生理学：ショウジョウバエにおけるマイクロバイオーム–腸–脳軸のアミノ酸欠乏に対する応答
Nature 593, 7860 doi: 10.1038/s41586-021-03522-2
タンパク質、糖質、脂質といった主要栄養素のバランスの取れた摂取は、生物の健康に不可欠である。カロリー摂取が適切でもタンパク質の摂取が不十分であれば、クワシオルコルなど、いくつかの疾患につながる場合がある。味覚受容体（T1R1–T1R3）は環境中のアミノ酸を検出でき、また、細胞センサー（Gcn2およびTor）は細胞中のアミノ酸レベルを監視している。動物は、食餌由来のタンパク質が不足すると、タンパク質あるいは必須アミノ酸（EAA）をより多い割合で含む食物源を選択する。これは、食物選択が、EAA特異的な飢餓に駆動される応答の助けを得て、特定の主要栄養素が目標量に達するよう調整されていることを示唆しているが、これについてはほとんど分かっていない。今回我々は、ショウジョウバエ（Drosophila）において、マイクロバイオーム–腸–脳軸が、EAAの欠乏を検出してEAAに対する補償的食欲を刺激することを示す。タンパク質欠乏状態では、中腸前部の腸細胞において神経ペプチドであるCNMアミド（CNMa）が高度に誘導されていることが分かった。アミノ酸が欠乏したハエで、CNMa–CNMa受容体軸を抑制すると、EAA特異的な飢餓に駆動される応答が阻害された。また、EAAを産生する共生マイクロバイオームを有するノトバイオートハエでは、EAAに対する食欲の低下が見られた。対照的に、ロイシンなどのEAAを産生しない変異型マイクロバイオームを有するノトバイオートハエでは、CNMaが高発現しており、EAAに対する補償的食欲がより亢進していた。我々は、腸の細胞が、食餌やマイクロバイオーム由来のEAAレベルを感知し、CNMaを介してEAAの欠乏状態を脳に伝達していると提案する。
