腸内細菌叢と健康や疾病との関連は多くの研究がなされているところだけども、研究成果を踏まえて医療につながっている例はほとんどないという認識。
腸内細菌叢を糞便移植で再構築するという試みがあるけれども、広く一般的に行われている治療というよりも、かなり実験的な医療行為。手法も未確立で保険も適用されないとなると、民間療法に近いのかもしれない。腸内細菌叢の研究成果が疾病の治療につながるまでにはもうちょっと時間がかかるのか、はたまたアルツハイマーのアミロイドベータ的なことになってしまうのか、まだ判断できないよな、というスタンスです。
というわけで、今週選んだ腸内細菌叢と健康・疾病に関する論文3本はこちら。
1. Fusco W et al., Short-Chain Fatty-Acid-Producing Bacteria: Key Components of the Human Gut Microbiota.
2. Kouidhi S et al., Gut microbiota, an emergent target to shape the efficiency of cancer therapy.
3. Watson AR et al., Metabolic independence drives gut microbial colonization and resilience in health and disease.
genomebiology.biomedcentral.com
ChatGPT 3.5 (Aug 3 version) による論文3本のまとめはこちら
これらの論文は、腸内微生物叢が健康と疾患において重要な役割を果たしており、特に短鎖脂肪酸（SCFAs）の役割や微生物叢とがん治療との関連、そして疾患における微生物の継続的な変化について深く探求しています。
1本目の論文は、SCFAsが腸内ホメオスタシスの調節に重要であり、その不足が炎症性腸疾患や大腸癌、心血管代謝疾患などの疾患の病態形成に関与していることを述べています。SCFAsは特定の腸内細菌によって産生され、その産生は特定の食品や食品サプリメントに影響されます。また、SCFAsの役割や産生する細菌についての詳細も説明されており、これらの情報を基に腸内細菌叢のバランスを調整する治療法についても触れています。
2本目の論文は、腸内細菌叢ががんの発症に影響を与える重要な要素であり、がん治療との関連性について詳細に探求しています。腸内細菌叢は、がんの種類や治療法によって異なる相互作用を示し、免疫応答の調節や抗がん薬の効果向上に関与していることが示されています。腸内細菌叢の調整ががん予防や治療に有益であることが提案されており、そのための戦略としてプレバイオティクスやプロバイオティクス、糞便移植などが挙げられています。
3本目の論文は、腸内微生物叢の変化が人間の健康と疾患に影響を与えることに焦点を当てています。疾患における微生物叢の連続性の決定要因を調査するために、糞便移植（FMT）を使用した実験モデルが提案されています。この研究では、FMTが高い代謝的独立性を持つ集団を優遇し、微生物が重要な代謝物質を合成するための完全な代謝モジュールを持つことが示唆されています。また、炎症状態下で健康な腸内微生物叢の一部が優勢になる現象が「ディスバイオーシス」として説明され、疾患との因果関係はないものの、この現象の理解が進展しています。
これらの論文は、腸内微生物叢の健康への重要性と、その治療法やがん治療への影響に関する新たな洞察を提供しています。
※医学的な知識がないせいか、日本語として読んでもよくわからない文章だなぁ。。難しい。特に3本目は結論がよくわからんな。
理解が及ばなかったので、今週はまとめを作るためのメモの途中まで。
来週も引き続き、こちらのまとめをやります。
以下はまとめを作るためのメモ
1. 短鎖脂肪酸に着目した腸内細菌叢の論文。短鎖脂肪酸自体はもう15年くらい前から腸内環境に影響があると言われていたけども、まだまだテイクオフしない感じがするね。
ヒトの健康な腸内細菌叢は90％近くがファーミキューテスとバクテロイデスで占められていて、残りをプロテオバクテリア、ベルコミクロ、アクチノバクテリア門で構成。ファーミキューテスの95%はLactobacillus, Bacillus, Enterococcus, Ruminococcus, Clostridium。アクチノバクテリア門で最も多い属はBifidobacterium。ビフィドバクテリアは全体から見たらかなりの少数派なんだな。腸内細菌が日和見病原菌になるか、共利共生になるかは、宿主側の免疫システムによるので、日和見病原菌が免疫システムによってシンバイオティクス菌になることもある。腸内環境が栄養や薬の吸収に影響を与えたり、腸管内外の疾患との関連が示唆されているほか、食事療法、抗生物質、プレバイオティクス・プロバイオティクス、糞便移植などの医療手法にも関連があり、研究が進められている。その中でも腸内細菌によって生成される短鎖脂肪酸はヒトの健康に重要だということで研究が行われている。
短鎖脂肪酸は具体的には酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸のこと。酢酸が6割くらい。プロピオン酸と酪酸が合わせて2割。残りが吉草酸や乳酸、分枝短鎖脂肪酸。でもこれらの濃度は極めて低い。乳酸は低いのね。短鎖脂肪酸はさまざまな細胞（神経細胞、大腸、脾臓、好中球、脂肪細胞、腸管内分泌細胞）にある遊離脂肪酸レセプター(FFAR)を介して機能する。酢酸が最も効果のある短鎖脂肪酸。FFARが抗炎症効果、または炎症促進効果を仲介したり、神経細胞中のエネルギー消費、インスリン分泌にも影響を与える。腸内環境における短鎖脂肪酸は大腸の上皮細胞にあるトランスポーターによって仲介される。腸内環境で影響力が強いのは酪酸。酪酸が腸内のタイトジャンクションの濃度を高めたり、粘膜層を強めたり、活性酸素によるDNA損傷を和らげるなどの効果がある。また、大腸細胞のアポトーシスを誘導して大腸がんの発生を抑える作用もある。
短鎖脂肪酸は神経系とも関連があり、脳から誘導される糖新生を調整する役割がある。プロピオン酸が吸収されると、肝臓近くの門脈にある神経細胞の表面にあるFFARが活性化される。ヒストンデアセチラーゼを阻害するが、これによって鬱病やアルツハイマー病に対する潜在的なインパクトがあると考えられている。そのほか神経系の炎症にも影響を与え、感情や認知、精神の不調の修正につながりうる。酢酸は動物モデルで食欲の低減効果、体重減少効果が認められている。とはいえ、これらは動物のモデルか、ヒトでの結果だとしてもサンプルサイズが小さくてバイアスがかかっているので、脂質代謝への影響については臨床試験がもっと必要だ、というところは注意しないといけない。
（腸内細菌が生産する短鎖脂肪酸の量と、食事等で摂取する短鎖脂肪酸の量を比べると、腸内細菌が生産する短鎖脂肪酸でないといけない、という感じは今の所しないかな。大腸に効かせるためであれば腸内細菌でないとダメなんだろうけど）
新生児から乳児、幼児になるにつれて腸内細菌叢は大きく変わる。成人になると割と一定。老年期になるともう一回変わる。腸内細菌が生成するのは幼児期までは酢酸がメイン（ビフィドバクテリウムがヒト乳オリゴ糖を消費することによる）。そのあとプロピオン酸と酪酸がメインになって、老齢期になるとこれらが減少する。こうした腸内環境の変化には理由があるのかもしれないね。老齢期にプロピオン酸や酪酸を生成する菌が多いと逆に不都合があるのかもしれない。
短鎖脂肪酸の機能や効果、短鎖脂肪酸を生成する微生物等についていろいろ事例をあげてあるけど、結局のところ、これらの短鎖脂肪酸による健康効果を得るために、なぜ経口摂取ではなく、腸内細菌叢が短鎖脂肪酸を作らなくてはならないか、というところは不明なのかな。。。
短鎖脂肪酸の生産が「健康な腸内生態系」のマーカーになる、というまとめ方をしているので、短鎖脂肪酸の健康効果を得るため、というよりも短鎖脂肪酸を作る腸内細菌は共利的であって、病原菌を寄せ付けるスキがないような状態になっている、ということなのかもしれないね。
現状の結論としては、ヒトの腸内環境は加齢によって変化していき、その変化によって短鎖脂肪酸の種類と生成量が変化することは確からしい。だけど、短鎖脂肪酸のヒトへの健康効果についてはまだ十分な臨床データが揃っていないことに留意すべき。現在の腸内環境に関わる取り組みとして、短鎖脂肪酸を作る腸内細菌叢となるような方法の開発が行われているけども、そもそも短鎖脂肪酸の効果がいかほどか、そして腸内細菌による短鎖脂肪酸の供給がどの程度効果があるのかについてはまだまだわからないことが多い。
2. ガンと腸内細菌について。抗がん剤や免疫チェックポイント阻害剤の効果が腸内細菌によって打ち消されているのでは、というデータが出てきている。腸内細菌叢を変化させることで、もともとの薬剤が持つ効果を発揮できるのではないか、という仮説が立てられている。糞便移植が抗がん剤治療に役立つかも、というまとめ。
結論的にはまだまだわからない、というところだけど、腸内細菌叢が活性酸素種を発生させやすい状態になっていると活性酸素によるDNA損傷がきっかけとなってガン化というのが想定されている。または炎症が起きてこれが腫瘍・ガン化を促進する、という仕組み。結構丁寧なレビューなのでちゃんと読んだ方がいいな。
3. こちらも糞便移植の研究。しかし何を言っているのかよくわからん。来週も引き続き取り組むことにしよう。
