox10発現細胞の誘導性枯渇を可能にするトランスジェニックマウス（iDTRSox10）を使用した（図S7EおよびS7F）。驚くべきことに、グリアを枯渇させたマウスは、心理的ストレスが腸の炎症に及ぼす有害な影響に対して抵抗性があった（図4Aおよび図4B）。Plp1-Creを介して腸グリアを標的とする別のCreライン（iDTRPlp1）でも同様の観察がなされ、デキサメタゾンの大腸炎増悪作用に対する抵抗性が付与された（図4C、4DおよびS7G）。Sox10またはPlp1を発現するアストロサイトの切除による交絡の可能性を避けるため、血液脳関門を通過せず、末梢神経系の細胞を選択的に切除するDTのペグ化変異体（BRAINSPAReDT）を使用した。
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このアプローチでも同様に、腸内グリア数が減少し、ストレスによる大腸炎の増悪が抑制された（図4E-4G、S7H、およびS7I）。重要なことは、グリア切除によって大腸単球の蓄積も阻止されたことである（図4Hおよび4I）。このことは、ストレスが大腸炎に与える影響には、腸グリアと単球の間のコミュニケーションが重要であることを示唆している。
図4心理的ストレスは炎症性腸グリアとCSF1を介して大腸炎の増悪を促す
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ストレスに対する炎症反応に関与するグリアとミエロイド細胞の相互作用の可能性を探るため、単細胞および単核のトランスクリプトームデータに基づき、ペアワイズ相互作用マップを作成しました。この解析により、大腸のeGAPSとミエロイド細胞集団の間に多数の仮想的な相互作用があることが示された（図4J）。我々は、単球におけるTnfの高発現を考慮し、eGAPSとMono1クラスターとの相互作用に注目した（図1G）。この相互作用のメディエーター候補の中には、最近、腸の炎症性ミエロイド細胞応答を促進することが示されたCsf1があった。
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実際、Csf1はストレスにより腸管グリア細胞で高発現していた（図4K）。さらに、ストレスマウスの大腸筋層では、CSF1タンパク質の増加が検出された（図4L）。Nr3c1Hand2マウスはストレスに対するCsf1誘導が鈍いため、大腸Csf1の高レベル発現はENSのGRシグナルに依存する（図S7J）。CSF1受容体の発現は骨髄系細胞に限定され（図S7K）、Ly6C+単球の大部分に見られた（図4M）。単球をリクルートする機能に加えて、CSF1は単核食細胞にTNFの転写と放出を促すことが示唆されている、
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これは、CSF1が単球によるLPS誘発TNF産生を増強することを観察することで検証された（図S7LおよびS7M）。そこで、CSF1がグリアと単球のコミュニケーションを仲介し、ストレスによって引き起こされる腸の炎症を悪化させる可能性があると仮定した。そこで、CSF1シグナルをモノクローナル抗体で中和した。実際、ストレスマウスに抗CSF1を投与すると、Ly6C+ MHC-II-単球数は正常化した（図4N）。興味深いことに、CSF1の遮断は、心理的ストレスが大腸の炎症に及ぼす有害な影響に対する抵抗性も付与した（図4O-4Q）。これらのデータを総合すると、慢性的なストレスが腸管グリアのグルココルチコイド暴露とeGAPSの生成をもたらすというモデルが示唆される。腸グリアは、CSF1を介してTNF産生単球の集積を促進し、大腸菌感染症に対する炎症反応を促進する（図4R）。
心理的ストレスは腸管神経細胞の未熟化を介して運動機能障害を引き起こす
実験を通して、拘束ストレスが大腸炎を悪化させることに加えて、大腸通過時間の著しい遅延を引き起こすことに一貫して気づいた（図5A）。
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また、デキサメタゾン投与マウスでも同様の現象が観察された（図5B）。そこで、腸管運動における腸管ニューロンの重要な役割に着目し、単一核ENSデータセットにおける神経細胞コンパートメントを検討しました
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(図5C、S8A-S8E）。注目すべきは、成熟ニューロンのコリン作動性サブセットと硝子作動性サブセットがストレス群で不足したのに対し、前駆コンパートメントが豊富だったことである（図S8F）。この結果を検証するために、Itga2、Nes、Sox2、Ednrbなどの前駆体遺伝子と、Chat、Penk、Tac1、Nos1などの成熟ニューロンサブセットの機能を駆動する遺伝子を強調した疑似時間軌跡に沿って細胞を並べました（図5D.） ストレスマウスとコントロールマウス由来のニューロンを擬似時間軌跡に投影すると、心理的ストレスの条件下では、細胞の分布が未熟な区画にシフトしていることが確認された（図5E）。
図5心理的ストレスは腸管神経細胞において転写の未熟化を介して運動機能障害を引き起こす
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図S8心理的ストレスが腸管神経細胞に及ぼす影響（図5および図6に関連）。
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この発見は、ストレスが前駆体様ニューロンの割合を増加させ、成熟ニューロンの数を減少させることを示唆している。この予測は、いくつかの直交ツールを用いて検証されました。まず、Nes転写物の発現レベルが高いこと（図5F）、全マウント染色した腸管神経叢にNestinを発現するニューロンの数が多いこと（図5Gおよび5H）、ストレスマウスの筋膜にNestinタンパク質が多いこと（図5Iおよび5J）などが分かった。第2に、ストレスは、検出可能な一酸化窒素合成酵素発現（nNOS+）ニューロンの数を減少させた（図5Kおよび図5L）。第三に、コリンアセチルトランスフェラーゼ発現（ChAT+）ニューロンの量も、同様に、アセチルコリンのレベルの低下とともに、激減した（図5Kおよび5M）（図5N）。デキサメタゾン投与マウスでも同様の現象が見られ、未熟な神経細胞区画の強い増加（図5O）、nNOS+およびChAT+ニューロンの数の減少（図5P-5R）、アセチルコリンレベルの低下（図5S）が見られた。ニコチンの外因性補充によるニコチン性アセチルコリン受容体シグナルレベルの回復は、ストレス誘発性運動障害表現型を救済し（図5T）、DSS曝露後の大腸炎を改善したので（図S8G-S8I）、このアセチルコリンの欠如は機能的に重要であった。腸管神経細胞ではかなりの量の増殖が検出されなかったことから（図S8J）、ストレスによる神経細胞組成の変化は転写変化によるものである可能性が示唆された。これらのデータを総合すると、ストレスが腸管ニューロンの集団に及ぼす驚くべき影響が明らかになり、より分化していない表現型へのシフトと、ニトレルギーおよびコリン作動性ニューロンの減少が、運動障害をもたらすことがわかった。
次に、これらのストレスによる神経細胞の変化が、DSS誘発性大腸炎に及ぼす影響について検討した。定常状態では総神経細胞数は影響を受けなかったが、DSS大腸炎ではストレスマウスの神経細胞数が減少した（図S8K）。神経細胞喪失の機能的影響を探るため、iDTRHand2マウスの腸管神経細胞を切除したところ（図S8L）、アセチルコリンのレベルが低下し（図S8M）、腸の運動が大きく減速した（図S8N）。これらの結果は、慢性的なストレスが腸管神経細胞を傷害による細胞死や運動障害に対してより感受性が高い状態にする可能性を示唆している。
Nr3c1Hand2マウスは拘束ストレス下でも正常な神経細胞の割合を示したことから（図6A-6D）、成熟型から前駆体型への転写状態の変化とDSSによる神経細胞の減少は、ENSにおけるGRシグナルに依存していることがわかった。そこで我々は、観察された神経細胞異常は、グルココルチコイド曝露によって引き起こされるeGAPS-単球-TNFメカニズムの結果であると仮定した。しかし、グリアにおけるGRの欠失、CSF1やTNFの中和は、腸の運動やENSの構成に対するストレスの有害な効果を打ち消すことはできなかった（図S8O-S8T）。これらの結果は、ENS-内在性グルココルチコイド応答の異なる経路が、ストレスによる腸管ニューロンへの影響を媒介することを示唆した。候補となるメディエーターを同定するために、腸管神経細胞の遺伝子発現プロファイルを仮死高値（「成熟」）と仮死低値（「未熟」）で比較した（図6E）。興味深いことに、前駆体状態と最も有意に関連する遺伝子の中に、眼球のデキサメタゾンによって誘導されることが以前に示されたTgfb2があった。
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実際、デキサメタゾン投与マウスのENS細胞は、ストレスマウスの神経細胞と同様にTgfb2の上昇を示した（図6F）。さらに、ストレスマウスの大腸筋では、TGF-β2の転写レベルおよびタンパク質レベルの両方が強く誘導された（図6Gおよび図6H）。TGF-β2は、以前から神経細胞死を制御することが示唆されている、
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TGF-β2が情動ストレスに応答するENSの変化の機能的ドライバーであるかどうかを検討した。注目すべきは、TGF-β中和抗体によって、ストレスマウスのnNOS+ニューロンからNestin+ニューロンへの移行が阻止され（図6I-6K）、腸の運動が正常に回復した（図6L）。この処置はまた、不完全ではあるが、大腸炎の重症度を有意に改善した（図6M〜6OおよびS8U）。単球数はTGF-β遮断に影響されず（図S8V）、eGAPS-CSF1-単球軸がストレスによるTGF-β2の誘導に影響されないという考え方が強調された。まとめると、腸管神経細胞のグルココルチコイド曝露は、TGF-β2によって駆動される前駆体様発現プログラムを誘導する。その結果、機能的な硝子体神経およびコリン作動性神経細胞の数が減少し、傷害による神経細胞の喪失に対する感受性が高まり、著しい運動障害が発現する（図6P）。
図6腸管神経細胞の未熟さがTGF-β2を介してストレス誘発性運動障害に寄与する
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心理的ストレスがヒトのIBDを増悪させる
最後に、ヒトの患者さんにおける心理的ストレス、運動機能障害、腸の炎症の関連性を探りました。UK Biobankの502,505人のデータを分析した（図7A；表S1）。慢性的な心理的ストレスが多いことを示すICDコードを持つ患者は、ストレスの多いライフスタイルを持たない参加者に比べて、10年間の追跡調査中にIBDを発症するリスクが有意に高かった（図7B）。さらに、心理的ストレスは、血清C反応性タンパク質（CRP）の上昇や総死亡率の上昇によって示されるように、診断後のIBDの重症化にも関連していました（図7Cおよび図7D）。これらの結果は、潰瘍性大腸炎とクローン病という2つの主要なIBDのタイプに共通しています（図S9AおよびS9B）。
図7心理的ストレスはヒトのIBDを増悪させる
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図S9心理的ストレスは重症のIBDと関連する、図7に関連する
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感情的ストレスがマウスで観察されたのと同様のメカニズムを引き起こすかどうかを調べるために、炎症と運動障害のマーカーに注目しました。実際、ストレスを受けた患者では、単球を含む白血球数が増加していた（図7E、7F、S9C、およびS9D）。興味深いことに、ストレスを受けた患者は、腸の習慣に対する不満や閉塞感を訴える傾向が強かった（図7G、7H、およびS9E-S9J）。また、ストレスのあるIBD患者は、手術を必要としたり、イレウスを発症したりする可能性が高かった（図S9KおよびS9L）。これらが心理社会的ストレスの一般的な結果なのか、IBD患者特有のものなのかを探るため、UK Biobankの無病者、腸管外疾患（関節リウマチ）患者、異なる腸管疾患（過敏性腸症候群）患者の集団を調べた（図S9M；表S1）。すべての集団において、運動障害はストレスと関連していることが観察された。しかし、単球の蓄積と炎症マーカーの上昇は、腸疾患との関連においてのみ見られた（図S9N-S9AB）。これらのことから、マウスと同様に、ヒトにおいても心理的ストレスが運動障害と関連し、腸粘膜に大腸菌を誘発する素因となることが示唆された。
これらの知見を別のIBDコホートで実証するために、我々は、実世界の前向き多施設コホート研究であるmyIBDcoach研究において、ストレスレベルを評価しました。
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(を実施しました（図7I）。縦断的に評価されたストレススコアは、臨床的に有効なMonitor IBD at Home (MIAH)質問票によって評価されるその後の腸の炎症と正の相関があった34。
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(図7J）、心理的ストレスが腸の炎症反応の亢進を促す可能性があることがさらに示唆されました。
ストレスに関連する全身性ではなく大腸性の炎症過程を調べるために、我々は63名のIBD患者を対象とした詳細な前向き研究に着手した。この研究では、精神的健康状態をアンケートで評価し、各患者にストレス認知スコアを割り当てることができるようにした。そして、これらの患者さんに大腸内視鏡検査を実施し、検査中に得られた生検の遺伝子発現レベルを評価しました（図7K）。驚くべきことに、知覚されたストレスレベルは、大腸内視鏡による疾患の重症度評価と強い相関がありました（図7L）。また、単球の動員（図7Mおよび7N）、骨髄細胞主導の炎症（図7Oおよび7P）、TNF産生（図7Q）、およびTGFB2レベル（図7R）にも正の相関が見られた。これらの結果は、心理的ストレスとIBD患者における腸の炎症の悪化との関連性を示す証拠となる。
考察
慢性的な心理的ストレスは、IBDフレアの重症度と強く関連しています、
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が、その基礎となるメカニズムはまだほとんど解明されていない。本研究では、ストレス認識と腸管炎症の増悪を関連付ける細胞および分子事象のカスケードを同定し、その要素は、腸の他の炎症性疾患や、心理的ストレスに関連する腸管外疾患に適用できると考えられる。
今回の発見は、いくつかの重要な意味を持つ。第一に、腸管グリア細胞の生物学的性質について重要な知見を提供する。腸グリアの分子状態や腸内微小環境への影響は、中枢神経系由来のシグナルに影響されることが明らかになった。このように、腸グリアは、中枢神経系と神経系のコミュニケーションにおいて、これまで認識されていなかった機能を果たしている可能性があります。特に、ストレスに関連したアストロサイトの分子プロファイルは、Nurファミリー転写因子の高い発現レベルなど、eGAPSといくつかの特徴を共有している、
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このことは、ストレス関連グリアの発現プロファイルが、異なる組織において共通のシグナル伝達機構を介して出現している可能性を示唆している。
第二に、本研究は、ストレスが炎症性疾患を悪化させるという事実から生じる難問に取り組んでいる。一方、心理的ストレスの代表的な全身性メディエーターであるカテコールアミンとグルココルチコイドは、一般に抗炎症性と考えられている。
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グルココルチコイドシグナルによって炎症性腸グリアが誘導され、大腸炎が悪化することは、グルココルチコイド受容体作動薬のプレドニゾンがIBD患者の大腸炎の治療に使用されていることから、特に不可解である。このパラドックスについては、いくつかの説明が可能である。例えば、長期のストレスやデキサメタゾン投与により、視床下部-下垂体-副腎軸のネガティブフィードバックを介した抑制により、コルチコステロンの副腎産生が不十分になることがある。
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しかし、急性GR阻害の有益な効果（図2B-2D）は、"副腎抑制 "と一致しない。あるいは、グルココルチコイドの抗炎症作用と炎症促進作用のバランスは、時間的な現象である可能性もある。
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急性グルココルチコイド投与はDSS誘発大腸炎を改善するが
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コルチコステロンの持続的な上昇は、eGAPSの出現とTNF産生単球の蓄積に寄与することが分かっている。同様に、臨床的な観察から、IBDでは短期間のステロイド治療のみが有益な結果をもたらすことが記録されている。
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第三に、本研究は、炎症性疾患の臨床管理において、患者の精神的健康を考慮することの重要性を強調している。マウスを用いたストレス性大腸炎の重症化に対する2つの一般的なIBD治療法（コルチコステロイドとTNFに対するモノクローナル抗体）の役割が相反することがわかったことから、治療効果は患児の心理状態によって異なる可能性があります。精神状態の評価は、ストレス、不安、抑うつを軽減するための戦略とともに、治療の成功を高めるための強力かつ十分に活用されていないツールとなり得るのである。
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本研究の限界
我々のモデルは、ストレスによって悪化した大腸炎において、グリアがCSF1の重要な供給源であり、ニューロンがTGF-β2の重要な供給源であることを示唆している。このモデルを支持する証拠はいくつかあるが、これらのサイトカインを細胞種特異的に除去する新しいコンディショナルノックアウトマウスを作成することが、明白な証拠を得るために必要であろう。さらに、今回の研究結果は、TGF-β2を介したストレスに応答する神経細胞の変化の根底にある事象の時間的順序を明らかにするものではありません。TGF-β2はGRシグナルによって誘導され、その後、分化遺伝子ではなく前駆体遺伝子を発現するようにニューロンを再プログラムするのだろうか？あるいは、GRシグナルがニューロンの未熟な状態を誘導し、それがTGF-β2によって伝播されるのだろうか？eGAPS表現型の誘導に関する同様の疑問は、まだ明らかにされていない。
我々のモデルは、心理的ストレスによるグリアとニューロンの摂動の下流への影響は大きく異なり、グリアはTNF駆動の炎症に影響を与え、ニューロンの変化は運動障害を駆動することを示唆している。しかし、TGF-βシグナルを阻害することで、部分的ではあるが、重度の炎症からある程度保護されることもわかった。このことは、我々の二項対立モデルが単純化されすぎているか、あるいは運動性の回復そのものが腸の炎症を改善するのに役立つことを示唆している。
最後に、我々の研究は、慢性的なストレスに対する炎症反応の悪化の進化的な目的には言及していない。全身的なストレス応答は、エネルギー需要の高い時期に資源を配分する機能を果たしていると考えられる。注目すべきは、炎症が亢進して警戒態勢に入ることと、免疫抑制状態になって生体内のエネルギーを再配分することの相対的な利点は、ストレスの引き金となる要因や性質によって異なるということである。
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このように、グルココルチコイドは、急性免疫抑制によって必要な臓器の生存に必要な資源を集中させ、その後、誘因が持続する場合に周辺部で炎症状態を引き起こすという、二重の機能を果たすと推測される。ストレスが腸の炎症に与える影響をより詳細に理解することは、最終的にIBDの治療に脳由来のシグナルを活用することを可能にするかもしれません。
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STAR★メソッド
キーリソース表
REAGENT or RESOURCEIDENTIFIERAntibodiesAnti GFAP (dilution 1:400)Novus BiologicalsRRID: AB_10001722Anti-GFP (dilution 1:1000)Aves labsRRID: AB_2307313Anti-NOS1 (dilution 1:400)Millipore SigmaRRID： AB_91824Anti-HuC/D/ANNA-1 (dilution 1:20000)Gift from Vanda LennonRRID: AB_2313944Anti-ChAT (dilution: 1:100)Novus BiologicalsRRID: AB_1968484Anti-Nestin (dilution: 1:200)Santa CruzRRID： AB_627994Donkey Anti-rabbit Cy2 (dilution 1:400)Jackson Immuno ResearchRRID: AB_2340612Donkey Anti-rat Cy2, Cy5 (dilution 1:400)Jackson Immuno ResearchRRID： AB_2340673, AB_2340671Donkey Anti-chicken Cy5 (dilution 1:400)Jackson Immuno ResearchRRID: AB_2340365Donkey anti-goat AF647 (dilution 1:400)Jackson Immuno ResearchRRID: AB_2340436Donkey anti-human Cy3 (dilution 1： 400)Jackson Immuno ResearchRRID: AB_2340535Rat APC/Cy7 anti-mouse CD45 (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_312981Rat PE/Cy5 anti-mouse CD45 (dilution 1:200)Thermo Fisher ScientificRRID： AB_468752Armenian Hamster PE/Cy5 anti-mouse TCR B (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_313432Rat FITC anti-mouse CD64 (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_2566556Rat PE/dazzle anti-mouse CD3 (dilution 1： 200)BiolegendRRID: AB_2565882Rat PE/dazzle anti-mouse CD5 (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_2819771Rat PE/dazzle anti-mouse CD19 (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_2564000Rat APC anti-mouse CD11c (dilution 1： 200)BiolegendRRID: AB_313779Rat PE/Cy7 anti-mouse CD11b (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_312799Rat PE anti-mouse CSF1R (dilution 1:200)Thermo Fisher ScientificRRID:AB_2538036Rat PerCP/Cy5. 5 anti-mouse Ly6G (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_1877271Rat BV605 anti-mouse CD103 (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_2629724Rat BV421 anti-mouse MHCII (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_2650896Rat BV711 anti--mouse CX3CR1 (dilution 1： BiolegendRRID: AB_2565939Rat AF700 anti-mouse Ly6C (dilution 1:200)BiolegendRRID: AB_10643270Mouse APC-eFluor 780 anti-mouse CD90 (dilution 1:200)Thermo Fisher ScientificRRID: AB_1272252Rat Anti-mouse TNFα monoclonal antibodyBioXCellRRID: AB_1107764
Rat Anti-mouse IL-23 (p19) monoclonal antibodyBioXCellRRID: AB_2754551Rat Anti-mouse CSF1 monoclonal antibodyBioXCellRRID: AB_10950309Mouse Anti-mouse TGFβ monoclonal antibodyBioXCellRRID: AB_1107757Rat anti-mouse IL-6BioXCellRRID: AB_1107709
ラット抗マウスIL-10R (CD210)BioXcellRRID: AB_1107611
化学物質、ペプチド、組換えタンパク質デキストラン硫酸ナトリウムMP Biomedicals160110TamoxifenSigmaT5648-1G6-hydroxydopamine hydrochloride (6-OHDA)SigmaH4381-500MGDexamethasoneMed Chem ExpressHY-14648ICI118、 551Sigma5052750001RU486ケイマンケミカルズ10006317AntalarminSigmaA8727-50MGニコチンSigmaN3876BRAINSPAReDTGift from Ana Domingos (Oxford)N/ADiphtheria ToxinSigmaD0564-. 1MGclozapine N-oxideSigmaC0832Carmine red dyeSigmaC1022MethylcelluloseSigma94378-100G4% paraformaldehydeThermo scientificJ19943. K2MethanolSigma322415-1LDonkey serumJackson ImmunoResearch017-000-001Benzyl alcoholSigma305197-1LBezyl benzoateSigmaW213810-100G-KCollagenase VStemCell07430, 07431, 100-0681DTTSigma10197777001Collagenase DSigma11088866001DispaseSigmaD4693-1GDNaseRoche4716728001TRIzolInvitrogen15596026DMSOSigma-Aldrichcat. # D8418Triton X-100Sigma-AldrichX100-100MLウシ胎児血清（FBS）セルセンターCat. #7210LIVE /DEAD固定化アクアセルステインキットThermoFisherCat. #L34957Dulbecco 'sリン酸緩衝生理食塩水Fisher ScientificCat. #11593377LPSNovus BiologicalsNBP2-25295RecombinantマウスCSF-1PeproTech315-02Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)Thermo Fisher Scientific#10569010Penicillin-Streptomycin（10、 000U/mL）Thermo Fisher Scientific /Gibco#15140122Critical commercial assaysMouse Lipocalin-2 DuoSet ELISAR&D SystemsDY1857-05Norepinephrine ELISA KitIBL- （ノルエピネフリンELISAキット）IB89537America AmericaIB89537Amplex® Red Acetylcholine Assay KitInvitrogenA12217Corticosterone ELISA kitDRG InternationalEIA-4164IL-6 ELISA kitR&D SystemsDY406-05Dexamethasone ELISA kitElabscienceE-FS-E009TNF ELISA kitThermo Fisher Scientific、 88-7324-22単球分離キット（BM、マウス）Miltenyi130-100-629Click-iT™ EdU Alexa Fluor™ 647 Imaging KitThermo Fisher ScientificC10340Illumina TruSeq stranded mRNA kitIllumina20020594Deposited dataENS snRNASeqGEOGEO： GSE229322白血球ScRNASeqGEOGEO： GSE229321Bulk RNASeq ColonGEOGEO： GSE229320実験モデル： 生物／株C57BL6／Jackson Laboratory#000664C57BL6／JCharles River027C57BL6／JB6;CBA-Tg-Sox10-cre 1Wdr／Jackson Laboratory#025807CBA;B6-Tg(Sox10-icre／ERT2)388Wdr／Jackson Laboratory#027651B6. Cg-Tg(Plp1-cre/ERT)3Pop/Jackson Laboratory#005975C57BL/6-Gt(ROSA)26Sortm1(HBEGF)Awai/ROSA26iDTRJackson Laboratory#007900B6;129-Gt(ROSA)26Sortm5(CAG-Sun1/sfGFP)Nat/Jackson Laboratory#021039B6。 129P2-Il10tm1Cgn/JJackson Laboratory#002251B6.Cg-Rag2tm1.1Cgn/JJackson Laboratory#008449B6.Cg-Tg(RP23-268L19-EGFP)2Mik/JJackson Laboratory#007902B6. Cg-Tg(Vil1-cre)1000Gum/Jackson Laboratory#021504C57BL/6NTac.Cg-Rag2tm1FwaIl2rgtm1WjlTaconic4111-F/MIL-17-GFPGift from R. Flavell (Yale)N/AIl22-/-Gift from R. Flavell (Yale)R. Flavell (Yale)N/ACCR2-DTRGift from M. Abt (UPenn)N/AIl22 tdTomatoGift from S. Durum (NIH/NCI)N/AB6.129S6-Nr3c1tm2.1Ljm/Jackson Laboratory# 012914B6. 129P2-Lyz2tm1(cre)Ifo/Jackson Laboratory004781Software and algorithmsGraphPad Prism version 8GraphPad Softwarehttps://www.graphpad.comFijiImageJhttps://imagej.netMicrosoft ExcelMicrosofthttps://www. microsoft.com/en-us/microsoft-365/excelFlowJo 10BDwww.flowjo.comStatistical 計算環境 RR core teamwww.r-project.orgKallisto version 0.46Pachter labhttps://pachterlab.github.io/kallisto/SeuratSatija labhttps://satijalab.org/seurat/SingleR version 1.4.0N/Ahttps://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/SingleR.html
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リソースの有無
リードの連絡先
リソースや試薬に関する詳細な情報およびリクエストは、リードコンタクトであるChristoph Thaiss (thaiss@pennmedicine.upenn.edu)に直接連絡し、対応する。
材料の入手方法
この研究で使用された動物株は、The Jackson Laboratoryから入手可能であるか、または指示された研究者から提供されたものである。
実験モデルおよび被験者の詳細
マウス
C57BL/6J (stock no. 000664) マウスは、The Jackson Laboratoryから購入し、実験に使用する前に2週間動物施設の環境に馴化させた。B6;CBA-Tg-Sox10-cre 1Wdr/J (025807), CBA;B6-Tg(Sox10-icre/ERT2)388Wdr/J (027651), B6. Cg-Tg(Plp1-cre/ERT)3Pop/J (005975), C57BL/6-Gt(ROSA)26Sortm1(HBEGF)Awai/ROSA26iDTR (007900), B6;129-Gt(ROSA)26Sortm5(CAG-Sun1/sfGFP)Nat/J(021039), B6. 129P2-IL10tm1Cgn/J（002251）、B6.Cg-Rag2tm1.1Cgn/J（008449）、B6.Cg-Tg（Vil1-cre）1000Gum/J（021504）、B6.Cg-Tg（RP23-268L19-EGFP）2Mik/J（007902）マウスはThe Jackson Laboratoryから購入。C57BL/6NTac.Cg-Rag2tm1FwaIl2rgtm1Wjl（4111-F/M）は、Taconic社から購入された。IL-17-GFPおよびIl22-/-マウスは、Richard Flavell（Yale）により親切に提供された。CCR2-DTRマウスは、Michael Abt（UPenn）により親切に提供された。Il22 tdTomatoマウスは、Scott Durum（NIH/NCI）により親切に提供された。すべての実験において、年齢および性別を一致させた同腹子を使用した。実験開始時のマウスの年齢は8〜12週齢であった。マウスは、通常のチャウ食（Lab Diet 5010）と水を自由摂取させ、12時間の明暗サイクルで室温または指示された場合には熱中性条件下（30℃）で維持した。すべてのマウスは、PennULARの施設でオートクレーブ処理された餌と水を与え、フィルタートップのケージで維持された。さらに、指示された場合には、以下のエンリッチメントアイテムを提供した：段ボール製の1つの開口部を持つマウスハウス、3つのかじる木片（長さ4cm、直径1cm）。タモキシフェン誘導性Creリコンビナーゼ発現のために、マウスは、200μlコーンオイル（Sigma）中の100mg/kg体重のタモキシフェンを腹腔内（i.p.）に注射された。
すべての実験は、PennULARガイドラインに従って行われ、地元のIACUCによって承認された。すべての実験では、共通の微生物相と遺伝的背景の一貫性を確保するため、同居させた同胞を使用した。
UKバイオバンク
UK Biobank」（UKB）は、2006年から2010年にかけて英国で実施された人口ベースのコホート研究で、ベースライン時に37歳から73歳のボランティア502,505人を募集しました。すべての参加者は英国国民保健サービスに登録され、最初の検査に出席し、その後、長期的なフォローアップが継続的に行われる。すべての分析対象者の訪問時に、血液サンプルが採取され、身体測定が行われた。すべての参加者は、遺伝子型判定および医療報告書とのデータ連携についてインフォームドコンセントを行った。1996年から2018年までの継続的な入院患者病院記録を用いて、国際疾病分類第10改訂版（ICD-10）コード（UKBデータフィールド41270）に従った診断を特定した。以下の主要なICD-10コードの存在を評価した： IBDは、K50またはK51の存在として定義された。潰瘍性大腸炎はK51、クローン病はK50と定義した。IBD患者のサブセットでは、K50とK51の診断が存在した。これらの患者は、両方のサブグループに含まれた。帯状疱疹はK59.0、イレウスはK56と定義した。心理的ストレスは、うつ病（F32、F33）、ストレスに対する反応（F43）と定義した。比較対象として、関節リウマチ（M06）、過敏性腸症候群（K58）を使用した。これらのコホートはIBDコホートと同程度の規模であったため、マッチングは行わなかった。すべてのICD-10診断について、初診日が抽出された。登録時のCRP（UKBデータフィールド30710）、白血球（UKBデータフィールド30000）、単球（UKBデータフィールド30130）、およびフォローアップ時の消化器健康アンケートを評価して、炎症を評価した（UKBデータフィールド21040、21035、21038）。腸の習慣に対する不満は、0から10までのスケールで採点した。腸の手術を評価するために、UKBで収集されたG4からH2の手術コード（データフィールド41272）を調査した。UK Biobankは、各国の死亡登録との連携により、死亡通知（死亡時年齢、死亡に至った主なICD診断）を受け取っている。フォローアップの終了は、2020年6月の死亡または入院データ収集の終了とした。ストレス後のIBD発症については、交絡を減らすため、ベースライン検査前のストレスを用い、ベースライン後にストレスを経験した患者を除外した。健康な対照コホートには、健康であることを示した参加者（健康評価「良好」または「優」（UKBフィールド2178））のみを含む。このコホートは、IBD患者と傾向スコアマッチング（年齢、性別、BMIに基づく）された。すべての集団はTable S1に記載されている。
バリデーションコホート
オランダのIBD患者551人のコホートで臨床的検証を実施した。この実世界の多施設の前向きコホートは、2020年6月1日から2021年7月1日の間に登録されたマーストリヒト大学医療センター+とズイデルランド医療センターのIBD患者からなり、myIBDcoachを利用していた。myIBDcoachは、成人IBD患者の管理のために確立された遠隔医療プラットフォームです。つまり、myIBDcoachは、疾患活動、副作用、ライフスタイル、栄養、心理的要因など、複数の患者報告アウトカム（PROM）を3カ月ごとにモニターする遠隔医療アプリです。この定期的な測定には、Monitor IBD at Home（MIAH）質問票も含まれます。この質問票は、IBD患者の内視鏡的炎症を診断精度よく予測するために開発された有効なPROMです（スコア0～10、スコアが高いほど疾患活動性は高い）。心理社会的要因として、ストレスは、患者がストレスのレベルを報告する数値評価尺度(1-10)を用いて定期的に測定されます。MyIBDcoachは、あらかじめ設定された閾値を超えた場合、ナースプラクティショナーやIBD専門医が管理するバックオフィスに対して自動でアラートを発生させます。myIBDcoachと標準治療を比較したRCTでは、myIBDcoachの安全性、高いプラットフォーム遵守率、患者満足度が実証されました。現在、myIBDcoachはオランダの20以上の病院で使用されており、8000人以上のIBD患者に利用されています。現在の前向きmyIBDcoachコホートは、マーストリヒト大学医療センター+の倫理委員会（MEC 2019-1115）に承認されています。ストレスとその後の疾患活動性の経時的な関連を評価するために、臨床疾患活動性スコア（MIAH質問票を用いて測定）を従属因子として、先行するストレスレベルを独立因子として、時間を反復因子およびタイムラグ因子として含むモデルとして、線形混合モデルを構築した。さらに、多変量モデルを構築し、疾患表現型、コホート参加時の年齢、コホート参加時の疾患期間、性別、現在の喫煙状況を調整した。固定効果の推定値とそれに対応する95％信頼区間（CI）が得られた。p値＜0.05を統計的に有意とみなした。すべての解析は、SPSS（IBM Corp, Version 27.0）を用いて行われた。
プロスペクティブストレスコホート
前向きに募集したIBD患者63名のコホートにおいて、大腸内視鏡検査を実施した。すべての参加者は、標準化された質問票（知覚的ストレス尺度
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). 41名については、十分なmRNA収量が得られる生検が用意されていた。大腸内視鏡検査スコアは、内視鏡検査報告書に基づいて決定された（0＝炎症徴候なし、1＝紅斑、2＝破砕・びらん、3＝潰瘍・自然出血）。バイオサンプル収集研究は、ペンシルバニア大学施設審査委員会（プロトコル番号833338）によって承認された。
メソッドの詳細
DSS大腸炎モデル
大腸炎を誘発するために、マウスを飲料水中の2％デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）で7日間処理した（MP Biomedicals社、160110）。マウスは毎日体重減少をモニターし、病気の進行を評価した。また、7日間のDSS投与終了後（7日目または8日目）に、盲検下で大腸内視鏡評価を実施した。
拘束ストレスモデル
拘束ストレスを誘発するために、マウスを50mlのポリプロピレン製コニカルチューブに換気キャップをつけて3時間、7-10日連続で入れた。ストレスセッションは、毎日午前8〜9時の間に開始した。
実験的ストレスパラダイム
8-12週齢のマウスを3時間の拘束ストレスに7日間さらし、その後、飲料水に2％のDSSを7日間投与した。その後、毎日拘束ストレスを継続しながら、最大7日間追跡調査を行った。
DSSの供給が制限された実験パラダイム
マウスは、コントロールマウスとストレスマウスの間で消費されたDSSの量が等しくなるように、1匹あたり4ml（1〜3日目）、3ml（4日目）、2ml（5〜6日目）、1ml（7日目）の用量で2％DSS飲料水を夜通し供給し、光のサイクル中に通常の飲料水をアドリビタムに提供されました。大腸内視鏡検査は、DSS投与5日目に実施した。
IL-10-/-大腸炎モデル
IL10-/-マウス（B6.129P2-IL10tm1Cgn/J）はJackson Laboratoriesから購入し、実験に使用する前に2週間動物施設の環境に馴化させた。IL-10-/-マウスは、当社の動物施設における特定の病原体を含まない条件下で、慢性IBDの表現力を自然に発現する。8-12週齢から、それぞれの治療を開始し、マウスは定期的に体重減少をモニターし、病気の進行を評価しました。さらに、30日後に盲検下で大腸内視鏡評価を実施しました。
αIL-10R mAb大腸炎モデル
大腸炎を誘発するために、マウス（8〜12週齢）をαIL-10R mAb（1mg/マウス、週4回の注射、i.p.、BioXcell、BE0050）で処理した。4回目の注射から1週間後、大腸炎の重症度を以下のパラメータで評価した：（A）大腸内視鏡検査（B）大腸長（C）生存率（D）関心遺伝子のqPCR解析。
社会的敗北ストレスモデル
4-6ヶ月齢のCD-1引退ブリーダーマウス（アグレッサーマウス）を、餌と水に自由にアクセスできる状態で、最低7日間単独で飼育した。攻撃行動のレベルが一定であるCD-1マウスを選択するために、これらのアグレッサーマウスはスクリーニングの過程でC57BL/6Jスクリーナーマウスに曝露された。この目的のために、スクリーナーマウスをアグレッサーのホームケージに直接入れ、アグレッサーが存在する状態で180秒間放置した。スクリーニングは3回連続で行い、攻撃までの潜伏時間に関係なく、スクリーナーマウスは180秒間ケージに入れた。一貫した攻撃行動を示したアグレッサー・マウスのみを実験に組み入れた。社会的敗北ストレスを誘発するため、実験用マウスはCD-1アグレッサーと同じケージに入れられ、仕切り板で仕切られた状態で飼育された。毎日5分間仕切りを外し、実験用マウスをCD-1アグレッサーマウスに直接接触させた。各サイクル終了後、実験マウスは新しいアグレッサーケージにローテーションし、仕切り板で仕切られた状態になった。マウスは、DSS処理の開始前に少なくとも7サイクル（日）曝露された。コントロールマウスは同じ手順を経たが、C57Bl/6Jマウスと一緒に飼育された。
副腎摘出術
副腎を外科的に除去したC57BL6/Jマウス（ADREX）または偽コントロールをCharles Riverから購入し、実験に使用する前に2週間動物施設の環境に馴化させた。簡単に説明すると、正中線を切開し、背部切開の外側にある腹壁から腹腔に入った。脂肪パッドが付着した副腎を個々に腹腔から引き抜いた。副腎は解剖され、脂肪パッドは腹腔内に戻された。このプロセスを反対側で繰り返した。皮膚切開は創傷クリップで閉じた。手術後、マウスには飲料水として0.9%生理食塩水が供給された。手術の成功は、無作為に選んだADREXマウスと偽マウスのコルチコステロン濃度を測定することで判断した。
餌と水の消費量の測定
BioDAQ food-intake monitoring system（Research Diets）を用いて、餌と水の消費量を測定した。年齢と体重を一致させたマウスをBioDAQケージで1週間馴化させた。馴化後、各マウスについて食物摂取量と水分摂取量を連続的に測定した。
薬物投与
6-ヒドロキシドーパミン塩酸塩（6-OHDA）は、投与直前に0.1%アスコルビン酸ナトリウムで希釈し、遮光した。交感神経の枯渇を防ぐため、拘束ストレス開始の2日前に150mg/kg体重の6-OHDAをi.p.注射し、さらに100mg/kg体重の注射を連日行った。マウスは、DSS処理の開始前に、ストレス処理の7日後に、追加の100mg/kg体重の用量で処理された。コントロール注射にはPBSを使用した。
コーン油に溶解したデキサメタゾン（Med Chem Express、HY-14648）を、2.5mg/kg体重の用量で、または2.5μg/kgの低用量でi.p注射により投与したことが示された。マウスに、PBSに溶解したICI118,551（Sigma、I127）を1.25mg/kg体重の用量で毎日i.p.注射した。
マウスには、コーンオイルに溶解したRU486（Cayman Chemicals、10006317）を70mg/kg体重の用量で毎日i.p.注入した。治療は、DSS治療の1日目に開始した。Antalarmin（Sigma、A8727-50MG）は、20mg/kg体重の用量でi.p.注射により毎日投与された。ニコチン（Sigma, N3876）は、0.6mg/kg体重の用量で1日2回（午前8時と午後8時）投与された。
抗マウスTNFモノクローナル抗体（BioXCell、BP0058）を、DSS処理開始の1日前および3日目に、25mg/kg体重の用量でi.p.注射した。抗マウスIL-23（p19）モノクローナル抗体（BioXCell、BE0313）を、ストレス介入の1日前および実験期間中、72時間ごとに5mg/kg体重の用量でi.p.注入した。抗マウスCSF1モノクローナル抗体（BioXCell、BE0204）を、実験中1日おきに6mg/kg体重の用量でi.p.注入した。抗マウスTGF-βは、実験中1日おきに8mg/kg体重の用量でi.p.注入された。抗IL-6 Ab（BioXCell、BE0046）は、実験を通して1日おきに8mg/kg体重の用量でi.p.注射された。PBS、コーン油、またはそれぞれのアイソタイプコントロールを、指示された場所でコントロール注射に使用した。
胃腸通過時間の測定
カーマインレッド色素（Sigma-Aldrich、C1022）を、0.5％メチルセルロース（Sigma-Aldrich）中の6％（w/v）溶液として調製した。現地時間09:00 amから09:15 amの間に、マウスに200μlのカルミン溶液をガブ飲みさせた。動物は事前に絶食させなかった。マウスは個々のケージに分けられ、監視された。糞を採取し、滅菌した白いナプキンに散らして、赤色カルミン色素の存在を測定した。投与から糞便中にカルミンが最初に出現するまでの時間を、その動物の全腸管通過時間として記録した。
グリア枯渇の誘導
iDTRを発現するマウス（ROSA26iDTR）をSox10-creERTマウスまたはPlp1-creマウスと交配し、グリア細胞の特異的枯渇を行った。マウスに100mg/kg体重のタモキシフェンを2日連続でi.p.注射した後、10ng/kg体重のジフテリア毒素（DT）を2日連続でi.p.注射した。末梢グリア細胞の特異的な枯渇のために、BRAINSPAReDTを10ng/kg体重の用量で2日間連続で2回マウスに注射した。グリア細胞の枯渇は、それぞれストレスおよびDSS処理の開始前に実施した。
腸管神経細胞枯渇の誘導
iDTRを発現するマウス（ROSA26iDTR）をHand2-creマウスと交配し、腸管ニューロンおよびグリアの特異的枯渇を図った。マウスに100 mg/kg体重のタモキシフェンを2日連続でi.p.注射した後、10 ng/g体重のジフテリア毒素（DT）を2日連続でi.p.注射した。
CCR2+白血球の枯渇の誘導
CCR2+細胞にジフテリア毒素受容体を発現するマウス（CCR2 DTR）に、1日前および実験期間中72時間ごとに10ng/g体重のジフテリア毒素（DT）を i.p. 注射した。
血清の採取
血液は顎下静脈から頬パンチで採取した。血液を1.1mlのz-gelマイクロチューブ（SARSTEDT AG &Co. KG, 41.1500.005）に採取し、10,000×gで5分間遠心分離をした。血清を取り出し、使用するまで-80℃で保存した。
リポカリン-2 ELISA
糞便サンプル中のリポカリン-2濃度は、マウスリポカリン-2 ELISAキット（R&Dシステムズ）を用いて、製造者のプロトコールに従って測定した。便1mgあたり10μlのPBSを加え、1：1000の希釈液をELISAで測定した。
ノルエピネフリン ELISA
ノルエピネフリン濃度は、ノルエピネフリンELISAキット（IBL-America、IB89537）を用いて、血清サンプルおよび組織溶解物において、製造者の説明書に従って測定されました。
アセチルコリンアッセイ
アセチルコリン濃度は、キット（Invitrogen Amplex® Red Acetylcholine Assay Kit, A12217）を用いて、メーカーの説明書に従って測定しました。
中大腸の2cm、ネコ・コロニー接合部から4cm遠位を解剖し、ビーズチューブで100mg/mlの濃度で反応バッファーに入れホモジナイズした。チューブを4℃、10,000×gで10分間遠心分離し、上清を同バッファーで1/10に希釈し、メーカーの説明書に従って測定した。
コルチコステロンELISA
コルチコステロン濃度は、超高感度コルチコステロン酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）キット（DRGインターナショナル、EIA-4164）を用いて、製造元の指示に従って測定した。
中結腸の2cm、ネコ・コロニー接合部から4cm遠位を解剖し、次にビーズチューブで反応緩衝液に100mg/mlの濃度でホモジナイズした。チューブを4℃、10,000×gで10分間遠心分離し、上清を同バッファーで1/10に希釈し、メーカーの指示に従い測定した。
デキサメタゾンELISA
デキサメタゾン濃度は、酵素結合免疫吸着法（ELISA）キット（Elabscience社製、E-FS-E009）を用いて、製造元の指示に従って測定した。全大腸をPBS中100mg/mlの濃度でビーズチューブでホモジナイズした。デキサメタゾンは、血清または組織溶解液から酢酸エチルを用いて抽出し、製造者の指示に従ってELISA緩衝液に再懸濁した。
IL-6 ELISA
酵素結合免疫吸着法（ELISA）キット（R&Dシステムズ、DY406-05）を用いて、血清中のIL-6濃度を製造者の指示に従い測定した。
TNF ELISA
酵素結合免疫吸着法（ELISA）キット（Thermo Fisher Scientific, 88-7324-22）を用いて、細胞培養上清中のTNF濃度を製造元の指示に従って測定した。
大腸筋層のウェスタンブロット
マウスを頸椎脱臼により犠牲にし、結腸を摘出し、氷冷したPBSに入れ、縦に切り開いた。腔内内容物を撹拌して除去し、組織を静かに引き伸ばし、シルガードでコーティングしたプレートで挟み込んだ。その後、外皮筋層を顕微鏡的に確認し、穏やかに切開し、結腸から分離した。サンプルは、スナップ冷凍した。完全ミニ（Roche）を含むRIPAバッファー（sigma）を用いて、メーカーのプロトコールに従ってタンパク質を分離した。タンパク質濃度は、BIO-RADタンパク質試薬を用いて測定し、2μg/μlに調整した後、Mini-Proteanチャンバーで12% TGX FastCast Acylamide gel (Bio rad)で実行しました。実行後、ゲルをバッファーに入れ、Mini Trans-Blot セルを用いてタンパク質をニトロセルロース膜に転写した。ブロッティング後、メンブレンをTBS-tween（TBST 0.5%）で希釈した5%脱脂乾燥乳で1時間ブロッキングし、非特異的抗体結合を防止した。次に、メンブレンを5％BSA中の抗ネスチン一次抗体（1：500）と共に4℃で一晩インキュベートした。その後、メンブレンを十分に洗浄し、5％ドライマイルド中で1：2000の希釈でホースラディッシュペルオキシダーゼ（HRP）コンジュゲート二次抗体とインキュベートした。ECL基質（Pierce, Waltham, MA , USA）を現像に使用し、Amersham Imager 600で画像を取得した。タンパク質発現は、b-actin（RRID: AB_10950489）との関連でImageJで定量化した。
細胞増殖の測定
Click-iT™ EdU Alexa Fluor™ 647 Imaging Kitを用い、メーカーの説明書に従い、マウスの大腸内の増殖細胞を可視化した。マウスを21日間連続で拘束ストレスにさらし、8日目と9日目にEdUをi.p. (33 mg/kg体重)注射した。マウスは21日目に犠牲にし、結腸を解剖し、さらにホールマウント免疫蛍光イメージングのために処理した。
ホールマウント腸管免疫蛍光法
簡単に説明すると、マウスを頸椎脱臼で犠牲にし、結腸を摘出し、氷冷したPBSに入れた。腸を縦に切り開き、内腔の内容物をPBSで静かに洗い流した。組織をSylgardでコーティングしたプレートで固定し、4％パラホルムアルデヒド（PFA）を用いて穏やかに攪拌しながら30分間固定した。PBSで洗浄後、ホールマウントサンプルを100％メタノールで脱水し、デントブリーチで室温で1時間、穏やかに振とうしながら透過処理した。次に、サンプルをブロッキングバッファー（0.5％PBST＋0.02％NaN3、5％ロバ血清）で4℃、穏やかに攪拌しながら12時間ブロッキングした。次に、抗体を適切な濃度でブロッキングバッファーで希釈し、組織サンプルに4℃で3日間添加した。一次抗体のインキュベーション後、組織をPBSで3回洗浄し、二次抗体（ブロッキングバッファー中1：400）を加えて4℃で24時間インキュベートした。サンプルを再びPBSで3回洗浄し、室温で昇順メタノール系列（50%、70%、80%、95%、100%、100%）で脱水し、BABB（Murray's Clear）でクリアし、スライドにMurray's Clearでマウントした。スライドは画像化されるまで4℃の暗所に保管した。
全マウント腸サンプルを倒立型LSM 710レーザー走査型共焦点顕微鏡で撮像した。
腸管神経細胞の定量化
全マウント大腸の1cm×1cmのピースのタイルスキャンを10倍の倍率で撮像した。あるいは、20倍の倍率で少なくとも5つのビューフィールド（サイズ502021μm2）を画像化した。その後、ImageJを使用して画像を解析した。画像の明るさを調整し、シングルチャンネルでの自動閾値処理（Otsu）を適用し、HuC/D+細胞を自動的にカウントした。次に、カウントデータを調査領域のサイズ（サイズ502021μm2）で割り、100,000を乗じて0.1mm2あたりのカウントされたニューロン数を算出した。自動定量化のための染色品質が不十分な場合、nNOS1+およびChAT+ニューロン、ならびにNestin+細胞は手動でカウントされた。すべての研究者は、定量化の際に盲検化された。グラフの各データポイントは、1匹の動物に対応する。ChAT+ニューロンおよびnNOS+は、HuC/D+ニューロンのカウントに対して正規化した。
マウスの大腸内視鏡検査
大腸内視鏡検査は、高解像度マウスビデオ内視鏡システム（Carl Storz, Tuttlingen, Germany）を用いて実施した。大腸内視鏡は、近位結腸まで進めた。半透明度（0-3）、血管性（0-3）、顆粒性（0-3）、フィブリン（0-3）、糞便内容物の外観（0-3）に基づき、大腸炎の重症度をマクロ的に評定しました。大腸内視鏡検査スコアは、複合スコア（0～15）を反映します。
大腸白血球の単離
腸を冷PBSで洗浄し、縦に開き、0.5cmに切断した。上皮細胞と粘液を、37℃の解離緩衝液（HBSS（Ca2+とMg2+を含まない）、5％FBS、2mM EDTA、0.15mg/ml（1mM）DTT（Sigma））でインキュベート（45分間）して除去した。上皮細胞を除去した後、残った腸管片を冷PBSで十分に洗浄し、5%FBS、0.6 mg/ml Collagenase V (Sigma), 1.25 mg/ml collagenase D (Sigma), 1 mg/ml Dispase II (Sigma) and 0.1 mg/ml DNase I (Roche) を含むHBSSで37℃ 250rpmで45分振盪させた。消化した細胞懸濁液をPBSで洗浄し、100μmおよび40μmのセルストレーナーに順次通した。その後、ラミナプロプリア白血球をFACS解析またはセルソーティングに使用した。
腸管白血球のフローサイトメトリー解析
白血球を結腸から分離した（上記の通り）。細胞生存率染色は、LIVE/DEAD Fixable Aqua Cell Stain Kit（ThermoFisher）を用いて、製造者のプロトコールに従って実施した。腸管ラミナプロプリア細胞は、CD45、TCRB、CD90、CD3、CD5、CD19、CD11b、CD11c、MHCII、CSF1-R、CX3CR1、Ly6C、Ly6G、CD64、CD103（詳細は抗体表を参照）に対する抗体で染色された。すべてのサンプルをフローサイトメトリー（FACS LSR D; BD Biosciences）で取得し、FlowJoソフトウェア（Tree Star Inc, Ashland, OR, USA）を用いて分析した。
RNA抽出およびRT-qPCR解析
TRIzolTM（Invitrogen、15596026）を用いて、製造元のプロトコルに従って全RNAを抽出し、High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit（4368814, Applied Biosystems）を用いて逆転写した。RT-qPCR は、QuantiFast SYBR Green PCR Kit 2000 (204056, Qiagen) を用いて、Applied Biosystems CFX96 マシンで実施した。発現データは、特に断らない限り、Gapdh mRNAレベルに対して正規化した。データは任意単位で表示され、デルタCT法を用いて計算された。
H&E組織学および病理学的スコアリング
組織学的には、安楽死直後に大腸を10％緩衝ホルマリンで固定し、4℃で一晩静置した。固定後、パラフィン包埋前に70％エタノールに移した。ヘマトキシリン・エオシン（H&E）で染色するために、矢状面で5μmの厚さの切片を切り取った。大腸炎の重症度は、盲検下で認定病理医によるH&E染色切片の病理学的評点に基づいて評価された。複合スコアは4つのグレードに分けられる： 急性炎症（0-3）、陰窩の歪み（0-3）、びらん（0-1）、潰瘍化（0-1）、アポトーシス（0-3）。
単球刺激
骨髄を採取し、製造者の指示に従ってACK溶解バッファーで赤血球を溶解した。単球は、Miltenyi Monocyte Isolation kitを用いたMagnetic-activated cell sorting (MACS)により単離した。単球は、10ng/μlの組換えマウスCSF-1またはCSF-1無添加のD10培地（DMEM、10％FBS、1％ペニシリン-ストレプトマイシン）中のTC処理24ウェルプレート（ウェルあたり約150.000細胞）にプレートし、37℃にて16時間インキュベートされた。その後、細胞をLPS（1μg/ml）で6時間刺激し、上清をさらなる分析のために回収する前に、指示した場所で刺激した。
RNAライブラリー調製およびシークエンシング
ライブラリーは、Illumina TruSeq stranded mRNA kitとIllumina TruSeq unique dual indicesを使用して、製造元の説明書に従って調製した。RNAおよびライブラリーの品質管理および量管理は、それぞれAgilent 4200 TapeStationおよびQubit 4を使用して実施した。ライブラリーはIllumina NextSeq 550装置でシーケンスし、75塩基対シングルエンドリードを生成した。
生のリードは、Kallistoを使用してマウス参照トランスクリプトーム（Ensembl; Mus musculus version 67）にマッピングされた。
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バージョン0.46を使用しました。その後の解析は、統計計算環境Rバージョン3.6.1を用いて、RStudioとBioconductor
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バージョン3.8を使用した。簡単に説明すると、転写定量データを遺伝子にまとめるには、tximportパッケージ
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また、edgeR の TMM（Trimmed Mean of M Values）法を用いて正規化した。
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n+1個のサンプルで<1 CPMを持つ遺伝子（ここで、nは最小の複製グループのサイズである）は、フィルターで取り除かれた。遺伝子発現の差は、limma-voomでテストした。
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,
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を使用し、線形モデルのフィッティングと経験的ベイズ統計の抽出によりテストした。
シングルセルRNA-seq
単細胞RNA配列決定のために、コントロール（n=2）およびストレス（n=2）マウスの一対の全大腸サンプルを、7日間の拘束ストレス後に収集した。全大腸白血球を上記のように分離し、単細胞懸濁液にした。細胞懸濁液をDAPIで染色し、BD FACSAria Fusion sorter（BD Biosciences）でソーティングした。ソートした細胞を直ちに液滴に封入し、10X Genomicsプラットフォームを使用してライブラリを調製し、ライブラリをIllumina NextSeqで配列決定した。BCLファイルは、CellRangerソフトウェアv5.0（10X Genomics）を用いて、デマルチプレックス、Mus musculus mm10ゲノムへのアライメント、フィルター、UMIカウントを行い、Seurat v4でダウンストリーム解析を実施した。
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ミトコンドリアリードが多い細胞（20%以上）、遺伝子検出が少ない細胞（200未満）、遺伝子検出が多い細胞（4,000以上）を除去するために、データをフィルターにかけた。特定のB細胞および形質細胞遺伝子（IgkcおよびJchainなど）は多くの細胞で高発現していたため、decontXワークフローを使用して汚染リードを除去した。
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正規化はSCTransformで行った。
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し、統合した。
56
その後、Louvain clustering (resolution = 0.5) を用いて細胞をクラスタリングし、可視化にはUMAPを用いた（assay = "SCT", dims = 1：30）。正規化とクラスタリングの後、ALRA（Adaptively thresholded Low-Rank Approximation）を用いて
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を使用して、RNAカウントマトリックスをインプットし、技術的な脱落を埋めた。
ENSの単一核RNA-seq
単核RNA配列決定のために、コントロール（n=2）、ストレス（n=3）、およびデキサメタゾン処理したSun1-GFP（INTACT）Sox10マウスの一対の全大腸サンプルを、7日間の拘束ストレス後に収集した。全大腸組織サンプルをすすぎ、冷PBSで洗浄し、直ちに5mlの核分離バッファー（10mM Tris pH7.5、25mM KCL、5mM MgCl2、250mM sucrose、0.1mM DTT、1x Complete protease Inhibitors（Roche）、RNasin Plus 0.1U/μl, 0.1% Triton）の入ったシャーレ上にクラッシュアイス床上に置いた。組織サンプルを剃刀で細かく刻み、Tritonを含む15 ml Falconチューブに移し、上下にピペッティングして混合した。サンプルは氷上で5分間、1分ごとに振とうしながらインキュベートした。インキュベーション後、10mlの核分離バッファーを加え、サンプルを40μmのセルストレーナーで濾過し、15mlのファルコンチューブに入れた。サンプルを4℃で10分間遠心分離し、上清を静かに吸引して約50μlを残し、400μlのPBS+1%BSAで再懸濁した。ソート前にサンプルを40μlのメッシュで濾過してFACSチューブに入れ、ロード前にDAPIを添加した。サンプルはBD FACSAria Fusionソーター（BD Biosciences）でソーティングした（ゲーティングは図S5A参照）。ソートした核を直ちにドロップレットにカプセル化し、10X Genomicsプラットフォームを使用してライブラリを調製し、ライブラリはIllumina NextSeqで配列決定した。BCLファイルは、CellRangerソフトウェアv5.0（10X Genomics）を用いて、デマルチプレックスし、マウスmm10ゲノムに整列し、フィルタリングし、UMIをカウントした。データはR（v.4.1.0）のSeurat single cell genomics software（v.3.2.2） に読み込まれた。ライブラリーの品質管理は、(1)低品質細胞または空の液滴、(2)細胞のダブレットまたはマルチレット、(3)ミトコンドリア汚染が広範囲に及ぶ低品質/ダイイング細胞の除去のために行われました。20%未満のミトコンドリア遺伝子を発現し、ユニークフィーチャー数が200以上、4000未満の細胞は保持した。細胞間の正規化は、LogNormalize法を用いて実施した。高発現遺伝子が解析を支配しないように、各遺伝子に等しい重みを与えながら、特徴量の範囲を標準化するためにデータをスケーリングした。これは、主成分分析（PCA）の前処理でもある。PCAは線形次元削減の一形態としてスケーリングされたデータに対して実行され、50の主成分（PC）が計算され保存された。真の信号（データセットの次元）の大部分は、エルボープロットによって証明された最初の20個のPCに捕捉されることが判明しました。PCAで削減された発現データに対して、最初の20個のPCについて0.25の解像度でクラスタリングが行われた。これは、Jaccard類似度に基づく最近傍法を用いて行われた。解像度はclustreeパッケージ（v. 0.4.3）を用いた解析結果に基づいて選択された。テストした解像度は、0.1、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.75、0.9である。最初の20個のPCのクラスタリングは、低次元空間に類似した細胞を一緒に配置する非線形次元削減技術である均一多様体近似と投影（UMAP）を使用して可視化した。細胞は手動および自動でアノテーションされた。自動アノテーションには、偏りのないリファレンスベースのシングルセルRNA seqアノテーションアルゴリズムであるSingleR (v. 1.4.0)を使用しました。このアルゴリズムでは、既知のラベルを持つサンプルの参照データセットを用いて、発現プロファイルの類似性に基づいてユーザーのデータセットにラベルを割り当てる。ここでは、ソートされた細胞集団のマウスバルク発現データを含むMouseRNAseqDataが参照データセットとして使用されました。このデータセットはcelldexパッケージ（v.1.0.0）を通じて入手した。SingleRは、各クラスター内の細胞タイプのラベルを返した。手動アノテーションのために、グリア（Sox10、Gfra1、Gfap、Plp1、Gas7）、nNos+ニューロン（Nos1、Vip、Etv1）、ChAT+ニューロン（Chat、Tac1、Penk、Casz1）、ニューロン（Casz1、Rbfox3、Gap43、Elavl3）のマーカー遺伝子はSeuratのFeaturePlot（）関数でUMAPにマップされた。各クラスターの発現量は、SeuratのVlnPlot()関数を用いて可視化した。クラスターの注釈には、全体的に偏りのない、自動注釈と手動注釈が併用された。グリアクラスターは、完全なENS UMAPからサブセットされたものである。デキサメタゾンデータセットでマルチモーダル参照マッピングを行うためにSeurat v.4.0.1を使用した以外は、細胞間の正規化から同じ手順で行った。
デキサメタゾンデータセットから同定されたグリアを「クエリ」オブジェクトとし、拘束ストレスデータセットからのグリアを「参照」オブジェクトとして定義した。転送アンカーは、対数正規化、参照削減としてのPCA、および最初の30次元を使用して決定された。その後、最初の30次元を使用して、データを参照データセットに転送した。転送生成物はメタデータとして問い合わせオブジェクトに追加され、問い合わせデータは参照オブジェクトのUMAP構造（拘束ストレスによるグリア）に投影された。
NicheNet リガンド・レセプター解析
リガンド・レセプター解析は、「送り手細胞」集団のどのリガンドが「受け手」集団の遺伝子発現を制御するかを予測する手法であるNicheNet (v. 1.0.0) を用いて行われた。NicheNetは、どのリガンドが他の細胞の遺伝子発現に影響を与え、それぞれのリガンドによってどのような標的遺伝子が影響を受けるかを予測するため、リガンド・リセプター解析に適した手法であった。NicheNetは、まず、リガンドが受信者集団で観察された発現差のある遺伝子をどの程度予測できるかに基づいて、リガンドに優先順位をつけます。そして、どのリガンドが受信細胞でどのような発現差のある遺伝子を制御しているのか、活性リガンドと標的のリンクを推定する。これは、リガンドと受容体の相互作用のみを予測し、特定の遺伝子ターゲットを考慮しない他のモデルを凌ぐものです。
解析パイプライン
NicheNet解析を行うために、送り手（eGAPS）と受け手（Mono1、Mono2、Mac1、Mac2）の集団を定義しました。また、送り手のリガンドによって影響を受ける可能性のある受け手集団の遺伝子である注目遺伝子セットも定義されました。ここでは、受信者集団のストレス条件とコントロール条件の間で差分発現した遺伝子を注目遺伝子セットと定義している。コントロールとストレスの間の差分発現遺伝子（調整済みp値<0.05）は、Seurat (v. 3.2.2)を用いて決定した。バックグラウンド遺伝子は、差次的に発現していない遺伝子と定義した。NicheNetのネットワーク遺伝子シンボルもヒトからマウスに変換した。NicheNetはまず、潜在的なリガンドのセットを定義した。これは、送り手の細胞集団によって発現され、標的集団によって発現される推定受容体と結合するリガンドである。次に、リガンド活性解析が行われ、バックグラウンド遺伝子セットと比較した目的の遺伝子セットの遺伝子の制御レベルに基づいて、先に定義された潜在的リガンドをランク付けしました。リガンド活性の判定にはピアソン相関を用い、リガンドのターゲット予測と観察された転写反応との間の係数を算出した。どの細胞種がどのリガンド/レセプターを発現しているかという点では重複があるため、どの細胞種がそれぞれのリガンド/レセプターを平均＋標準偏差よりも高い程度に発現しているかを観察することで、それぞれの細胞種にリガンドとレセプターを割り当てた。そして、アクティブリガンドターゲットリンク（上位にランクされたリガンドが標的とする受容体や遺伝子）が決定された。
可視化パイプライン
CircosPlot（Circlizeパッケージv.0.4.13）を使用して、最も重要なリガンドとターゲットのリンクを表示し、最も低い制御可能性スコアの下位95％を構成するリンクは削除された。リガンドとターゲットの各セグメントには特定の色と順序が与えられ、異なるセグメント間のギャップが定義された。リンクはリガンドとターゲットのポテンシャルスコアに基づいて透明化され、スコアが低いほどリンクはより透明化される。
ENS 拡散擬似時間（Diffusion Pseudotime
拡散擬似時間（DPT）はPython（v.3.0）で実行し、DPT値をSeurat（v.3.2.2）にロードしてさらに解析しました。
DPT
コントロール、拘束ストレス、デキサメタゾンのデータ（10xのcellrangerパイプラインの出力）をPythonにインポートした。データは前処理され、(1)200個以下の遺伝子しか発現していない細胞、(2)3個以下の細胞で検出された遺伝子をフィルタリングして除外した。さらに、(1)200遺伝子以上400遺伝子未満、(2)ミトコンドリア遺伝子の発現が20%未満の細胞を除外し、再度フィルタリングを行った。その後、可変的な特徴を決定し、データを正規化しスケーリングした。Seuratのアノテーション（細胞の識別情報）を追加し、PCA、近傍、UMAPの次元削減を計算した。Nestinの発現が最も高い細胞をルートセルとして選択し、その後、擬似時間を計算した。その後、擬似時間の値がエクスポートされた。
セウラート最終化
まず、上記のパイプラインに従って、control/stressed/dexamethasoneのSeuratオブジェクトを作成しました。次に、このオブジェクトをサブセットして、成熟した神経細胞と腸神経前駆細胞（ENPC）のみを含むようにしました。ENPCは、重複するグリア細胞を除外するために、Plp1が発現していないNestin（正規のENPCマーカー）発現細胞として定義した。PythonのDPT値は、メタデータとしてオブジェクトに追加された。
定量化および統計解析
データは平均値±SEMで表示される。2つ以上のグループ間の差の有意性は、ANOVAに続いてSidakの多重比較テストを用いて評価した。2つの条件間の比較は、データの正規性に応じて、ペアまたはアンペアの両側学生t-testまたはMann-Whitney U testで分析した。片側仮説が検証されない限り、検定は両側とした。経時的な反復測定からなるデータセット（例えば、経時的な体重の変化）における差異の有意性は、Holm-Sidak補正を伴う複数の対にならない両側t検定（各タイムポイントにつき1つ）で評価した。特に断りのない場合、各図中のアスタリスクは、条件「ストレス」と「ストレス＋各介入」の間の有意差を示す。生存データセットにおける2群間の差の有意性は、Log-rank（Mantel-cox）検定で判定した。p値＜0.05を有意とみなした。図中のアスタリスクは、特に断りのない限り、統計的有意性（＊ p＜0.05; ＊ p＜0.01; ＊ ＊ p＜0.001; ＊ ＊ p＜0.0001） を表す。実験は少なくとも2回繰り返した。統計解析は、GraphPad Prism 8で実施した。臨床的なUKBデータについては、すべての連続変数を、対にならない両側t検定またはMann-Whitney U検定、および年齢、性別、BMIで補正した適切な多変量モデルで解析した。結果は平均値±SEMで表示した（正規分布）。すべてのカテゴリー変数は相対（％）度数として表示し、対応する分割表はカイ二乗検定を用いて分析した。HRは、Cox比例ハザード回帰モデルを用いて算出した。多変量ロジスティック回帰は、独立した関連性を検証するために実施された。差はp<0.05のとき、統計的に有意であるとみなされた。データの解析には、R version 4.0.2 (R Foundation for Statistical Computing; Vienna, Austria) および SPSS Statistics version 26 (IBM; Armonk, NY, USA) を使用しました。
追加リソース
myIBDcoach試験の臨床試験識別子は、NCT02173002です。
データおよびコードの利用可能性
本研究の結論を理解し評価するためのすべてのデータおよびコードは、本文および補足資料で入手可能です。シングルセルRNA-seqおよびバルクRNA-seqデータはGEOに寄託され、一般に公開されています。アクセッション番号は、主要リソース表に記載されています。
本論文にはオリジナルコードは含まれていません。
本論文で報告されたデータを再解析するために必要な追加情報は、要求に応じてリードコンタクトから入手可能です。
謝辞
UPenn Molecular Pathology and Imaging CoreおよびCDB Microscopy Core Facility、ANNA-1抗体のVanda Lennon（Mayo Clinic）、BRAINSPAReDTのAna Domingos（Oxford）、マウスラインのRichard Flavell（Yale）, Scott Durum（NIH/NCI）, Michael Abt（UPenn）、細胞ソートのShalem lab（CHOP）、サンプル採取のI3 Study teamに感謝する。K.M.S.はドイツ研究財団（DFG、SCHN 1626/1-1）のポスドクフェローシップを、P.L.はNIH F31HL160065 および5T32AI141393-03を、J.Kおよび S. KircherはBoehringer Ingelheim Fonds MD Fellowshipを、 N.B. および S. Kardoはドイツ国立学術財団から支援された。K.B.はEvangelisches Studienwerk Villigst e.V.から研究奨学金を受けた。E.J.W.はNIH補助金AI155577、AI115712、AI117950、AI108545、AI082630、CA210944とParker Institute for Cancer Immunotherapyからサポートを受けている。R.O.H.は、Irma and Norman Braman Endowment、Suzi and Scott Lustgarten Center Endowment、フィラデルフィア小児病院（CHOP）研究所、CHOP Center for Precision Diagnosis and Therapy for Pediatric Motility Disorders Frontier Program、NIH 1R01DK122798-01A1, 1R01DK129691-01, 1R01DK128282, 1R21NS116574-01A1 から支援を受けています。M.L.はSearle ScholarおよびPew Biomedical Scholarであり、NIH Director's New Innovator Award (DP2-AG-067511), the W.W. Smith Charitable Trust、American Cancer Society Scholar Award、Edward Mallinckrodt Jr Foundation、Prevent Cancer Foundation、Abramson Cancer Center (P30-CA-016420 Pilot), Basser Center、Penn-CHOP microbiome program、Penn Center for Research on Coronavirus and Other Emerging Pathogens, the Penn Institute for Immunology、 Penn Center for Nutritional Science and Medicine、Penn Center for Molecular Studies in Digestive and Liver Diseases (P30-DK-050306), Penn Center for Precision Medicine (P30-DK-050306), Penn Institute on Aging, the Penn Center of Excellence in Environmental Toxicology (P30-ES-013508) and the Borrelli Family Lynch Syndrome grant. C.A.T.はPew Biomedical ScholarおよびKathryn W. Davis Aging Brain Scholarであり、NIH Director's New Innovator Award (DP2AG067492), NIH 1R01DK129691-01, Human Frontier Science Program, the Edward Mallinckrodt, Jr. 財団、Global Probiotics Council、IDSA財団、Thyssen財団、PennCHOPマイクロバイオームプログラム、Penn Institute for Immunology、Penn Center for Molecular Studies in Digestive and Liver Diseases (P30-DK-050306), Penn Diabetes Research Center (P30-DK-019525)、 Penn Institute on Aging、Penn Institute for Infectious & Zoonotic Diseases、University Research Foundation and the Dean's Innovation Fund of the University of Pennsylvania、Borrelli Family Lynch Syndrome grant、Kenneth Rainin Foundation Innovator Awardから授与されました。本研究はUKBアクセス委員会（project #71300 ）の承認を得ており、データはNHS EnglandおよびUK Biobankの許可を得て使用された。
著者の貢献
K.M.S.、N.B.、Y.A.は、研究の構想、実験の設計と実施、結果の解釈、原稿執筆を行った。K.T.、K.B.、J.K.、S.Kardo、S.P.、L.D.、G.T.U., S. Kircher, A.M.M., K.M.N., and M.T.J. perform experiments. P.L.、L.L.、M.S.、K.B.、H.C.D.、A.R.A.、C.V.Sが計算および統計解析を行った。L.G.G., M.J.P., M.R.-C., Z.M., E.J.W., and M.B. が臨床データを取得しました。J.D.E., E.E.F., J.H.-M., F.C.B., M.P., R.O.H. は、必要不可欠なツールや知見を提供してくれました。M.L.とC.A.T.は、研究の構想、実験の設計、結果の解釈、原稿執筆を行った。
利害関係の宣言
E.J.W.は、Danger Bio、Janssen、New Limit、Marengo、Pluto Immunotherapeutics Related Sciences、Rubius Therapeutics、Santa Ana Bio、Synthekine、およびSurface Oncologyの顧問である。E.J.W.は、Surface Oncology、Danger Bio、Arsenal Biosciencesの創設者であり、その株式を保有しています。
インクルージョンと多様性
私たちは、包括的で多様な、そして公平な研究実施を支持します。本論文の著者のうち1名以上が、研究分野または地理的に代表的でない少数民族であることを自認しています。本論文の著者のうち1名以上が、研究分野においてジェンダーマイノリティであることを自認している。本論文の著者のうち1名以上が、LGBTQIA+コミュニティの一員であることを自認している。
補足情報
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資料S1 表S1
参考文献
ヘイキンH.
ロールズA.
ストレス時の神経免疫反応：生理学的視点。
Immunity. 2021; 54: 1933-1947https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.08.023
記事で見る
スコープス(14)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
リュー Y.Z.
Wang Y.X.
Jiang C.L.
炎症：ストレス関連疾患の共通経路。
Front. Hum. Neurosci. 2017; 11: 316https://doi.org/10.3389/fnhum.2017.00316
記事で見る
スコープス(305)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
Qing H.
デスルーローR.
イスラーニ・ウィンガーK.
ミヌール Y.S.
フォゲルマンN.
チャン・C．
ラシュド S．
パーム N.W.
シンハR．
ピッキオットM.R.
他
マウスモデルにおけるストレス誘発性IL-6の起源と機能.
Cell. 2020; 182 (372–387.e14)https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.054
記事で見る
スコープス (87)
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
チャン・ジェイティー（Chang J.T.
炎症性腸疾患の病態生理．
N. Engl. J. Med. 2020; 383: 2652-2664https://doi.org/10.1056/NEJMra2002697
記事で見る
スコープス(265)
パブコメ
クロスレフ
グーグル奨学生
スガンバートD.
ミランダA.
ラナルドR.
フェデリコA.
ロマーノM.
炎症性腸疾患におけるストレスの役割。
Curr. Pharm. Des. 2017; 23: 3997-4002https://doi.org/10.2174/1381612823666170228123357
記事で見る
スコープス(39)
パブコメ
クロスレフ
グーグル奨学生
スン・イー．
Li L.
Xie R.
Wang B.
Jiang K.
Cao H.
ストレスは小児および成人における炎症性腸疾患のフレアを誘発する。
フロントです。Pediatr. 2019; 7: 432https://doi.org/10.3389/fped.2019.00432
記事で見る
スコープス(61)
パブコメ
クロスレフ
グーグル奨学生
荒木美智子
新崎聡
山田 毅
有光 聡
小森真理子
渋川直樹
向井亜紀子
中島 聡
木下 圭一
北村 聡．
他．
炎症性腸疾患患者における心理的ストレスと疾患活動性：多施設共同横断的研究。
PLoS One. 2020; 15: e0233365https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233365
記事で見る
スコープス(21)
クロスフィルム
グーグル奨学生
ウィントイェンスD.S.J.
デヨングM.J.
ヴァン・デア・ミューレン・デ・ヨングA.E.
ロンバーグ・カンプスM.J.
ベックスM.C.
マルヤーズJ.P.
ヴァン・ボデグラヴェンA.A.
マフモド N．
マーカス T．
ハンスJ．
et al.
炎症性腸疾患の再燃に先立ち、新たな知覚ストレスとライフイベントが発生する：前向き12カ月追跡調査。
J. Crohns Colitis（クローンズ大腸炎）。2019; 13: 410-416https://doi.org/10.1093/ecco-jcc/jjy177
記事で見る
スコープス(16)
パブコメ
Crossref
グーグル奨学生
マキュウエンB.S.
ボウズN.P.
グレイJ.D.
ヒルM.N.
ハンター R.G.
カラツォレオス I.N.
ナスカC.
脳におけるストレスのメカニズム
Nat. Neurosci. 2015; 18: 1353-1363https://doi.org/10.1038/nn.4086
記事で見る
スコープス(827)
パブコメ
クロスレフ
グーグル奨学生
カンポス A.C.
フォガサM.V.
アギアD.C.
ギマランイスF.S.
不安障害とストレスの動物モデル。
Braz. J. Psychiatry. 2013; 35: S101-S111https://doi.org/10.1590/1516-4446-2013-1139
記事で見る
スコープス(277)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
マン K.
ボウマンC.
ブレイバーマンK.N.
エスカランテ V.
ティアン Y.
ビザンツ J.E.
ガネーシャン・K.
ワン・ビー
パターソン A．
ベイラーJ.R.
他
熱産生脂肪-上皮細胞軸が腸管疾患耐性を制御する。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2020; 117: 32029-32037https://doi.org/10.1073/pnas.2012003117
記事で見る
スコープス(5)
クロスフィルム
グーグル・スカラー
レーバー S.O.
オーベルマイヤーF.
シュトラウブ R.H.
ファルクW.
ノイマン I.D.
マウスにおける慢性的な断続的心理社会的ストレス（社会的敗北/過密状態）は、急性DSS誘発大腸炎の重症度を高め、再生に障害を与える。
Endocrinology. 2006; 147: 4968-4976https://doi.org/10.1210/en.2006-0347
記事で見る
スコープス (114)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
キューン R．
レーラーJ.
レニックD.
ラジェフスキーK.
ミュラーW.
インターロイキン10欠損マウスは慢性腸炎を発症する。
Cell. 1993; 75: 263-274https://doi.org/10.1016/0092-8674(93)80068-P
記事で見る
スコープス (3686)
PubMed
要旨
全文PDF
グーグル奨学生
メイナード C.L.
ウィーバーC.T.
健康および疾患における腸管エフェクターT細胞。
Immunity. 2009; 31: 389-400https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.08.012
記事で見る
スコープス (154)
PubMed
概要
全文
全文PDF
Google Scholar
シェーラーC.R.
パルコA.A.
エルヘナウィW.
ドゥルカ J.
ジュリーJ.
ヴェルドゥ E.F.
クームス・B.K.
心理的ストレスは、結核菌に対するIL22駆動の保護的な腸管粘膜免疫を損なう。
Nat. Commun. 2021; 12: 6664https://doi.org/10.1038/s41467-021-26992-4
記事で見る
スコープス(9)
クロスフィルム
グーグル・スカラー
ラッセルG．
ライトマンS.
ヒトのストレス応答
Nat. Rev. Endocrinol. 2019; 15: 525-534https://doi.org/10.1038/s41574-019-0228-0
記事で見る
スコープス(287)
パブコメ
クロスレフ
グーグル・スカラー
シラー M.
アズレイ＝デビーH.
ボシュナックN.
エリャフ Y.
コーリン B．
ベンシャーナン T.L.
コレン T．
クロット M．
ハキム F．
ロールズ A.
大腸交感神経の光遺伝学的活性化は、免疫細胞の外遊を制限することで大腸炎を減退させる。
Immunity. 2021; 54 (1022–1036.e8)https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.04.007
記事で見る
スコープス(17)
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
アアチ D．
エストラーダL.D.
メイプルズR.
フーパーL.V.
ファーラーJ.D.
β2-アドレナリン受容体は、IL-10の迅速な分泌を促すことで炎症を制御している。
Brain Behav. Immun. 2018; 74: 176-185https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.09.004
記事で見る
スコープス(99)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
マテイス F．
ミュラーP.A.
グレイブスC.L.
ガバニ I.
カーナーZ.J.
コスタ・ボルゲスD.
アーレンズ T．
ローゼンスティールP.
ムシダD.
筋層マクロファージにおけるアドレナリンシグナルは、感染によって誘発される神経細胞の損失を制限する。
Cell. 2020; 180 (64–78.e16)https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.12.002
記事で見る
スコープス(119)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
Google Scholar
ウンガロ R．
メハンドルS.
アレンP.B.
ペイラン＝ビルーレL.
コロンベル・J.-F.
潰瘍性大腸炎。
Lancet. 2017; 389: 1756-1770https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)32126-2
記事で見る
スコープス(1576)
PubMed
アブストラクト
全文
全文PDF
グーグル・スカラー
ポラーW.C.
ダウニーJ.
ムースレヒナーA.A.
カーン N.
リー L．
チャン・C.T.
マカルパイン C.S.
シュー・C．
カーレス F．
He S.
ら。
脳運動・恐怖回路は急性ストレス時に白血球を制御する。
Nature. 2022; 607: 578-584https://doi.org/10.1038/s41586-022-04890-z
記事で見る
スコープス(17)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
マダレナK.M.
レルヒ J.K.
脳、脊髄、グリア細胞の可塑性に及ぼすグルココルチコイドとグルココルチコイド受容体の相互作用の影響。
Neural Plast. 2017; 2017: 8640970https://doi.org/10.1155/2017/8640970
記事で見る
スコープス(56)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
ムッツィ C．
渡辺直樹
トゥーミーE.
ミアーズG.K.
ライカールトH.M.
ボーネンベルガー H．
ライカールト S.D.
腸管上皮細胞のグルココルチコイド受容体は、マウスの大腸炎とそれに伴う大腸癌を緩和する。
Cell. Mol. Gastroenterol. Hepatol. 2021; 11: 1505-1518https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2020.12.006
記事で見る
スコープス(13)
要旨
全文
全文PDF
Google Scholar
ラオ M.
ネルムスB.D.
Dong L.
サリナス-リオスV.
ラトリンM.
ガーショーンM.D.
コルファスG.
腸グリアはプロテオリピッドプロテイン1を発現し、哺乳類の神経系において転写的にユニークなグリア集団である。
Glia. 2015; 63: 2040-2057https://doi.org/10.1002/glia.22876
記事で見る
スコープス(110)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
モーA．
ムカメルE.A.
デイビスF.P.
ルオ C.
ヘンリー・G.L.
ピカール S．
ユリッチM.A.
ネリーJ.R.
セジュノウスキーT.J.
リスターR．
他
哺乳類脳における神経細胞の多様性を示すエピゲノムシグネチャー。
Neuron. 2015; 86: 1369-1384https://doi.org/10.1016/j.neuron.2015.05.018
記事で見る
スコープス(414)
PubMed
アブストラクト
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ペレイラ M.M.A.
マフー I.
セイシャスE.
マルティネス-サンチェスN.
クバソヴァN.
ピルズガルスカ R.M.
コーエン P．
ディートリッヒ M.O.
ロペス M．
ベルナルデスG.J.L.
他
末梢細胞系列の化学的遺伝子破壊のための脳を温存するジフテリア毒素。
Nat. Commun. 2017; 8: 14967https://doi.org/10.1038/ncomms14967
記事で見る
スコープス(23)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
グルビシッチ V．
マクレインJ.L.
フリードD.E.（Fried D.E.
グランツ I．
ラジャセカール P．
シズマディア E．
アジジョラO.A.
ワトソンR.E.
プールD.P.
ロブソンS.C.
et al.
腸管グリアは、炎症後のマクロファージ表現型と内臓感覚を調節する。
セル・レップ 2020; 32: 108100https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108100
記事で見る
スコープス (58)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
Google Scholar
チャポヴァル A.I.
カムダルS.J.
クレムレフS.G.
エバンス R.
CSF-1（M-CSF）は、in vivoでエンドトキシンに対する単核食細胞亜集団の感作に差をつける：グラム陰性感染症の重症度を制御する経路の可能性。
J. Leukoc. Biol. 1998; 63: 245-252https://doi.org/10.1002/jlb.63.2.245
記事で見る
スコープス (25)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ファルヒン S．
ウォン A.
デルンガハワッタT.
アミンJ.Y.
ビエンストックJ.
バック・R．
クンツェ W.A.
拘束ストレスによる腸管運動障害は、in vitroでミルクオリゴ糖（2'-fucosyllactose）により減少する。
PLoS One. 2019; 14: e0215151https://doi.org/10.1371/journal.pone.0215151
記事で見る
スコープス(7)
Crossref
グーグル・スカラー
マーゴリス・K.G.
クライアンJ.F.
メイヤー E.A.
微生物叢-腸-脳軸：運動性から気分まで。
Gastroenterology. 2021; 160: 1486-1501https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.10.066
記事で見る
スコープス (164)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
Google Scholar
カセッティ R.B.
マディネニP.
パテルP.D.
サービィC.
シェフィールドV.C.
ゾードG.S.
トランスフォーミング成長因子β2（TGFβ2）シグナルは、グルココルチコイドによる眼圧上昇に重要な役割を果たす。
J. Biol. Chem. 2018; 293: 9854-9868https://doi.org/10.1074/jbc.RA118.002540
記事で見る
スコープス(52)
PubMed
概要
全文
全文PDF
Google Scholar
橋本祐一
千葉 拓也
山田真一
名和真理子
金倉耕平
鈴木英樹
寺下 圭一
相曽 聡
西本一郎
松岡正樹
トランスフォーミング成長因子β2はアミロイドβ前駆体タンパク質の神経細胞死誘導リガンドである。
Mol. Cell. Biol. 2005; 25: 9304-9317https://doi.org/10.1128/MCB.25.21.9304-9317.2005
記事で見る
スコープス (44)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
デ・ヨング M.J.
ファンデルミューレンデヨングA.E.
ロンバーグ・カンプスM.J.
ベックスM.C.
マルヤーズJ.P.
シリセンM．
ヴァン・ボデグラヴェンA.A.
マフモドN．
マーカス T．
ハメトマンW.M.
他
炎症性腸疾患の管理のための遠隔医療（myIBDcoach）：実用的、多施設、無作為化比較試験。
Lancet. 2017; 390: 959-968https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)31327-2
記事で見る
スコープス(195)
PubMed
アブストラクト
全文
全文PDF
Google Scholar
デヨング M.J.
ルーゼンD.
デゲンスJ.H.R.J.
ファンデンヒューベルT.R.A.
ロンバーグ・カンプスM.
ハメトマンW.
ボデリエ A.G.L.
ロマンコ I．
ルーカス M．
ウィンクスB．
他
炎症性腸疾患における粘膜炎症のスクリーニングのための患者報告型スコアの開発と検証。
J. Crohns Colitis（クローンズ大腸炎）。2019; 13: 555-563https://doi.org/10.1093/ecco-jcc/jjy196
記事で見る
スコープス(24)
パブコメ
Crossref
グーグル奨学生
ヴァギアノスK.
シェーファーL.A.
ウィットゲスK.
グラーフL.A.
ターゴウニクL.E.
バーンスタイン C.N.
炎症性腸疾患と共存する人々の自己報告によるフレアは、ストレスや心配事と関連するが、最近の食事の変化とは関連しない：Manitoba living with IBD study。
JPEN J. Parenter. Enteral. Nutr. 2022; 46: 1686-1698https://doi.org/10.1002/jpen.2349
記事で見る
スコープス(1)
クロスフィルム
Google Scholar
カンポス-メロD.
ガレギロスD.
サンチェスN.
ギスリングK.
アンドレス M.E.
ストレスと依存症におけるNur転写因子。
フロント。Mol. Neurosci. 2013; 6: 44https://doi.org/10.3389/fnmol.2013.00044
記事で見る
スコープス (49)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
西條 圭一
ウィナーB.
カーソンC.T.
コリアーJ.G.
ボイヤーL.
ローゼンフェルド M.G.
ゲイジ F.H.
グラスC.K.
ミクログリアとアストロサイトのNurr1/CoREST経路が、炎症誘発死からドーパミン作動性ニューロンを保護する。
Cell. 2009; 137: 47-59https://doi.org/10.1016/j.cell.2009.01.038
記事で見る
スコープス (706)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
Google Scholar
スタイン R.B.
ハナウアーS.B.
炎症性腸疾患の治療薬の忍容性の比較。
Drug Saf. 2000; 23: 429-448https://doi.org/10.2165/00002018-200023050-00006
記事で見る
スコープス(156)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ペッツァロッサA.
アンジョリーニA.
チミッキ M.C.
ダマートL.
ヴァレンティ G.
グヌディA.
職業用副腎皮質ホルモン剤に長期間さらされた後の副腎抑制、その後急速に回復。
Lancet. 1987; 1: 515https://doi.org/10.1016/S0140-6736(87)92132-5
記事で見る
スコープス (5)
要旨
Google Scholar
ウィルケンス T.
デ・ライクR.
グルココルチコイドと免疫機能：未知の次元と新たなフロンティア。
Immunol. Today. 1997; 18: 418-424https://doi.org/10.1016/S0167-5699(97)01111-0
記事で見る
スコープス(324)
PubMed
概要
全文PDF
グーグル奨学生
ホン J.Y.
リム J.
カルバーリョF.
チョー J.Y.
ヴァイディヤナサンB.
ユー S．
アニチェッリ C．
イプ W.K.E.
メジトフR.
グルココルチコイドへの周産期曝露によるCD8 T細胞免疫の長期プログラミング。
Cell. 2020; 180 (847–861.e15)https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.018
記事で見る
スコープス(38)
要旨
全文
全文PDF
Google Scholar
クルス・トペーテ D．
シドロウスキー J.A.
1つのホルモン、2つの作用：グルココルチコイドの抗炎症作用とプロ炎症作用。
Neuroimmunomodulation. 2015; 22: 20-32https://doi.org/10.1159/000362724
記事で見る
スコープス(260)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
セールス-カンポスH.
デ・ソウザP.R.
バッソ P.J.
ナルディーニ V.
シルバA.
バンキエリF.
アルベス V.B.F.
チカ J.E.L.
ノミゾー A．
カルドーソ C.R.B.
グルココルチコイドによる短期治療後の実験的大腸炎の改善と異なる制御マーカーの誘導との関係。
Immunology. 2017; 150: 115-126https://doi.org/10.1111/imm.12672
記事で見る
スコープス(12)
Crossref
グーグル・スカラー
ブルスコリ S．
フェボ M.
リカルディC.
Migliorati G.
炎症性腸疾患におけるグルココルチコイド療法：そのメカニズムと臨床実践。
フロント。Immunol. 2021; 12: 691480https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.691480
記事で見る
スコープス(25)
クロスフィルム
グーグル奨学生
ウォルジー A.K.
ウィイタラW.L.
ゴバニS.
スティダムR.
サイニS.
ホウ J.
フィーギンズL.A.
カーン N．
グッド C.B.
ヴィジャン S．
他。
米国の炎症性腸疾患コホートにおけるコルチコステロイドの使用と合併症。
PLoS One. 2016; 11: e0158017https://doi.org/10.1371/journal.pone.0158017
記事で見る
スコープス(93)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ネミロフスキーA．
アイランK.
ラーナーL.
コーエン＝ラヴィL.
シュワルツD.
ゴーレンG．
セルギエンコR.
グリーンバーグD.
スロニム・ネヴォ V．
サリッドO.
et al.
脳-免疫軸の調節は、認知行動療法とマインドフルネス介入に反応する：クローン病患者におけるランダム化比較試験からの観察。
Brain Behav. Immun. Health. 2022; 19: 100407https://doi.org/10.1016/j.bbih.2021.100407
記事で見る
スコープス (6)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
ワン・エー．
ルアン・エイチ・エイチ（Luan H.H.
メジトフR.
免疫代謝の進化論的視点。
Science. 2019; 363https://doi.org/10.1126/science.aar3932
記事で見る
スコープス(199)
クロスレフ
グーグル・スカラー
コレン T．
Yifa R.
アメールM.
クロットM.
ボシュナックN.
ベン＝シャナン・T.L.
アズレイデビーH．
ザラヤットI.
アビシャイ E．
ハッジョH．
他
島皮質ニューロンは、特異的な免疫反応を符号化し、検索する。
Cell. 2021; 184 (5902–5915.e17)https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.10.013
記事で見る
スコープス (67)
要旨
全文
全文PDF
Google Scholar
コーエンS.
知覚ストレス尺度．
マインドガーデン、1994
記事で見る
グーグル・スカラー
ブレイ・N.L.
ピメンテル・H.
メルステッドP.
Pachter L.
最適に近い確率的なRNA-seq定量化。
Nat. Biotechnol. 2016; 34: 525-527https://doi.org/10.1038/nbt.3519
記事で見る
スコープス(4023)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
フーバーW．
キャリーV.J.
ジェントルマンR.
アンダースS.
カールソンM.
カルヴァーリョB.S.
ブラボー H.C.
デイビス S．
ガット・L．
ギルケT．
他
Bioconductorによるハイスループットなゲノム解析のオーケストレーション。
Nat. Methods. 2015; 12: 115-121https://doi.org/10.1038/nmeth.3252
記事で見る
スコープス(1941)
パブコメ
Crossref
グーグル奨学生
ソネソンC．
ラブM.I.
ロビンソンM.D.
RNA-seqのための差分解析：転写レベルの推定は遺伝子レベルの推論を改善する。
F1000Res. 2015; 4https://doi.org/10.12688/f1000research.7563.1
記事で見る
Crossref
グーグル・スカラー
ロビンソンM.D.
マッカーシーD.J.
Smyth G.K.
edgeR: a bioconductor package for differential expression analysis of digital gene expression data.
Bioinformatics. 2010; 26: 139-140https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp616
記事で見る
スコープス (21831)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
リッチー M.E.
フィプソンB.
ウー・ディー
フー・Y．
ロー・C.W.
シー W.
Smyth G.K.
limma powers differential expression analyses for RNA-sequencing and microarray studies.
Nucleic Acids Res. 2015; 43: e47https://doi.org/10.1093/nar/gkv007
記事で見る
スコープス (16416)
PubMed
クロスレフ
グーグル奨学生
ロー C.W.
チェン Y.
Shi W.
Smyth G.K.
voom：RNA-seqリードカウントのための精度重みロック解除線形モデル解析ツール。
Genome Biol. 2014; 15: R29https://doi.org/10.1186/gb-2014-15-2-r29
記事で見る
スコープス (2983)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
スチュアート T.
バトラーA.
ホフマンP.
ハーフェマイスターC.
パパレキシE.
マウク W.M.
ハオ Y．
ストエッキウスM.
スミベールP．
サティヤR.
シングルセルデータの包括的な統合。
Cell. 2019; 177 (1888–1902.e21)https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.031
記事で見る
スコープス(4818)
PubMed
アブストラクト
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ヤン S．
コルベット S.E.
古賀由美子
Wang Z.
ジョンソンW.E.
Yajima M.
キャンベル J.D.
DecontXを用いたシングルセルRNA-seqにおけるアンビエントRNAの除染。
ゲノム・バイオロジー 2020; 21: 57https://doi.org/10.1186/s13059-020-1950-6
記事で見る
スコープス (69)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ハーフェマイスター C．
サティヤR.
正則化負の二項回帰を用いた単一細胞RNA-seqデータの正規化と分散安定化。
Genome Biol. 2019; 20: 296https://doi.org/10.1186/s13059-019-1874-1
記事で見る
スコープス(1036)
パブメド
クロスレフ
グーグル奨学生
リンダマンG.C.
ザオ J.
ルリスM.
ビエレキP.
フラベルR.A.
ナドラーB.
Kluger Y.
シングルセルRNA-seqデータのゼロ保存インピュテーション。
Nat. Commun. 2022; 13: 192https://doi.org/10.1038/s41467-021-27729-z
記事で見る
スコープス (21)
パブコメ
クロスフィルム
グーグル奨学生
記事情報
出版履歴
掲載されました： 2023年5月25日発行
受理された： 2023年5月2日
改訂版受理 2023年4月12日
受理された： 2022年7月28日
出版段階
インプレス、ジャーナルプリプルーフ
同一性確認
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.001
著作権について
© 2023 Elsevier Inc.
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図版
図解要旨
図1心理的ストレスは大腸ミエロイド細胞を介して腸の炎症を悪化させる
図S1心理的ストレスが腸の炎症を悪化させる（図1に関連するさまざまな住環境において
図S2図1に関連するいくつかの独立したマウスモデルにおいて、心理的ストレスが腸の炎症を悪化させる。
図S3大腸T細胞またはB細胞はストレス誘発性炎症を促進しない（図1関係）。
図S4大腸骨髄系細胞はストレス誘発性炎症を促進する（図1に関連）。
図2心理的ストレスはグルココルチコイドシグナルを介して腸の炎症に影響を与える
図S5カノニカルストレスメディエーターが大腸炎を調節する（図2関連
図3ENSはグルココルチコイドの腸炎症への有害な影響を中継する
図S6大腸炎はENS特異的なグルココルチコイドシグナルによって調節される（図3および図4と関連する
図S7心理的ストレスは腸管グリア細胞に影響を与える（図3および図4関連
図4心理的ストレスは炎症性腸管グリアとCSF1を介して大腸炎を増悪させる
図5心理的ストレスは腸管神経細胞の転写の未熟さを介して運動障害を引き起こす
図S8心理的ストレスが腸管神経細胞に影響を与える、図5と図6に関連する図
図6腸管神経細胞の未熟性がTGF-β2を介してストレスによる運動障害に寄与していること
図7心理的ストレスはヒトのIBDを増悪させる
図S9心理的ストレスは重症IBDと関連する(図7関連)
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