腸の健康とパーキンソン病:新しい発見
研究は腸の健康とパーキンソン病の進行との関連を強調している。
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目次
パーキンソン病(PD)は神経系に影響を与える状態で、動きに関する問題が知られてるんだ。PDの人は、動きが遅くなったり、休んでるときに震えが出たり、筋肉が硬くなったり、バランスを取るのが難しくなったりすることがあるんだ。これらの運動症状はよく知られてるけど、PDは多くの非運動症状とも関連していて、動きの問題が始まる前に出ることもあるんだよ。
パーキンソン病における腸の役割
最近の研究では、腸がPDの発症や進行にどのように影響するかを調べてるんだ。PDの人の中には、消化器系(GI)の問題を報告する人が多くて、便秘が一番多い問題の一つなんだ。いくつかの研究では、PDの患者のうち最大80%が消化器症状を経験してるし、約20~30%はPDの診断を受ける前から便秘があることがあるんだ。この症状は、公式にPDと診断される前の10~20年も前から現れることがあるんだ。
専門家たちは、この消化器系の問題が、脳に影響を与える前に体に現れる特定のタイプのPDを示すかもしれないと考えてるんだ。ある人たちは、このタイプが自律神経系の問題と関係していると信じてる。理論の一つは、アルファ・シヌクレインというタンパク質が腸の特定の神経細胞に塊を作ることがあって、最終的には脳にも問題を引き起こすっていうことなんだ。
面白いことに、病気の進行が進むにつれて、通常後に影響を受ける脳の部分は黒質と呼ばれ、ドーパミンを作る役割があるんだ。病気が進行するに連れて、PDの人の腸で炎症の兆候が見られ、さまざまな炎症マーカーが研究で上昇してるんだ。これらのマーカーには、炎症反応に関与するタンパク質が含まれているよ。
炎症性腸疾患とパーキンソン病の関連
研究では、炎症性腸疾患(IBD)とPDの関連も見つかってるんだ。IBDはGI管の慢性的な炎症を含み、クローン病や潰瘍性大腸炎などの状態が含まれるんだ。IBDの患者は、人生の後半でPDを発症するリスクが高いように見えるんだ。14の研究と数百万の患者を含む広範な研究では、IBDを持つ人のPD発症リスクが、IBDのない人よりも最大17%高いことがわかったんだ。興味深いことに、IBDの人が炎症を減らすための特定の薬で治療された場合、PDを発症するリスクが大幅に下がったんだ。
腸内細菌の変化
研究は、IBDやPDを含む慢性炎症性疾患が腸内細菌の変化と関連していることを強調してるんだ。これは、腸内の有益な微生物と有害な微生物のバランスが崩れることを意味してるんだ。PDの患者の腸内では、エシェリキア・コリやクレブシエラ・ニューモニエなどの有害な細菌が高いレベルで見つかってる。一方で、ショートチェーン脂肪酸(SCFA)を生成する有益な細菌、例えばローズブリア・インテスティナリスやフェカリバクテリウム・プラウスニッツィなどは、しばしば少ないんだ。
SCFAは腸の健康にとって重要で、特定の腸内細菌が食物繊維を発酵させることから生まれるんだ。腸の細胞にエネルギーを提供したり、腸のバリアを強化したり、炎症を調節するのを助けたりするなどの機能があるんだよ。
IBDの場合、腸内細菌の変化は、疾患が活発なときと寛解のときで異なることがあるんだ。有名な有益な細菌のいくつかもIBDでは減少してるんだ。この微生物の喪失はSCFAの減少と関連していて、腸内の炎症が増加する原因となることがあるんだ。
パーキンソン病と炎症性腸疾患における腸内細菌の比較
IBDとPDの腸内細菌を調べた多くの研究があるけど、両グループの腸内細菌を直接比較した人はいないんだ。こうした比較は、腸内細菌の変化がIBDとPDのリスク増加にどのように関係しているかを理解する手助けになるかもしれない。研究者たちは、PD患者、IBD患者、そして健康な人々の腸内マイクロバイオームを比較する研究を行ったんだ。
研究参加者
この研究には、16人の健康な人、26人のIBD患者、54人のPD患者が含まれてたんだ。参加者の平均年齢はグループによって違ってたよ。ほとんどのPD患者は症状に対する薬を服用してたし、IBD患者もいろんな治療を受けていて、一部は抗炎症薬を使ってるって報告してたんだ。
腸内マイクロバイオームの分析
研究者たちはメタゲノム分析を使って、これらの参加者の腸内細菌を調べたんだ。PDとIBDの患者の腸内細菌が健康な人のそれとどう違うかを見るために、いろんなテストを行ったんだよ。
結果は、IBD患者の腸内マイクロバイオームがより多様で、一部の有益な細菌が少なくなっていて、逆に有害な細菌がより多く見つかったことを示してるんだ。特に、IBD患者はPD患者によく見られるビフィズス菌や乳酸菌のような有益な細菌の増加を示さなかったんだ。
両グループにはSCFAを生成する細菌の一貫した減少が見られ、これがこれらの病気の発展や進行に役割を果たしているかもしれない。
腸内マイクロバイオームの違い:重要な発見
腸内マイクロバイオームは、特定の細菌の存在や不在だけでなく、それらの機能にも関わってるんだ。腸内細菌の機能を分析することで、研究者はマイクロバイオームが健康にどう影響するかを理解できるんだよ。
UFPF研究の結果
UFPF研究では、IBD患者は炎症に関連する特定の細菌が高いレベルで見られるけど、腸の健康に関連する多くの有益な細菌が失われてることがわかったんだ。PDの文脈では、有益な細菌が欠けていて、これは全体的な健康に悪影響を与えるかもしれない。
大規模データセット分析
研究者たちは、彼らの発見を確認するために、大規模なデータセットも分析したんだ。これらの大規模なPDおよびIBD患者の腸内マイクロバイオームを比較して、共通のパターンを探ったんだけど、結果は有害な細菌、例えばE.コリの増加を含む共通点がある一方で、PDとIBDの腸の健康において顕著な違いも見られたんだ。
腸の健康と全体的な幸福
腸内マイクロバイオームは私たちの健康と幸福に重要な役割を果たしてるんだ。PDとIBDの両方でSCFAを生成する細菌が欠けていることは、腸の健康がこれらの病気によって大きく影響を受ける可能性があることを示してるんだ。SCFAは、バランスの取れた免疫反応を促進したり、腸の保護バリアを維持したりするのに重要なんだよ。
研究者たちは、腸の変化が腸-脳軸として知られるもので脳にも影響を与える可能性があることを探ってるんだ。このつながりは、腸の健康が神経疾患に影響を与えるかもしれないことを示しているんだ。
治療と今後の研究の示唆
PDとIBDの患者の腸内マイクロバイームに見られる共通の健康問題を踏まえて、研究者たちは腸の健康を改善するための治療法が開発できるかどうかを探ってるんだ。有益な細菌のレベルを回復させたり、食事やサプリメントを通じてSCFAを導入したりすることで、新しい治療の道が開けるかもしれない。
食事の影響を探る
食事は腸の健康において重要な役割を果たすんだ。将来の研究では、私たちが食べる食べ物が腸内細菌の構成と機能にどう影響するかを考慮すべきだよ。繊維が豊富なバランスの取れた食事は、有益な細菌の増殖を促進し、SCFAの生成を高めることができるんだ。
治療の調査
特定の有害な細菌をターゲットにしたり、腸内の有益な細菌を増やしたりすることで、PDやIBDの進行を変えられるかどうかを調べる研究が進行中なんだ。IBD患者の腸の健康の治療を調べる研究は、PDの発症を防いだり遅らせたりするための手がかりを提供するかもしれない。
結論
要するに、パーキンソン病と炎症性腸疾患は腸の健康を通じて顕著な関連性を示しているんだ。有害な細菌の存在と有益な細菌の欠如は、これらの状態に重要な役割を果たすかもしれない。これらの関係を理解することで、PDやIBDの人々の生活の質を向上させるためのより良い治療法や戦略の基盤が築かれるかもしれない。
研究者たちはこれらのつながりを引き続き探求していくし、今後の研究は、これらの病気の理解だけでなく、管理方法の改善にもつながるブレークスルーをもたらす可能性があるんだ。腸の健康に焦点を当てることで、回復や幸福への新しい道が開かれるかもしれないよ。
タイトル: A comparative analysis of Parkinson's disease and inflammatory bowel disease gut microbiomes highlights shared depletions in key butyrate-producing bacteria
概要: Epidemiological studies reveal that a diagnosis of inflammatory bowel disease (IBD) is associated with an increased risk of developing Parkinsons disease (PD). The presence of gut dysbiosis has been documented in both PD and IBD patients, however it is currently unknown how alterations in the gut microbiome may contribute to the epidemiological link between both diseases. To identify shared and distinct features of the PD and IBD microbiome, we performed the first joint analysis of 54 PD, 26 IBD, and 16 healthy control gut metagenomes recruited from clinics at the University of Florida, and directly compared the gut microbiomes from PD and IBD persons. Larger, publicly available PD and IBD metagenomic datasets were also analyzed to validate and extend our findings. Depletions in short-chain fatty acid (SCFA) producing bacteria, including Roseburia intestinalis, Faecalibacterium prausnitzii, Anaerostipes hadrus, and Eubacterium rectale, as well as depletions in SCFA synthesis pathways, were demonstrated across PD and IBD datasets. We posit that direct comparison of PD and IBD gut microbiomes will be important in identifying features within the IBD gut which may be associated with PD. The data revealed a consistent depletion in SCFA-producing bacteria across both PD and IBD, suggesting that loss of these microbes may influence the pathophysiology of both disease states.
著者: Malu Gamez Tansey, M. E. Krueger, J. S. Boles, Z. D. Simon, S. D. Alvarez, N. R. McFarland, M. S. Okun, E. M. Zimmermann, C. E. Forsmark
最終更新: 2024-04-29 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.26.591350
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.26.591350.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。
参照リンク
- https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.7246184
- https://www.ibdmdb.org/results
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/assembly/GCA_000001405.28
- https://sourceforge.net/projects/bbmap/
- https://github.com/maevekrueger/UFPF_metagenomics
- https://huttenhower.sph.harvard.edu/metaphlan
- https://cmprod1.cibio.unitn.it/biobakery4/metaphlan_databases/
- https://huttenhower.sph.harvard.edu/humann
- https://cran.r-project.org/web/packages/ggVennDiagram/index.html
- https://cran.r-project.org/web/packages/arsenal/index.html
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- https://cran.r-project.org/web/packages/vegan/index.html
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- https://github.com/pmartinezarbizu/pairwiseAdonis
- https://vaulot.github.io/tutorials/Phyloseq_tutorial.html
- https://www.bioconductor.org/packages/release/bioc/html/phyloseq.html
- https://www.bioconductor.org/packages/release/bioc/html/ANCOMBC.html
- https://www.rdocumentation.org/packages/stats/versions/3.6.2/topics/lm
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