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神経科学：腸内代謝物のインドール-3-プロピオン酸は神経の再生と修復を促進する
Nature 607, 7919 doi: 10.1038/s41586-022-04884-x
哺乳類の末梢神経系ニューロンの損傷後の再生可能性は、軸索再生速度が遅いために著しく制限されている。再生能力は、損傷に依存した機構と損傷に依存しない機構の両方の影響を受ける。後者のうち、運動や環境エンリッチメントなどの環境要因は、軸索再生を促進するシグナル伝達経路に影響を与えることが報告されている。遺伝子転写やタンパク質合成、ミトコンドリア代謝、ニューロトロフィン放出における変化など、これらの経路のいくつかは、断続的絶食（IF）により活性化することができる。しかし、IFが軸索再生能力に影響を与えるのかどうかは、まだ調べられていない。今回我々は、IFはマウスでの坐骨神経挫滅後に軸索再生を促すことを示す。この再生は、グラム陽性の腸マイクロバイオームと、腸内細菌由来代謝物であるインドール-3-プロピオン酸（IPA）の血清中の増加に依存した予想外の機構を介して起こる。効率的な軸索再生にはスポロゲネス菌（Clostridium sporogenes）によるIPA産生が必要であり、坐骨神経損傷後にIPAを送達すると軸索再生が有意に亢進され、感覚機能の回復が早まった。機構的には、坐骨後根神経節のRNA塩基配列解読解析から、好中球の走化性がIPA依存的再生表現型において担う役割が示唆され、これは好中球の走化性を阻害することで確認された。我々の結果は、IPAなどのマイクロバイオーム由来の代謝物には、免疫を介した機構によって、感覚ニューロンの軸索の再生と機能回復を促進する能力があることを示している。
