母親の腸内細菌叢が乳児の微生物叢と脳の発達に与える影響について
150巻 2023年7月号 105195号
母親の腸内細菌叢が乳児の微生物叢と脳の発達に与える影響について
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0149763423001641
著者リンク open overlay panelEman A. Mady a b 1, Ahmed S. Doghish c d 2, Walaa A. El-Dakroury e, Samy Y. Elkhawaga d, Ahmed Ismail d, Hesham A. El-Mahdy d, Elsayed G.E. Elsakka d, Hussein M. El-Husseiny f 3
もっと見る
シェア
引用する
https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2023.105195Get 権利と内容
アブストラクト
近年、腸内細菌叢と健康との関連性が注目され、その薬効が期待されています。初期の微生物叢は、成人の微生物叢に比べて柔軟性が高いため、これを変化させることで人間の発達に大きな影響を与える可能性があります。遺伝と同様に、ヒトの微生物叢は母から子へと受け継がれる。このことは、初期の微生物叢の獲得、将来の発達、介入の可能性について情報を提供します。本稿では、早期の微生物叢の継承と獲得、妊娠・出産・乳児期における母親の微生物叢の改変、母親と乳児の微生物叢の伝播を理解するための新しい取り組みについて説明します。また、母子間微生物伝播の形成についても検討し、その上で、この分野の知識を深めるために今後考えられる研究の道筋を探っていく。
グラフィカルアブストラクト
ダウンロード 高解像度画像ダウンロード（215KB）
ダウンロード フルサイズ画像をダウンロードする
はじめに
過去15年間のゲノム配列決定法の大幅な改善と研究により、ヒトの初期生活微生物叢に関する理解が大きく進みました。私たちの知識には、この特殊な生態系の微生物構成だけでなく、その機能性やさまざまな疾患との関係、さらには、その正確かつテーラーメイドな調節のための戦略についても徹底的に分析されています。予防や治療のための微生物の貢献やバイオマーカーを見つけるために、マイクロバイオームの構成や機能は、人体の場所（Huttenhower et al., 2012）や健康状態の様々な状況下（Aron-Wisnewsky and Clément, 2016）など、多くの生態系ニッチで研究されてきました。成人の胃腸系には推定500～1000種の微生物叢が存在し、その数は少なくとも10：1でヒトの細胞を上回ると想定されているが、最近ではその比率が1.3：1に修正されている（Sender et al.、2016a）。ヒトの腸内には、細菌、真菌、古細菌、そして原核・真核ウイルスなど、生命のあらゆる領域が存在する可能性があります。これらの生物は、宿主との関係だけでなく、互いに複雑な栄養学的なつながりをもっています。今回は、細菌性マイクロバイオームに焦点を当てます。腸内細菌叢（GM）は、妊娠（Kundu et al., 2017）のような特異な生理的条件の時期、乳児期から幼児期、青年期から成熟期、そして最終的には老年期まで、生涯を通じて絶えず変化します。主な重要な要素としては、宿主の遺伝学（Goodrichら、2014）、進化史（Moellerら、2016）、栄養（Davidら、2014）、地理（Yatsunenkoら、2012）、医療介入（Pallejaら、2018）、さらに最初の微生物侵入者（Milaniら、2017b）などが考えられる。修正または適応の理由はまだ不明であるが。子供に垂直的に受け継がれる母親の微生物叢は、微生物叢の様々な起源の一つである。それゆえ、ヒト種の最初の植民者を特定する。母親から子供への細菌の垂直的な伝達は、疑いなく重要な発達段階であるが、どの身体部位からどの程度母親への伝達が行われるのか、これらの微生物はどのように選択されるのか、この選択に何が影響するのかはまだわかっていない。幼少期にコロニー形成された微生物叢は、代謝や発達の経路を形成し、成熟させますが、微生物獲得の中断は、多くの疾患の生涯リスクを高めると考えられます。
本レビューを実施するために、オンライン医学データベースであるPUBMEDとNCBIを以下の用語で検索した： 2022年12月30日までに、「腸内マイクロバイオーム」「マイクロバイオーム-脳軸」「脳機能」「乳児」「母体感染」に関する研究が終了しています。
妊娠中の母親のマイクロバイオータがどのように変化するか、母乳育児によって母乳のマイクロバイオータがどのように変化するか、そして、最初のコロニー形成者が、生後数年の初期に腸のダイナミックで変化するマイクロバイオータを介してどのように子供に伝達されるかを取り上げます。次に、母親のマイクロバイオームの赤ちゃんへの垂直移行に関する最近の知見を検証する。母体から乳児への微生物伝播に関する主要因を要約し、この重要なヒトの健康播種因子を積極的に調節するために対処しなければならない未解決の質問と知識のギャップを強調する。
セクションの抜粋
妊娠・出産・乳幼児期における母親の微生物叢
母親と子供は微生物的な関係を共有しており、「遺伝的要因と環境要因」という古くからの分け方は時代遅れになっている。この微生物的なつながりは、新生児の皮膚や粘膜に、母体微生物叢と呼ばれる母親の体内に生息する細菌が種付けされる、生後間もない時期に形成されます。この初期の微生物との出会いが、宿主と相互作用する微生物叢を作り出し、小児期の発達に長期的な影響を与え、以下のような影響を与える。
母親から赤ちゃんへの微生物叢の垂直移動
母親から赤ちゃんへの細菌の垂直移動は、主に乳児の消化管のマイクロバイオームの確立に関与しています（Li et al.、2020）。多様な伝達経路を表1に示し、本節で詳しく説明する。
生後間もない頃の腸内細菌叢
体内には膨大な数の微生物が存在します。その数は70Kgの成人で3.8×1013と推定されています（Sender et al.、2016b）。これらの微生物のヒト腸内でのコロニー形成は、子宮が無菌であるという一般的な事実のため、出生時に始まります。しかし、メコニウム（Jiménez et al., 2008）、胎盤、羊水から細菌が検出され（Collado et al., 2016）、この考え方に反する研究もあります。したがって、生後間もない頃のGMは3つのステージに分けられると考えられます：
乳児の腸内細菌叢のプログラミングに影響を与える要因
乳幼児のGMは、いくつかの要因によって影響を受けるとされている。これらの要因は、図2および表2に示すように、出生前、出生時、出生後に分類することができる。
腸-脳-行動軸の臨床的意義
2000年前、ヒポクラテスは、人間の病気におけるGIT（消化管）の重要性を強調しました。彼は「すべての病気は胃から始まる」と主張しています（Khlevner et al.、2018）。" gut-brain axis " 、つまり脳と腸の間のリンクは、発達を通して始まり、生涯を通じて続きます（Borre et al., 2014, Carabotti et al., 2015, Furness et al., 2014）。腸脳軸は、外界とCNS（中枢神経系）の間の導管として機能します。を担っています。
結論と今後の展望
赤ちゃんのマイクロバイオータは、母親のマイクロバイオータとその他の要因によって形成されます。出産前、出産中、出産後の母親のマイクロバイオータが果たす役割など、子どものマイクロバイオームの発達をめぐるいくつかの疑問があります。配列決定技術の向上により、細菌の正確な菌株を特定することができるようになりました。このような研究により、菌株の違いによる母子間の微生物伝達の関連性と正確性が強調されることになります（菌株の違いには、以下のような相関があります）。
CRediTのオーサーシップ貢献声明
エマン・A・マディ、フセイン・M・エル・フセイン： 概念化 Eman A. Mady, Ahmed S. Doghish, Hussein M. El-Husseiny： プロジェクト管理 Eman A. Mady, Ahmed S. Doghish, Hussein M. El-Husseiny： スーパーバイザー Eman A. Mady, Ahmed S. Doghish, Walaa A. El-Dakroury, Samy Y. Elkhawaga, Ahmed Ismail, Hesham A. El-Mahdy, Elsayed G.E. Elsakka, Hussein M. El-Husseiny： 執筆-原案 エマン・A・マディ、アーメッド・S・ドギッシュ、フセイン・M・エル＝フセイン： 執筆 - 査読と編集。
利益相反の宣言
著者らは、利益相反がないことを宣言する。
参考文献(214)
E. Jiménez et al.
健康な新生児からのメコニウムは実は無菌なのか？
Res. Microbiol.
(2008)
D.F.Gros 他
不安障害とうつ病にまたがる過敏性腸症候群の症状の頻度と重篤度
J. Anxiety Disord.
(2009)
Julia Goodrich et al.
ヒトの遺伝が腸内細菌叢を形成する
セル
(2014)
M.D.ガースン
腸管神経系の独立性と複雑性の発達的決定要因について
Trends Neurosci.
(2010)
G. Galazzo 他
乳児期から幼児期にかけて採取された便サンプルの縦断的解析における微生物叢の発達と出生様式、食事、アトピー性疾患との関連性
消化器内科
(2020)
L. Fernández et al.
ヒト乳汁微生物叢：起源と健康および疾患における潜在的役割
薬理学 Res.
(2013)
S.M. Donovan et al.
新生児腸管における宿主と微生物の相互作用：ヒト乳汁オリゴ糖の役割
Adv. Nutr.
(2012)
A.S. Doghish et al.
関節リウマチに対するmiRNAの洞察： キーパフォーマーの有利な側面と不利な側面
ライフサイエンス（Life Sci.
(2023)
M.C. Collado et al.
母親の体重が乳児期の微生物叢の獲得、組成、活性に及ぼす影響：妊娠初期に開始した前向き追跡研究
Am. J. Clin. Nutr.
(2010)
ホセ・C・クレメンテほか
腸内細菌叢が人間の健康に与える影響：統合的な見解
セル
(2012)
参考文献をもっと見る
引用元: (0)
おすすめ記事 (0)
1
オーシッド：0002-6518-3990
2
https://orcid.org/0000–0002-0136–7096
3
オーシド：0003-1143-4018
全文を見る
© 2023 Elsevier Ltd. 無断転載を禁じます。
ScienceDirectについて
リモートアクセス
ショッピングカート
広告を出す
お問い合わせ・サポート
ご利用条件
個人情報保護方針
当社は、サービスの提供や強化、コンテンツや広告のカスタマイズのためにCookieを使用しています。継続することで、クッキーの使用に同意することになります。
著作権 © 2023 Elsevier B.V.またはそのライセンサーもしくは貢献者。ScienceDirect® は、Elsevier B.V. の登録商標です。