オウル大学の新しい研究は、腸内細菌がパーキンソン病において異なる生物学的信号を送る可能性があることを示唆しています。この発見は、腸内の変化がパーキンソン病と関連しているという証拠を強化し、最終的には研究者がこの状態の新しい根底となるメカニズムを特定するのに役立つかもしれません。
腸内にどの細菌が存在するかだけをみるのではなく、研究者はそれらが放つ生物学的メッセージに焦点を当てました。腸内細菌は細胞外小胞と呼ばれる微小な粒子を放出します。これらはタンパク質や他の分子を運ぶことができ、細胞間を移動する可能性があり、腸の外へと微生物のシグナル伝達を広げると考えられます。
この研究は iScience に掲載され、パーキンソン病の人々は健常者よりも便サンプル中にこれらの小胞を多く含んでいることが分かりました。小胞は平均してより大きく、運ぶタンパク質の組成も異なっており、病気における微生物間の通信が変化していることを示唆しています。
細胞外小胞は、腸内細菌叢と宿主との間の、これまで過小評価されてきた結びつきを提供し得る
アナトリイ・サモイレンコ
「マイクロバイオーム研究は伝統的に、腸内にどの細菌が存在するか、そしてそれらの相対的な豊富さがどのように変化するかに焦点を当ててきました。私たちの発見は、これらの細菌が体内へ何を送り出しているのかも問うべきであるということを示唆しています」と、オウル大学の上級研究員で本研究の著者であるアナトリイ・サモイレンコは述べています。
研究者たちは、パーキンソン病を患う20名と健康な対照群19名の糞便サンプルを分析しました。腸内細菌叢が産生する細胞外小胞を分離し、ナノ粒子追跡分析、電子顕微鏡観察、16S rRNAシーケンス、マススペクトロメトリーベースのプロテオミクスを用いて特徴づけました。
分析の結果、パーキンソン病群と対照群の間には、いくつかのレベルで差異が認められました。腸内細菌叢自体と、それが産生する小胞の両方が、明確に異なる細菌構成を示しました。パーキンソン病の人々の小胞は、異なるタンパク質の組成を携えていました。
腸と脳の結びつきにはますます関心が高まっています。腸内細菌叢がパーキンソン病に関与している可能性を示す証拠は増えつつありますが、根本的な機序は依然として不明です。
細胞外小胞は、タンパク質・脂質・核酸などの生物活性分子を運ぶことができ、微生物と宿主との間のコミュニケーションを可能にするかもしれません。新たな発見は、腸内細菌叢のパーキンソン病関連の変化が、存在する細菌の種類だけでなく、それらが送る分子シグナルにも影響を及ぼす可能性を示唆します。「細胞外小胞は、腸内細菌叢と宿主との間の、これまで過小評価されていた結びつきを提供し得る」とサモイレンコは述べます。「次の課題は、変化した小胞が腸内・免疫系・神経系の細胞に機能的な影響を与えるかどうかです。」
研究者らは、これが腸内細菌叢がパーキンソン病に関与する可能性を理解するための初期段階であることを強調しています。これらの変化が病気の発症や進行に寄与するかを判断するには、より大規模で長期的な研究が必要です。
この発見は、微生物由来の細胞外小胞が最終的にはパーキンソン病のバイオマーカーとして機能し得る可能性も示唆しています。小胞の量・サイズ・微生物起源・分子カゴに基づくプロファイルは、従来のマイクロバイオーム解析を補完し、病気関連の変化を特定するのに役立つ可能性があります。
長期的には、微生物小胞の生物学的影響を理解することが、新たな根底メカニズムを特定し、パーキンソン病における新しい治療標的を明らかにするかもしれません。もし特定の小胞やそれらが運ぶ分子が炎症や神経変性に寄与するなら、それらは将来の介入の標的となり得るでしょう。
出典: オウル大学
