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台聽診器

仕組み

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ps128 腸脳軸

重要な決断を迫られたとき、私たちはしばしば「直感」に耳を傾ける。

 

この感覚には確かに真実がある。脳は長い間、私たちの認知の源であり、身体のコントロールセンターであると考えられてきた。しかし、現代科学は、私たちの腸、つまり消化管（GI）が、私たちの考え方や感じ方に同じように影響を与えている可能性があることを確認した。 

直感

デュアル・ブレインズ

第二の脳」理論[1]は、私たちは実際に2つの「脳」を持っており、1つは頭の中に、もう1つは腸の中にあると示唆している。脳と脊髄からなる中枢神経系（CNS）に加え、消化管にも独立した神経ネットワークがあるのだ。胎生期には、両システムは同じ組織から発生し、迷走神経によって生涯を通じて物理的につながっている。この腸脳軸は、両方の「脳」が独立して機能しながらも、常に双方向のコミュニケーションを保っている。

腸内マイクロバイオーム

腸内細菌叢とは、消化管内に生息する数千種の微生物のことである。その数は私たちの体内の細胞の数よりも多く、その重さは私たちの脳と同じくらいである。私たち自身の上皮細胞、免疫細胞、神経細胞、腸内微生物、そして無数の分子で構成されるこの環境が、私たちの腸内細菌叢である。

 

このマイクロバイオームは、腸と脳の間のメッセージ伝達の大部分を担っており、その生物多様性は私たちの健康に大きな影響を与えている。これらの腸内微生物は、神経伝達物質、ホルモン、脂肪酸、その他の代謝産物などの分子を用いて、私たちの2つの「脳」間のコミュニケーションを誘導する。

サイコバイオティックPS128微生物叢

サイコバイオティクスの発見

2013

研究者たちは、無菌ラット（無菌の腸）と正常な微生物叢を持つラットを比較した[2]。

  • 無菌ラットでは、神経細胞を強化する脳由来神経栄養因子（BDNF）と幸せホルモンのセロトニン濃度が正常ラットより低く、ストレスホルモン濃度が正常ラットより高い。

  • 無菌動物の生理状態は、不安や抑うつに苦しむ人々の生理状態と類似していた。

2014

科学者テッド・ディナンとジョン・クライアン[3]は、ビフィズス菌の一株がマウスの神経活動にどのような影響を及ぼすかを研究した[4]。

  • 活性経路としては、神経内分泌の相互作用、迷走神経を介した腸-脳間の直接的な神経伝達などが提案されている

  • 不安とストレスホルモンの減少

  • 学習・記憶能力と トリプトファン（セロトニンの前駆体）のレベル

  • セロトニンは多くの一般的なうつ病治療薬によって増加する神経伝達物質であるため）うつ病の症状を軽減するためにサイコバイオティクスが使用される可能性があると提案されている。

2016

臨床試験では、同じB. longum株のヒトに対する効果が検証された[5]。

  • ストレス知覚とストレスホルモン値が低下

  • 記憶力と認知能力が大幅に向上

微生物叢-腸-脳の経路

私たちの腸内細菌叢-腸-脳軸は双方向に機能しており、腸内細菌叢のニューロンは常に中枢神経系と相互作用している。以下は、このコミュニケーションが起こるメカニズムの一部である。

  • 免疫システム

腸内微生物は腸内の免疫細胞を誘導し、さまざまなサイトカインを分泌させる。これらは血流にのって全身をめぐる。通常、サイトカインは脳に直接入ることはできないが、それでも血液脳関門（BBB）の弱く影響を受けやすい部位での相互作用を通じて、神経学的反応を刺激することができる。

  • 迷走神経

迷走神経は脳から消化管まで走っており、中枢神経系と消化管との直接の連絡経路となっている。2011年にマウスで行われた研究 [6] では、迷走神経が無傷の場合にのみ、特定のB.ロンガム株が大腸炎を誘発したマウスに抗不安作用を示した。

サイコビオティック PS128 機能

  • 代謝物

腸内細菌叢は、神経伝達物質やその他の代謝産物の前駆体の生成を助けることができる。これらは血流にのって循環し、短鎖脂肪酸のようにBBBを直接通過するものもある。

  • 内分泌

視床下部-下垂体-副腎（HPA）軸は、微生物叢と腸-脳の相互作用のもうひとつの重要な経路である。ストレスを感じると、HPA軸は副腎を刺激してコルチゾール（ストレスホルモン）を分泌させ、交感神経系の「闘争または逃走」反応を引き起こす。外的状況に効果的に反応するために、複数の身体システムが起動または解除される。腸内のある種の微生物は、循環コルチゾールレベルを直接低下させることができる。このストレスホルモンを正常化することは、脳へのHPA軸フィードバックループを逆転させる効果があり、ホルモンの分泌を減少させ、その濃度をさらに低下させる。

作用機序

PS128: 神経系の調節

私たちの気分に直接影響することが知られているある種の神経伝達物質は、しばしば幸せホルモンと呼ばれる。ドーパミンとセロトニンは、その中でも特に影響力のある物質である。

 

これらのホルモンを適切に調節することは、精神的健康と全体的な健康のために必要である。そのバランスが崩れると、うつ病や自閉症スペクトラム障害から不眠症やパーキンソン病に至るまで、さまざまな精神的、感情的、身体的障害を引き起こす可能性がある。

よりハッピーに、よりストレスを軽減

前臨床試験[7][8]では、PS128がドーパミンとセロトニン、および主要なストレスホルモンであるコルチコステロン（ヒトではコルチゾール）を調節する能力があることが示されている。これは、上記の経路の1つ以上を介して行われると考えられる。PS128は、ほとんどの状況において、幸せホルモンであるドーパミンとセロトニンの濃度を上昇させる一方で、ストレスホルモンの濃度を効果的に低下させることがわかった。その結果、実験用マウスはストレスの多い状況下でも反応が良くなることがわかった。

セロトニン

ドーパミン

サイコバイオティック ps128 セロトニン
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PS128は幸せホルモンを調節する 幸せホルモン

コルチゾール

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PS128がバランスをとる ストレスホルモン

[1] Gershon, M. D. (1999).第二の脳：胃と腸の神経障害の画期的な新しい理解。1st HarperPerennial ed.New York, NY: HarperPerennial.

[2] Foster, J. A., & McVey Neufeld, K. A. (2013).腸脳軸：マイクロバイオームが不安とうつにどのように影響するか。Trends in neurosciences, 36(5), 305-312.

[3] Dinan, T., Stanton, C., & Cryan, J. (2013).サイコバイオティクス：向精神薬の新しいクラス。Biological Psychiatry, 74, 720-726.

[4] Savignac, H. M., Kiely, B., Dinan, T. G., & Cryan, J. F. (2014).ビフィズス菌は、BALB/cマウスのストレス関連行動と生理機能に対して株特異的効果を発揮する。Neurogastroenterology and motility : the official journal of the European Gastrointestinal Motility Society, 26(11), 1615-1627.

[5] Allen, A. P., Hutch, W., Borre, Y. E., Kennedy, P. J., Temko, A., Boylan, G., Murphy, E., Cryan, J. F., Dinan, T. G., & Clarke, G. (2016).Bifidobacterium longum 1714 as a translational psychobiotic: modulation of stress, electrophysiology and neurocognition in healthy volunteers.Translational psychiatry, 6(11), e939.

[6] Bercik, P.、Park, A. J.、Sinclair, D.、Khoshdel, A.、Lu, J.、Huang, X.、Deng, Y.、Blennerhassett, P. A.、Fahnestock, M、Moine, D., Berger, B., Huizinga, J. D., Kunze, W., McLean, P. G., Bergonzelli, G. E., Collins, S. M., & Verdu, E. F. (2011).ビフィズス菌NCC3001の抗不安作用は、腸と脳のコミュニケーションに迷走神経経路が関与している。Neurogastroenterology and motility: the official journal of the European Gastrointestinal Motility Society, 23(12), 1132-1139.​

[7] Liu, W. H., Chuang, H. L., Huang, Y. T., Wu, C. C., Chou, G. T., Wang, S., & Tsai, Y. C. (2016).無菌マウスにおけるラクトバチルス・プランタラムPS128に起因する行動およびモノアミンレベルの変化。Behavioural brain research, 298(Pt B), 202-209.​

[8] Liu, Y. W., Liu, W. H., Wu, C. C., Juan, Y. C., Wu, Y. C., Tsai, H. P., Wang, S., & Tsai, Y. C. (2016).Lactobacillus plantarum PS128 in early life-stressed and nave adult mice.Brain research, 1631, 1-12.

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