腸内微生物の乱生は,表皮からニューロンへのシグナル伝達を通して腸の感受性に影響する.腸内痛みの治療を改善するための大腸オルガノイドベースのモデルからの新しい洞察

科学分野:

• 胃腸内科
• 神経科学
• 微生物学

背景:

• 慢性的な胃腸痛は 重要な臨床的課題です
• 腸内痛の根底にあるメカニズムは,特に腸内不活性症の文脈では,複雑で,完全に理解されていません.

研究 の 目的:

• ディスバイオシスモデルにおける内臓の痛みを調節する腸内皮質の役割を調査する.
• ディスバイオシス中の上皮細胞とニューロンの通信に関わるシグナル伝達経路を解明する.

主な方法:

• デクストラン・ナトリウム硫酸 (DSS) 誘発性失生性マウス (FS^DSS) の微生物のない糞便のスーパーナタンスを利用して,受容マウスの内臓過敏症を誘発した.
• ネズミの結腸器官と背筋根のガンジリア (DRG) のニューロンとの新しい *in vitro* コカルチャーシステムを開発し,上皮細胞とニューロンの相互作用を調べた.
• FS^DSSで処理された大腸オルガノイドのメタボロミックとトランスクリプトミック分析を行った.

主要な成果:

• FS^DSSが誘発した上皮機能障害で,大腸の器官の成長と代謝が低下することが特徴です.
• FS^DSSで処理されたオーガノイドからの条件付け媒介は,FS^DSSと組み合わせて,DRGニューロン興奮性とc-Fos/カルシトニン遺伝子に関連するペプチド免疫反応性を増加させた.
• メタボロミック分析では,短鎖脂肪酸の減少が示され,トランスクリプトミックの分析では,FS^DSSを投与したオーガノイドのシグナル伝達因子の不調が確認された.

結論:

• 腸内皮質は,ディスバイオシスの下での内臓の痛みの調節に重要な役割を果たします.
• 微生物と上皮細胞の両方が感覚ニューロンの過興奮に寄与する.
• 副皮質神経信号伝達経路をターゲットにすることで,内臓の痛みを管理する潜在的な治療戦略を提示します.