脊髄損傷：微生物叢移植が損傷後の炎症の「スイッチを切る
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消化器病学, 科学研究
2024年2月8日
編集者レポート
脊髄損傷：微生物叢移植は損傷後の炎症を「スイッチオフ」する
https://microbioma.it/ricerca/lesione-midollare-trapianto-di-microbiota-spegne-linfiammazione-post-infortunio/
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脊髄損傷と炎症
腸内細菌叢と免疫系
糞便移植によるユビオシス回復
糞便移植と免疫系細胞
結論
最先端技術の現状
脊髄損傷は患者にとって非常に不自由なものであり、現在のところ有効な治療法はない。このような損傷後には、免疫調節作用の変化を伴う腸内細菌異常症が起こるのが一般的であるが、その回復への影響は依然として不明である。
この研究が追加したもの
糞便移植は、腸内不健全症の改善とγδT細胞によるIL-17産生の両方によって、脊髄病態を改善し、損傷後の炎症を抑制した。糞便移植は、DC-T制御細胞相互作用を介してγδT細胞を制御し、樹状細胞における代謝リプログラミングを誘導した。
結論
糞便微生物叢移植は、脊髄損傷に対する有望な治療アプローチであり、IL-17産生Tγδ細胞などの潜在的標的を持つ。微生物叢、免疫系、脊髄間の相互関連経路を明らかにすることで、新たな治療戦略が促進される可能性がある。
脊髄損傷（ML）は患者にとって壊滅的な出来事であり、現在のところ有効な治療法は限られている。最初の外傷の後、骨や皮膚組織の損傷は修復されるが、脊髄損傷に伴う免疫炎症反応は徐々に弱まったり消失したりすることはなく、むしろ持続する。
この種の反応に関与するγδT細胞は、腸管免疫環境によってその役割が調節されるTreg細胞によって制御されていることが示されている。したがって、腸内細菌叢の恒常性の維持は、免疫系とLMの転帰にとって重要であり、脊髄損傷と免疫系に対する腸内細菌叢異常症の影響を調べる研究が行われ、その結果がInternational Immunopharmacology誌に掲載された。
脊髄損傷と炎症
脊髄損傷（LM）の最初の物理的外傷は、血管破裂、出血、機械的損傷、神経構造の壊死を引き起こし、二次的損傷を媒介する生体分子反応のカスケードを誘発する。
したがって、損傷後の神経炎症は神経学的回復を決定的に左右する。一般的なメカニズムは、末梢の免疫系が神経毒性因子を脊髄に放出することによって、受傷後の神経障害性変化を助長するというものである。
免疫反応は、脊髄損傷からの回復に二重の 役割を果たす。早期の免疫過剰反応は、残存する脊髄組織を 破壊・除去し、神経再生にとって非常に有害である。
対照的に、LM後の外傷性自己抗体の出現と制御性T細胞（Treg）の関与は、修復を促進する。脊髄損傷後、脊髄内のリンパ球集団の増加と末梢免疫細胞の減少が同時に起こることから、脊髄の損傷部位への免疫細胞の移動が示唆される。γδT細胞は、組織損傷と神経免疫に密接に関連している。
汎発的な免疫抑制を避けつつ、LM後の損傷性神経炎症を緩和するための免疫調節は、LM誘発免疫不全症候群を悪化させる可能性のある免疫抑制剤による治療と比較して、最適な治療選択である。
腸内細菌叢と免疫系
腸内細菌叢は免疫系の重要な制御因子であり、LMに関与するγδT細胞やTreg細胞などのリンパ球集団に影響を与える。研究によると、SCIはTリンパ球とBリンパ球の活性化を誘発し、機能回復を損ない、病気を悪化させる。この過程は、LM後の腸間膜リンパ節（mLN）などの免疫臓器の異常状態を指す。
mLNシステムは樹状細胞（DC）を介して腸管抗原を検出し、成熟と免疫監視を維持する。LM後、腸管運動障害のために微生物叢と腸管免疫の相互作用が破綻すると、炎症反応が異常に活性化され、LMを悪化させる。したがって、腸内細菌叢異常症の治療は、LM後の回復に重要な役割を果たすと考えられる。
糞便移植によるユーバイオシスの再確立
脊髄損傷マウスに糞便微生物叢移植（FMT）を行うと、腸内細菌叢異常症が改善され、脊髄におけるIL-17発現および腸管リンパ組織から脊髄へのTγδ細胞の遊走が減少することにより、神経保護がもたらされることが明らかになった。
さらに、SCFAを産生するビフィズス菌を含むプロバイオティクスミックスをマウスに投与したところ、SCIに対する治療効果が認められた。これと一致して、LM後の運動回復不良に関与するClostridiales目の細菌の減少が、FMT後に観察された。
アッカーマンシアは、宿主の生態系と代謝を調節し、mLNにおけるTreg細胞の割合に影響を与えるプロバイオティクスである。アッカーマンシアの存在量は、LM患者における炎症性B細胞サブセットと負の相関を示した。
本研究では、アッカーマンシアの回復が、FMTによる腸内細菌異常症の是正と脊髄損傷後の予後の改善を可能にする重要な因子であった可能性がある。本研究は、FMTが腸内細菌叢の改善によって脊髄損傷の回復を助けることを示唆し、微生物-脊髄軸に関するメカニズム的情報を提供するものである。
糞便移植と免疫系細胞
腸管から脊髄損傷部位へのγδT細胞の動員は、腸内細菌叢の組成に大きく影響された。
FMT後にmLNで抑制性DCの増加が観察され、in vitroでさらに確認されたことは、微生物が腸内DCの制御性表現型を誘導することを強く示唆している。DCに影響を与えることで、腸内細菌叢はγδT細胞産生とIL-17産生を間接的に阻害することにより、重要な役割を果たしているのかもしれない。
結論
本研究は、脊髄損傷の病態における腸内細菌叢の重要な役割を示しており、FMTの保護効果は、微生物組成のリモデリングと炎症の抑制を通じて発現される。
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タグ: 微生物, 微生物移植
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