腸や腸に混入する細菌、古細菌、菌類、ウイルスの集合体であるヒトのミクロビオームは、消化器の健康や自己免疫疾患の予防など、幅広いヒトの健康状態に関連しています。 一部の研究では、腸の健康と脳機能の間の可能なリンクさえ特定しています。 この研究に基づいて、昨日Nature Microbiologyに発表された研究は、臨床的うつ病が腸内の特定の細菌の量によって影響を受ける可能性があることを明らかにしています。
ベルギーのルーベンカトリック大学の微生物学者Jeroen Raes率いる研究チームは、ほぼすべての腸内細菌が神経伝達物質を生成できることを発見しました。神経伝達物質は、ドーパミンやセロトニンなどのニューロン間の通信を可能にする化学物質です。 これらの「化学メッセンジャー」が脳の受容体に送られると、気分や行動に影響を与える可能性があります。 研究者はまた、うつ病と診断された人々の内臓に欠けている2つの細菌株を特定しました。
この研究は、腸の健康と脳の間に関連性が存在するという証拠を増やしています。 ただし、メンタルヘルスの低下が細菌の枯渇を引き起こすかどうか、または細菌の不足が気分障害に関連する症状を強めるかどうかは確立されません。 アイオワ州立大学の微生物学の教授であり、研究に関与していなかったMark Lyteは、腸内細菌がメンタルヘルスに影響を及ぼすと結論付けるためには、さらなる研究が必要です。
「研究は本当に始まったばかりです」とLyte氏は言います。 「すべての細菌のすべての遺伝子が何をしているのか完全には理解していないので、微生物叢に関するすべてを理解するという結論を下さないでください。 」 科学者は最近、人間の腸内で100を超える新しい細菌の種を特定し、マイクロバイオームの機能についてどれだけ学ぶ必要があるかを強調しています。
Raesと彼のチームは、ヨーロッパの2, 000人以上の参加者の腸内細菌を研究して、ミクロビオームとメンタルヘルスの関係を調査しました。 彼らの研究では、チームはバクテリアの532株のゲノムをテストし、バクテリアが神経伝達物質を作り出すことができるかどうかを決定しました。 この研究の細菌の90％以上が、これらの化学メッセンジャーの1つ以上を生産する能力を実証しました。
体の最も長い神経である迷走神経は、脳幹から腸の最下部まで走っています。 神経は双方向のハイウェイであると考えられ、脳から消化管に信号を送り、消化を調節し、腸から脳に信号を送ります。 後者の機能は、腸内細菌によって産生される神経伝達物質が精神的健康に影響を及ぼす可能性のある経路を提供します、とレイズは言います。 チームは、抗うつ薬の効果を制御するときでさえ、 コプロコッカス菌とダイアスター菌の両方が、うつ病の人の間で枯渇していることを発見しました。 コプロコッカスは、精神的健康に影響を与えることが知られている神経伝達物質であるドーパミンに関連する生物学的経路を持つことも発見されました。
次のステップは、腸内でこれらの2つの細菌株がどのように機能するかをより完全に理解することです。 科学者は大腸菌のようにいくつかのバクテリアの遺伝的特性を広範囲に研究しましたが、 コプロコッカスやダイアスターのようなバクテリアのゲノムと特性はまだ注意深く調べられていません。 Lyteによれば、科学者は「昔ながらの」微生物学を使用し、ペトリ皿でこれらのバグを増やして、それらがどのように機能するかを確認する必要があります。 紙の上で一方向に振る舞う細菌は、人間の腸に似た微生物の多様な環境にさらされると、非常に異なる機能を発揮します。
「これらのバグを大きくし、（異なる環境で）それらがホストにいるときに何をするかを理解するために、それらが何をするかを見る必要があります」とLyte氏は言います。
さらに、彼のチームは属レベルでメンタルヘルスに影響を与える可能性のある細菌のみを特定しているため、うつ病の人に存在しない特定の細菌種を特定して腸と脳の関係をテストすることが重要であるとレイズは言います。 より低いレベルのダイアスターはうつ病と関連していたが、最近の論文はより高いレベルのダイアスターを関節炎と関連付けた。 ある種のダイアリスターの有病率は関節炎のリスクを高め、別の種の有病率はうつ病のリスクを減らす可能性があるとレイズは言いますが、そのような詳細を決定するには追加の研究が必要です。
神経伝達物質を産生する能力は、腸内で進化した細菌に特有のものである可能性もあります。これは、微生物バイオーム以外の野生の細菌では発見されていないためです。 「バクテリアと［人間］の共生への進化的適応のように感じます」とレイズは言います。 「それについて考え始めると、頭が爆発します。 バクテリアは私たちの中に住んでおり、私たちとコミュニケーションをとり、私たちの行動に潜在的に影響を与えるこれらすべての方法を見つけました。
オンタリオ州グエルフ大学の微生物学教授であるエマ・アレン・バーコーは、マイクロバイオーム研究の将来の可能性に興奮していると言います。 科学者が治療試験を実施する前に、さらに多くの研究が必要になりますが、アレン- バーコーは、 コプロコッカスとダイアスターが精神衛生薬または精神的健康をターゲットとするプロバイオティクスとして使用するための素晴らしい候補になると考えています。 これらの微生物を育てて患者に投与する方法を見つけることは「些細なことではない」が、科学者が最終的に細菌を人間の内臓に導入して結果を調べることを望んでいる。
「この論文を読んだとき、私は本当に興奮しました。これは医学の新しいフロンティアだと本当に思っているからです」とアレン-ヴェルコーは言います。 「腸内で微生物を使用して、従来は腸に関連していなかった病気を治療するという点で、枠の外で考えることは非常に刺激的です。 彼らは本当にここから何かを始めました。」
