Davis DJ, Doerr HM, Grzelak AK, Busi SB, Jasarevic E, Ericsson AC, Bryda EC.
Sci Rep. 2016 Sep 19;6:33726.
doi: 10.1038/srep33726. PMID: 27641717; PMCID: PMC5027381.
ストレスと不安障害は世界的に最も一般的な精神疾患であり、子供と成人の両方に影響を与えている。米国精神医学会によると、長期にわたってストレスや不安を経験している人は、健康に悪影響を及ぼすことが多いとされている。現在これらの状態を緩和するための主な医学的手段は、これら障害に関連する脳内の主要な神経伝達物質の調節障害を打ち消す薬理学的治療である。これらの系には、catecholamine作動系（noradrenaline、dopamine）、GABA作動系、glutamate 作動系、serotonin 作動系が含まれる。これらの障害は特定の行動や神経学的症状を示すだけでなく、しばしば消化管に影響を与える。神経学的障害と消化器障害の関連性を示す十分な証拠があるにもかかわらず、現在の治療は神経学的な調節障害を最小限に抑えることに焦点が当てられている。さらに、不安障害を治療するために使用される抗不安化合物の有効性は個人差があり、新しいアプローチが必要とされている。
腸内細菌叢の調節により、現在のアプローチを代替または補助できる可能性がある。プロバイオティクスは、健康と幸福を改善する手段としてますます人気が高まっている。プロバイオティクスは消化器系の健康に有益であるだけでなく、腸内細菌叢と中枢神経系との直接的・間接的な相互作用の証拠が増えているように、神経系の健康にも有益な効果があることが示唆されている。具体的には、自然免疫系と常在微生物叢の組成に対する直接的な効果に加えて、Lactobacillusの特定の株は不安に関連した行動やストレスへの応答に正の効果を発揮する。
ゼブラフィッシュ（Danio rerio）は神経行動学研究のための新しいモデルであり、薬物スクリーニングの分野で確立されている。ゼブラフィッシュは、不安、学習、恐怖、社交性、精神病などの人間の神経学的プロセスや障害と相関する多数の行動を示し、またゼブラフィッシュの神経伝達物質システムはげっ歯類やヒトを含む他の生物と明確な類似性がある。さらに、抗不安薬や不安を誘発する治療法を利用した研究で、ゼブラフィッシュモデルでの多くの不安関連行動テストが定性的および定量的に検証されている。プロバイオティクスはゼブラフィッシュの自然免疫やストレス関連遺伝子の発現を調節することが示されているが、魚のストレスや不安関連行動に対応する減少があるかどうかは現在のところ不明である。さらに、プロバイオティクスが腸内細菌叢の構造と機能に及ぼす影響は、ゼブラフィッシュではよくわかっていない。
本研究では、L. plantarumを投与した場合としなかった場合のゼブラフィッシュの腸管内容物から抽出したDNAを対象に、16S rRNAアンプリコン配列決定を行った。L. plantarum投与は不安に関連した行動を有意に減少させ、脳内のGABA作動性およびセロトニン作動性シグナル伝達を変化させた。L. plantarumが不安に関連した行動やストレスによって誘発された腸内細菌叢のディスバイオーシスを減衰させた。これらの結果は、微生物が宿主の生理機能に与える影響を強調し、また腸内細菌と宿主の双方向のコミュニケーションの存在を実証している。
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