橋本 謙二
グリアによる脳-身体連関の制御
研究内容
大地震などの災害に被災し共通の外傷体験を経験したにも関わらず、ある人は心的外傷後ストレス障害(PTSD: post-traumatic stress disorder)を発症し、ある人はPTSDを発症しないという現象が起きる。実験動物(遺伝的要因や飼育環境は同じ)においても、繰り返しのストレスを与えた後、うつ様行動を示す動物(脆弱性)とうつ様行動を示さない動物(レジリエンス)が存在する。同じストレスを受けても、個々の適応力の差で、脆弱性とレジリエンスに分かれる。しかしながら、脆弱性とレジリエンスの違いを説明できる生物学的機序は明らかでない。これまで我々は、ストレス(社会的敗北ストレス、学習性無力など)処置後の脆弱性・レジリエンスの違いに、腸内細菌叢の異常が寄与している可能性を報告し、迷走神経を介する脳-腸相関の重要性を提唱した。最近、コロニー刺激因子1受容体阻害薬PLX5622の投与は、脳内ミクログリアの除去だけでなく、腸内細菌叢および腸内細菌が生成する短鎖脂肪酸濃度を変化せることを報告した。さらに、ある種の腸内細菌叢の分布と脳内ミクログリアのマーカーとの間に相関関係があることを見出し、腸内細菌が脳内ミクログリアを制御している可能性を報告した。本研究課題において、ストレス脆弱性・レジリエンスの生物学的基盤を迷走神経を介する脳-腸相関と脳グリア細胞との関連から明らかにする。
研究概略図
代表業績
1.Zhang J, Ma L, Chang L, Pu Y, Qu Y, Hashimoto K: A key role of the subdiaphragmatic vagus nerve in depression-like phenotype, and abnormal composition of gut microbiota in mice after administration of lipopolysaccharide. Transl. Psychiatry 10: 186 (2020).
2.Wang S, Ishima T, Zhang J, Qu Y, Chang L, Pu Y, Fujita Y, Tan Y, Wang X, Hashimoto K: Ingestion of Lactobacillus intestinalis and Lactobacillus reuteri causes depression- and anhedonia-like phenotypes in antibiotic-treated mice via the vagus nerve. J. Neuroinflammation 17: 241 (2000).
3.Pu Y, Tan Y, Qu Y, Chang L, Wang S, Wei Y, Wang X, Hashimoto K: A role of the subdiaphragmatic vagus nerve in depression-like phenotypes in mice after fecal microbiota transplantation from Chrna7 knock-out mice with depression-like phenotypes. Brain Behav. Immun. 94: 318-326 (2021).
4.Wang S, Ishima T, Qu Y, Shan J, Wei Y, Chang L, Qu Y, Zhang J, Pu Y, Fujita Y, Tan Y, Wang X, Ma L, Wan X, Hammock BD, Hashimoto K: Ingestion of Faecalibacterium rodentium causes depression-like phenotypes in resilient Ephx2 knock-out mice: A role of brain–gut–microbiota axis via the subdiaphragmatic vagus nerve. J. Affect. Disord. 292: 565-573 (2021).
5.Wei Y, Chang L, Hashimoto K: Molecular mechanisms underlying the antidepressant actions of arketamine: Beyond the NMDA receptor. Mol. Psychiatry 2021 May 7. doi: 10.1038/s41380-021-01121-1.