上の画像は、パネート細胞 (緑と赤) と他の腸細胞 (青) として知られる抗炎症細胞から形成された腸の小さな 3D モデルです。セントルイスのワシントン大学医学部とクリーブランド クリニックの研究者は、オルガノイドと呼ばれるそのようなモデルを使用して、脂肪と砂糖が豊富な西洋式の食事がパネート細胞に損傷を与え、腸の免疫システムを破壊する理由を理解しました。クレジット:Ta-Chiang Liu
砂糖や脂肪が豊富な食事は、マウスの消化管の免疫細胞にダメージを与えます。
セントルイスのワシントン大学医学部とクリーブランド クリニックの研究者による研究によると、洋食を食べると腸内の免疫システムが損なわれ、感染や炎症性腸疾患のリスクが高まる可能性があります。
マウスと人を対象としたこの研究では、砂糖と脂肪の多い食事が、炎症を抑えるのに役立つ腸内の免疫細胞であるパネート細胞に損傷を与えることが示されました.パネート細胞が適切に機能していない場合、腸の免疫系は過度に炎症を起こしやすくなり、人々は炎症性腸疾患のリスクにさらされ、病気の原因となる微生物の効果的な制御が損なわれます.本日（2021 年 5 月 18 日）Cell Host &Microbe に掲載された調査結果 、通常のパネート細胞機能を回復することにより、腸の免疫を調節するための新しいアプローチを開きます.
「炎症性腸疾患は、歴史的に主に米国などの西側諸国で問題となってきましたが、ますます多くの人々が西洋のライフスタイルを採用するにつれて、世界的により一般的になりつつあります。ワシントン大学で病理学と免疫学を取得。 「私たちの研究では、脂肪と糖分が多い西洋式の食事を長期間摂取すると、腸内の免疫細胞の機能が損なわれ、炎症性腸疾患を促進したり、腸感染のリスクを高めたりする可能性があることが示されました。」
パネート細胞障害は、炎症性腸疾患の重要な特徴です。たとえば、腹痛、下痢、貧血、疲労を特徴とする炎症性腸疾患の一種であるクローン病の人は、多くの場合、機能を停止したパネート細胞を持っています。
Liu と上級著者の Thaddeus Stappenbeck、MD、PhD、Cleveland Clinic の炎症および免疫部門の部長は、人々のパネート細胞機能障害の原因を突き止めようと試みました。彼らは、各人のパネート細胞の評価を含む、400 人の人口統計および臨床データを含むデータベースを分析しました。研究者らは、体格指数（BMI）が高いことが、顕微鏡下で異常で不健康に見えるパネート細胞と関連していることを発見しました。人の BMI が高いほど、その人のパネート細胞は悪く見えます。健康な成人とクローン病患者のために開催される協会。
この関連性をよりよく理解するために、研究者は遺伝的に肥満になりやすい 2 系統のマウスを研究しました。このようなマウスは、通常の食事をしても満腹感を感じられない変異を持っているため、慢性的に過食します。研究者が驚いたことに、肥満マウスは正常に見えるパネート細胞を持っていました。
人の肥満は、多くの場合、脂肪と糖分の多い食事の結果です。そこで科学者たちは、典型的な西洋の食事と同様に、通常のマウスにカロリーの 40% が脂肪または砂糖に由来する食事を与えました。この餌を食べて 2 か月後、マウスは肥満になり、パネート細胞は明らかに異常に見えました。
「肥満自体は問題ではありませんでした」と Liu 氏は言います。 「健康的な食事を摂りすぎても、パネート細胞には影響しませんでした。問題だったのは、高脂肪、高糖の食事でした。」
マウスを4週間健康的な食事に戻すと、パネート細胞は正常に戻った.洋食を習慣的に食べている人が食事を変えることで腸の免疫力を改善できるかどうかは、まだ分からないと Liu 氏は述べた.
「これは短期間の実験で、わずか 8 週間でした」と Liu 氏は言います。 「人間の場合、肥満は一晩ではなく、8 週間でさえ起こりません。人は、肥満になるまでの 20 年、30 年の間、次善のライフスタイルを送っています。西洋の食生活を長く続けていると、食生活を変えても後戻りできないポイントを超えて、パネート細胞が回復しない可能性があります.このプロセスが人間で可逆的であるかどうかを判断するには、さらに調査を行う必要があります。」
さらなる実験により、腸内細菌の代謝の副産物として形成される二次胆汁酸であるデオキシコール酸として知られる分子が、西洋の食事とパネート細胞の機能不全との間のつながりを形成することが示された.胆汁酸は、パネート細胞の機能を阻害する 2 つの免疫分子 (ファルネソイド X 受容体と 1 型インターフェロン) の活性を高めます。
Liu らは現在、パネート細胞の損傷において脂肪または糖が主要な役割を果たしているかどうかを調査しています。彼らはまた、胆汁酸または 2 つの免疫分子を標的とすることで、通常のパネート細胞機能を回復し、腸の免疫を改善する方法の研究を開始しました.
参照:「西洋食はマイクロバイオームの変化とファルネソイド X 受容体と I 型インターフェロンの活性化を介してパネート細胞の欠陥を誘発する」Ta-Chiang Liu、Justin T. Kern、Umang Jain、Naomi M. Sonnek、Shanshan Xiong、Katherine F. Simpson、Kelli L. VanDussen、Emma S. Winkler、Talin Haritunians、Atika Malique、Qiuhe Lu、佐々木陽、Chad Storer、Michael S. Diamond、Richard D. Head、Dermot P.B. McGovern and Thaddeus S. Stappenbeck、2021 年 5 月 18 日、Cell Host &Microbe .
DOI:10.1016/j.chom.2021.04.004
資金提供:国立衛生研究所、ヘルムズリー慈善トラスト、ワシントン大学のゲノム技術アクセス センター、ワシントン大学の消化器疾患研究コア センター
