動物モデルの視床下部ニューロンが、細菌の活動の変化を直接検出し、それに応じて食欲と体温を適応させることを発見した、という仏パスツール研究所などからの研究報告。この発見は、腸内細菌叢と脳の間で直接の対話が起こることを示している。これは、糖尿病や肥満などの代謝障害に取り組むための新しい治療アプローチにつながる可能性のある発見であるという。

研究チームは、主に免疫細胞の内部に見られるNOD2（ヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン2）受容体に焦点を合わせた。この受容体は、細菌の細胞壁の構成要素であるムロペプチドの存在を検出する。さらに、NOD2受容体をコードする遺伝子の変異体は、クローン病、神経疾患、気分障害などの消化器疾患に関連していることが以前から確立されている。しかし、これらのデータは、脳の神経活動と腸の細菌活動との直接的な関係を実証するには不十分だった。

研究チームは、脳の画像技術を使用して、マウスのNOD2受容体が、脳のさまざまな領域、特に視床下部として知られる領域のニューロンによって発現されることを最初に観察した。そして、これらのニューロンが腸からの細菌のムロペプチドと接触すると、これらのニューロンの電気的活動が抑制されることを発見したという。

「腸、血液、脳のムロペプチドは細菌増殖のマーカーであると考えられています」と共同研究者のイーヴォ・ゴンペール=ボネカ博士は説明する。

逆に、NOD2受容体が存在しない場合、これらのニューロンはムロペプチドによって抑制されなくなる。その結果、脳は食物摂取と体温の制御を失う。マウスは体重が増え、2型糖尿病を発症しやすくなるという。

この研究では、研究チームは、ニューロンが細菌のムロペプチドを直接知覚するという驚くべき事実を実証した。このタスクは主に免疫細胞に割り当てられていると考えられていた。

「細菌の断片が視床下部にような脳の中心部に直接作用することを発見するのは途方もないことです。視床下部は体温、生殖、空腹、喉の渇きなどの重要な機能を管理することが知られています」と主任研究者のピエール=マリー・レド博士はコメントしている。

視床下部ニューロンと代謝に対するムロペプチドの影響は、他の脳機能におけるそれらの潜在的な役割について疑問を投げかけ、特定の脳疾患とNOD2の遺伝的変異との関連を理解するのに役立つ可能性があるという。この発見は、神経科学、免疫学、微生物学の間の新しい学際的プロジェクトへの道を開き、最終的には、脳疾患や糖尿病や肥満などの代謝障害への新しい治療アプローチへの道を開くかもしれない。