Research press release

腸内微生物相は脳卒中後の脳損傷に影響を及ぼす

Nature Medicine

Gut microbes affect brain injury after stroke

マウスでは、脳卒中が起こった後の脳損傷を腸内微生物相の変化によって軽減できることが分かった。この知見は、腸と脳の間にこれまで知られていなかったつながりがあることを明らかにしている。

生物の体には、出生後の早い時期に腸などの臓器の障壁機能を持つ表面に微生物集団(マイクロバイオーム)が定着し、これらは免疫系の発達や代謝過程に大きな影響を及ぼす。炎症性腸疾患や肥満、喘息などの複数の病気でマイクロバイオームの変化が見つかっており、これは病気の転帰に影響を与える。

J Anratherたちは脳卒中のマウスモデルを使って、腸内微生物が炎症促進性免疫細胞の発達を調節することを明らかにした。このような免疫細胞は脳卒中が起こった後に腸から脳へと移動する。マウスに抗生物質を投与すると、腸内の炎症促進性免疫細胞と抗炎症性免疫細胞とのバランスが変化し、抗炎症性の制御性T細胞(Treg)の存在数が増えることが分かった。微生物相のこうした変化によって、脳卒中の発作後に脳へと移動する炎症促進性細胞の数が最終的に減少し、その結果、脳の損傷が軽減した。抗生物質を投与したマウスから投与しなかったマウスへと微生物を移植した場合でも、脳卒中後の脳損傷に対する同様の防御効果が見られた。腸と脳の間のこのような特異的な連携がヒトでも見られるとすれば、今回明らかにされた免疫細胞集団やその脳への移動を治療標的にしてやることで脳卒中の転帰に影響を与えられるだろうと著者たちは考えている。

Altering the gut microbiota of mice can reduce brain damage after a stroke, reports a new study published online in Nature Medicine. These findings highlight a previously unrecognized link between the intestine and the brain.

Communities of microbes - the microbiome - colonize the gut and other barrier surfaces in the body early in life, and they have a pronounced influence on the development of the immune system and on metabolic processes. Alterations in the microbiome have been identified in several diseases, including inflammatory bowel disease, obesity and asthma, and they influence disease outcome.

Josef Anrather and colleagues used a mouse model of stroke to show that microbes in the gut regulate the development of pro-inflammatory immune cells, which migrate from the intestine to the brain after a stroke is induced. The authors treated mice with antibiotics, and found that this shifted the balance of pro- and anti-inflammatory immune cell types in the gut, increasing the number of anti-inflammatory, regulatory T (Treg) cells present. These microbial shifts ultimately reduce the number of pro-inflammatory cells that travel to the brain after stroke, which results in reduced brain damage. The transferal of microbes from mice treated with antibiotics to untreated mice provided similar protection from brain damage after stroke. The authors conclude that the subset of immune cells identified in the study and the cells’ migration to the brain could potentially be targeted therapeutically to affect stroke outcomes, if this specific link between the intestine and the brain is also found in humans.

doi: 10.1038/nm.4068

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