マイクロバイオーム枯渇は老化脳を若返らせる

科学分野:

• 神経科学
• 微生物学
• 免疫学

背景:

• 老化は、認知機能の低下および神経変性と関連している。
• 脳老化における腸内マイクロバイオームの役割はますます認識されているが、十分に理解されていない。
• 分子および細胞の変化には、血管系の完全性の障害、脱髄、神経発生の低下、および慢性炎症が含まれる。

研究 の 目的:

• 腸内マイクロバイオームの枯渇がマウスの脳老化に及ぼす影響を調査すること。
• 腸内マイクロバイオームが脳老化に影響を与えるメカニズムを解明すること。
• 脳の健康を促進するために腸内マイクロバイオームを標的とする可能性を評価すること。

主な方法:

• 老齢マウスに抗生物質を投与して腸内マイクロバイオームを枯渇させた。
• シングルニューロンRNAシーケンシングを用いて転写解析を行った。
• 脳の構造、神経発生、ミエリン形成、ミクログリアの反応性、および認知機能を評価した。
• 脳および血漿中のサイトカインレベルを分析した。

主要な成果:

• 抗生物質治療は、老齢マウスの脳における分子および構造的な若返りを引き起こした。
• 転写解析により、脳細胞のタイプ全体で有意なシフトが明らかになった。
• 血管密度、ミエリン形成、神経発生の改善、およびミクログリアの反応性の低下が観察された。
• マイクロバイオームが枯渇したマウスは、海馬の記憶パフォーマンスが向上した。
• 炎症促進性サイトカインレベルが低下し、エオタキシン-1が主要因子として同定された。
• エオタキシン-1のみを阻害すると、脳老化の側面が部分的に逆転した。

結論:

• 加齢に関連する微生物叢の炎症は、脳老化に大きく寄与している。
• 腸内マイクロバイオームの枯渇は脳老化を軽減し、若年時の分子、細胞、および機能的特徴を回復させる。
• 腸内マイクロバイオームまたはそのメディエーターを標的とすることは、老化中の脳の健康と認知の回復力を高めるための潜在的な非侵襲的戦略を提供する。