魚類の社会行動の発達に腸内微生物が必須であることが判明

魚類の社会行動の発達に腸内微生物が必須であることが判明

https://scitechdaily.com/microorganisms-in-gut-are-essential-for-development-of-social-behavior-in-fish/

TOPICS:Developmental Biology免疫学ミクログリア神経科学PLOSゼブラフィッシュ
2023年6月9日、PLOSによって
PLOS Biologyに掲載された研究によると、微生物は、発達中の脳の神経剪定に影響を与えることで、ゼブラフィッシュの社会性の発達に大きく影響することが示されました。発生初期に微生物が存在しないと、社会的行動が阻害され、神経接続が密になるが、腸内細菌を添加すると正常な発生が回復し、ゼブラフィッシュ幼生の神経刈り込みと社会的行動における微生物群の重要な役割が浮き彫りになった。
無菌幼生では、免疫細胞による刈り込みが減少しているため、神経接続が変化している。
微生物は、発達中の脳における神経接続の刈り込みへの影響を介して、ゼブラフィッシュの正常な社会性の発達に不可欠であることが、米国オレゴン大学のJoseph Bruckner氏らによるオープンアクセス誌「PLOS Biology」に掲載された研究により明らかになりました。
ゼブラフィッシュの幼生には透明な皮膚があり、研究者に神経の発達を知る貴重な窓を提供している。研究チームは一連の実験で、ゼブラフィッシュの幼生を、発生から7日間、正常な微生物叢が存在する場合と存在しない場合で飼育し、神経と社会性の発達を調査しました。
その結果、1週間前に幼虫の正常な微生物相が回復していたにもかかわらず、14日目の幼虫の社会行動は、微生物の早期不在によって阻害されることがわかりました。正常な微生物相を持つ兄弟と比較して、この無菌幼虫の脳は、前脳のミクログリアという免疫細胞の数が少なく、神経の分岐パターンがより緻密で複雑だった。また、単細胞RNA配列解析の結果、この幼虫のミクログリアは、シナプスと呼ばれる神経接続の刈り込みに関与する遺伝子である補体c1qのレベルも低いことが判明した。
PLOS Biology誌に掲載された研究によると、微生物は、発達中の脳の神経枝刈りに影響を与えることで、ゼブラフィッシュの社会性の発達に大きく影響することが示されました。発生初期に微生物が存在しないと、社会的行動が阻害され、神経接続が密になるが、腸内細菌を添加すると正常な発生が回復したことから、ゼブラフィッシュ幼生の神経刈り込みと社会的行動における微生物群の重要な役割が浮き彫りになりました。
微生物叢に影響を与えずにミクログリアを遺伝的に減少させた場合も同様の結果が得られ、コントロールに比べて神経密度と枝分かれが増加しました。また、無菌幼生にゼブラフィッシュの腸に常在している数種類の細菌群のいずれかを添加すると、正常な神経および社会性の発達が回復したことから、ミクログリアの刈り込み活性が、多くの種類の細菌に共通する特徴に敏感であることが示されました。
本研究は、ゼブラフィッシュ幼生における神経接続の刈り込みにミクログリアが必要であること、そして正常な刈り込みと魚の社会行動に無傷の微生物叢が不可欠であることを初めて実証したものです。また、この結果は、幼生発生の最初の1週間に重要な発達段階があり、その間に微生物叢が前脳へのミクログリア局在を刺激し、神経接続を刈り取ることを示している、と著者らは述べている。
Eisenは、「社会的相互作用は、動物や人間にとって重要です。ゼブラフィッシュの社会的相互作用を研究することで、共生細菌が、脳の免疫細胞であるミクログリアの能力を促進し、ゼブラフィッシュの脳で以前に特定された『社会的』ニューロンを改造することによって、社会的行動を促すことを発見しました。"
この研究の詳細は、Researchers Uncover a Gut-Brain Connection for Social Developmentをご覧ください。
参照ください： "The microbiota promotes social behavior by modulating microglial remodeling of forebrain neurons" by Joseph J. Bruckner, Sarah J. Stednitz, Max Z. Grice, Dana Zaidan, Michelle S. Massaquoi, Johannes Larsch, Alexandra Tallafuss, Karen Guillemin, Philip Washbourne and Judith S. Eisen, 1 November 2022, PLOS Biology.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3001838
sharetweetredditemailshare（シェアツイートレディットメールシェア
前の記事
次の記事
スキテキデイリーをもっと見る
生物学
社会性の発達に関わる腸と脳のつながりを科学者が発見
健康
ミクログリア・ミステイク： 不安神経症や強迫性障害と関連する脳のメカニズムが新たに発見される
生物学
マイクログリアは初期発達におけるニューロンの刈り込みに重要な役割を果たす
BIOLOGY（生物学
成体脳におけるシナプスの刈り込みと新しいニューロンの成熟に「食べる」シグナルが発見される
健康
アルツハイマー病と関連する有害廃棄物の除去 - 脳の免疫細胞を増強する画期的な方法が発見される
健康
アルツハイマー病のプラークを食べるミクログリアに関する遺伝子シグネチャーを発見
健康
アルツハイマー病の予防に役立つサプリメントを発見
生物学
聴覚を回復させるユニークなタンパク質群を発見
最初にコメントする
コメントを残す
電子メールアドレスは任意です。提供された場合、あなたの電子メールが公開または共有されることはありません。
コメント
名前
電子メール
次回コメントするときのために、私の名前、Eメール、ウェブサイトをこのブラウザに保存してください。
購読する
SciTechDaily： 1998年以来、最高の科学と技術のニュースのホームです。最新のサイテックニュースをEメールやソーシャルメディアを通じてお届けします。

メールダイジェストを無料で購読する

人気記事
2023年6月9日
1兆個の星よりも明るい閃光が、超巨大ブラックホールの発見を導く
OJ287連星系で2番目のブラックホールを初検出 国際天文学者チームは、2つの超巨大ブラックホールのうち、2番目のブラックホールを観測しました。
続きを読む
2023年6月8日
腸内細菌、100歳まで生きる秘訣は？
2023年6月8日（月
ハゲのブレイクスルー：マイクロRNAが老化した毛包の毛髪成長を促進する
2023年6月8日（月
宇宙の亡霊を狩る： ニュートリノの謎を解き明かす
2023年6月8日
NASAのパーカー・ソーラー・プローブが高速太陽風に突入し、その謎の源を発見する
2023年6月7日
宇宙物理学者が「宇宙のささやき」を発見： 初期宇宙で最も微かな銀河を発見
2023年6月7日（月
次世代超電導ダイオード： AIの性能と量子コンピュータのスケーラビリティを向上させる
2023年6月7日（月
脂肪燃焼のスイッチを切り替える： 新たな肥満治療法につながるブレークスルー
TAGS
人工知能 天文学 天体物理学 行動科学 生化学 バイオテクノロジー ブラックホール 脳 癌 細胞生物学 気候変動 宇宙論 COVID-19 病気 DNA DOE エコロジー エネルギー 欧州宇宙機関 進化 太陽系外惑星 遺伝学 ハーバード大学 スミソニアン天体物理学センター ハッブル宇宙望遠鏡 感染症 国際宇宙ステーション JPL 火星 材料科学 マックスプランク研究所 MIT ナノテクノロジー NASA ゴダード宇宙飛行センター 神経科学 栄養学 古生物学 素粒子物理学 惑星科学 プラネット 人気公衆衛生 量子物理学 ウイルス学 エール大学