幼少期の抗生物質曝露は、神経発達と神経再生に関連する腸内細菌異常症を引き起こす
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幼少期の抗生物質曝露は、神経発達と神経再生に関連する腸内細菌異常症を引き起こす
Qing Zhao,View ORCID ProfilePianpian Fan, Qie Gu, Xiaoyu Mo, Xuemei Tan, Xinying Zhou, Fan Yang, Xiang Zhou, Qingchu Li
doi:https://doi.org/10.1101/2024.10.17.618899
この論文はプレプリントであり、査読を経ていません。
0001001
要旨
幼少期は神経発達と腸内細菌叢の確立に重要な時期であり、抗生物質曝露の影響を非常に受けやすい。我々は、抗生物質曝露後の腸内細菌叢および代謝産物と神経発達および神経再生との関連を検討することを目的とした。子マウスに腸内細菌叢異常を誘導するため、広範な抗生物質カクテルを投与した。子孫の前頭葉、脊髄組織および腸サンプルを、脊髄破砕損傷の有無にかかわらず異なる時期に採取した。16S rRNAシークエンシングとメタボロミクスを行い、腸内細菌叢と代謝産物を解析した。NG2グリアを培養し、ミトコンドリア融合・分裂化合物および代謝産物で処理した。母親の抗生物質曝露は、子孫の神経細胞の成熟、NG2グリアの増殖、前頭前野の髄鞘形成、損傷した脊髄の神経再生に有意な影響を与えた。抗生物質曝露群のマウスは、腸内細菌叢と代謝物の崩壊を示し、Ace指数、Chao指数、Shannon指数が低下し、EnterobacterとEscherichia_Shigellaの相対量が増加し、乳酸桿菌とStreptococcus属が減少し、Cyclo(Arg-Gly-Asp-D-Phe-Val)、Ampicilloyl、DG(8:0/i-19:0/0:0)、Petasinine、6-Hydroxymelatonin glucuronideが減少した。これらの代謝物は、α-リノレン酸代謝、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン生合成、リノール酸代謝に濃縮されていた。6-ヒドロキシメラトニン・グルクロニド、PC(20:3/0:0)、PC(20:2/0:0)、アメルトリド、DG(8:0/i-19:0/0:0)、インプロクオン、コリスメートなどが腸内細菌叢と代謝産物とのネットワークの中核であり、神経発達と神経再生に負の相関を示した。さらに、腸内細菌叢の代謝産物は、ミトコンドリアの融合／分裂化合物の影響を逆転させることによっても、NG2グリアの分化を促進した。総じて、幼少期の抗生物質への曝露は、子孫の腸内細菌叢の組成、存在量、代謝産物を変化させ、神経発達と神経再生に関連した。
著作権
本プレプリントの著作権者は著者/提供者であり、著者はbioRxivに本プレプリントの永続的な表示ライセンスを許諾している。無断転載を禁じます。許可なく再利用することはできません。
bioRxivおよびmedRxivは、以下の寛大な資金援助に感謝する：
Chan Zuckerberg Initiative、Cold Spring Harbor Laboratory、Sergey Brin Family Foundation、California Institute of Technology、Centre National de la Recherche Scientifique、Fred Hutchinson Cancer Center、Imperial College London、Massachusetts Institute of Technology、Stanford University、University of Washington、Vrije Universiteit Amsterdam。
2024年10月17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
主題領域
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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