自閉症を持つ人々において、便秘、下痢、および腹痛は社会的な困難や反復行動とともに頻繁に見られます。これは、消化管（GI）問題が自閉症の行動的または感覚的な特徴に起因するのか、それともそれらに寄与しているのかについて多くの人々が疑問を持つきっかけとなっています。ユタ大学健康科学部の科学者らは、腸内の微生物が行動に影響を与えるという増大する証拠に新たな知見を加えました。特に、マウスにおいて頻繁な消化管の苦痛が社会的行動を減少させることを発見しました。この効果はGI症状が治まった後も持続します。彼らはまた、特定の種類の細菌を動物の腸内に導入することで、GI症状とそれによって引き起こされる行動の変化を軽減できることを示しました。この新しい研究はNature Communicationsに最近発表され、腸内細菌叢を制御された方法で操作することにより健康と行動に影響を与えることが可能であることを示しています。公開された論文のタイトルは「Colitis Reduces Active Social Engagement in Mice and Is Ameliorated by Supplementation with Human Microbiota Members（大腸炎はマウスの積極的な社会的関与を減少させ、ヒト微生物メンバーの補充により改善される）」です。
ユタ大学健康科学部の微生物学者であり、この研究を主導したジューン・ラウンド博士（June Round PhD）は、「これは治療的に非常に重要な一歩だと思います。なぜなら、今や安全であることがわかっている微生物を使って治療を構築し始めることができるからです」と述べています。
腸と行動のつながり
科学者たちはまだGI問題と自閉症関連の行動との関係を解明しようとしています。そのため、ラウンド博士と彼女のチームは、マウスにおけるGI苦痛の行動への影響を調査することから研究を始めました。大学院生のギャレット・ブラウン博士（Garrett Brown PhD）は、痛み、下痢、および腸の損傷を引き起こす炎症性疾患である大腸炎を持つマウスを研究しました。
数回の大腸炎を経験した後、動物の症状が治まるのを待ってから行動テストを行いました。大腸炎を経験したマウスは通常の動きを示し、不安やうつの兆候は見られませんでした。しかし、これらのマウスは大腸炎を経験していないマウスに比べて見知らぬマウスと交流する時間が短かったのです。「マウスが痛みによって何もしていないわけではないようです。ですから、おそらくこれは社交性に特有の何かであり、マウスが気分が悪いだけではないのかもしれません」とブラウン博士は言います。
研究者らがマウスに観察した社交性の欠如は、自閉症に関連する社会的障害を思わせるものでした。実験の結果、腸の問題が社会的行動の変化を引き起こす可能性が示唆されたため、彼らは腸内の微生物がその両方に関与しているのかどうかを調べました。
調査のため、ブラウン博士は自閉症の人々およびその神経典型的な親や兄弟から糞便サンプルを収集しました。その後、微生物が詰まったサンプルをマウスのGI管に導入しました。
これらの動物に大腸炎を誘発すると、自閉症の個人からの微生物を持つマウスは、神経典型的な個人からの微生物を持つマウスに比べて腸の損傷が大きく、体重も減少しました。神経典型的な個人から採取された微生物の混合物が保護効果を持つようでした。
微生物の保護者を見つける
人間の腸内の微生物群集は非常に複雑であり、研究チームが実験で使用したサンプルには数百種類の細菌、ウイルス、および真菌が含まれている可能性があります。ラウンド博士とブラウン博士は、腸の問題に対する保護効果を持つ微生物がどれであるかを知りたいと考えました。
ブラウン博士は、自閉症の個人とその神経典型的な家族メンバー、およびそれらの微生物群集を移植されたマウスの腸内に生息する微生物を比較しました。彼は、自閉症の人々に比べて神経典型的な個人において少ない可能性のある保護的な微生物を探しました。そして、いくつかの微生物を見つけました。
「我々は、重度の大腸炎に対する抵抗に重要な役割を果たしている可能性のある個々の微生物を特定することができました」と現在国立衛生研究所臨床センターのフェローであるブラウン博士は説明します。
特に2種類の細菌が注目されました。特定の種のブラウティア（Blautia）細菌は、神経典型的な個人において自閉症の家族メンバーよりも多く見られました。また、自閉症の人々からの微生物を持つマウスの中で、大腸炎が軽度のものにはバクテロイデス・ユニフォルミス（Bacteroides uniformis）というグループが多く含まれていました。B.ユニフォルミスは過敏性腸症候群およびクローン病の人々において少ないことが知られており、腸の健康に役割を果たしている可能性があります。
研究者たちは、これらの細菌群に注目し、コリティスを誘発する前にマウスにそれらを導入しました。ブラウティアとバクテロイデス・ユニフォルミスの両方が腸の問題を減少させ、ブラウティアは社会的行動にも対応する効果を示しました。大腸炎後にブラウティア細菌を受け取った動物は、他のマウスよりも見知らぬマウスと交流する可能性が高くなりました。
パーソナライズド治療に向けて
ラウンド博士は、この研究がGIストレスに関連する行動の欠陥を改善できるヒト微生物叢内の特定の生物を特定した最初の研究の一つであると言います。「これは、微生物が不足しており、それらの有益な微生物が不足していることが病気を引き起こしている例です」と彼女は言います。
ブラウティアまたはバクテロイデス・ユニフォルミス細菌の数を増やすことがGI障害、自閉症、または他の状態の人々に利益をもたらすかどうかを明らかにするためには、さらなる研究が必要です。しかし、ラウンド博士は、それらの個々の効果を解明することが、個別化された微生物標的治療への重要なステップであると述べています。
「いつか、我々は迅速に微生物叢を分析し、『あなたにはこの非常に重要な微生物が不足しています。それを返してあげましょう』と言えるようになるでしょう」と彼女は言います。
この研究は、腸内細菌が自閉症の行動にどのように影響を与えるかを理解する上で重要な一歩となります。腸内の微生物が行動に影響を与えるという考えは、健康と行動を改善するための新しい治療法の開発に役立つかもしれません。さらなる研究が進むことで、個別化された治療が現実のものとなり、自閉症やGI障害を持つ人々の生活の質が向上することが期待されます。
