腸内の微生物に危険な放射線被曝を防ぐ可能性

2020年10月30日にScienceで発表されたアメリカの医療研究センター・UNC Lineberger Comprehensive Cancer Centerの科学者らによる新しい研究では、致命的なレベルの全身放射線にさらされたマウスは、腸内に特定の種類の細菌があれば放射線による損傷から保護されることが示されました。

臨床現場において、または偶発的に吸収された放射線が、組織に損傷を与える可能性があります。この研究では、細菌が放射線被曝を軽減し、血球産生の回復と胃腸部分の管の修復を促進しました。

研究者たちは、精鋭のマウスだけが、強力な放射線の影響に強く対抗するラクノスピラ科とエンテロコッカス科の2種類の細菌を腸内に豊富に持っていることに注目しました。

人間にとって重要なことに、これらの2種類の細菌は、放射線療法を受けた軽度の消化管症状のある白血病患者に豊富に存在することがわかりました。

この研究は、2つのバクテリアの存在がプロピオン酸とトリプトファンとして知られる小分子の生産の増加につながることを示しました。

これらの代謝物は、放射線からの長期的な保護を提供し、骨髄幹細胞産生への損傷を軽減し、深刻な胃腸の問題の発症を軽減し、DNAへの損傷を軽減しました。

両方の代謝物（プロピオン酸とトリプトファン）は健康補助食品としていくつかの国で購入することができますが、今のところ、補助食品が強い形態の放射線にさらされた人々を助けることができるという証拠はありません。

「このUNCの共同作業は、これらの有益な細菌が腸の代謝物に大きな変化を引き起こしたことを示しました。」

と、ウィリアム・ランド・ケナンUNC医学部遺伝学教授であり、UNC Lineberger免疫学プログラムの共同リーダーである著者のジェニーP.Y ティン氏は述べています。

偶発的な被曝、癌の放射線療法、放射線攻撃などの高レベルの放射線による身体器官への損傷は、他の形態の被曝の中でも、深刻な病気や死にさえつながる可能性があります。

体内の血球と消化管の組織は急速に再生するため、特に放射線による損傷を受けやすくなっています。

しかし、保護という点では消化管には10兆を超える微生物が生息しており、放射線による損傷を制限する上で重要な役割を果たしている可能性があります。

「急性放射線症状を緩和するために連邦政府の多大な努力が行われてきましたが、それは長年に渡り未解決の問題です。」

と、ティン氏の研究室の博士研究員である最初の研究著者であるハオ・ゴウ博士は述べました。

 「私たちの研究は、将来のマイクロバイオーム研究で実用的な治療標的を特定するための強力なリソースとして役立つ細菌と代謝物の包括的なデータを作成しました。」

癌の治療に広く使用されている放射線療法はしばしば胃腸系で副作用を引き起こすため、研究者たちはマウスでの実験がどのように人々に影響を与えるかを調査しました。

彼らは、デューク大学、米国のトップクラスの病院であるスローン・ケタリング記念がんセンター、そしてウェイルコーネル医科大学の同僚と協力し、困難な幹細胞移植コンディショニングの一環として放射線療法を受けた21人の白血病患者の糞便サンプルを研究しました。

科学者たちは、下痢の期間が短い患者は、下痢の期間が長い患者よりもラクノスピラ科とエンテロコッカス科の存在量が有意に多いことを発見しました。

これらの発見は、マウスにおいての研究者の発見と密接に相関していましたが、ティン氏は、これらの結論を検証するには、はるかに大規模な研究が必要であると警告しています。

潜在的な人間の使用にとって重要なことは、ラクノスピラ科を補充したマウスにおいて、癌の放射線療法の利点が減らされることがなかったということです。

「顆粒球コロニー刺激因子は、高線量の放射線被曝に対する効果的な対策としてFDAによって承認された唯一の薬剤ですが、高価であり、潜在的な有害な副作用があります。」

とティン氏は述べています。

 「しかし、私たちが培養できるバクテリアで特に比較的安価で、すでに存在する食品に含まれている代謝物による摂取というのは良い選択肢かもしれません。」

研究者たちは、放射線治療を受けている患者へこれらの代謝物を与えることによる利点を確認するために人々ですぐに臨床試験を始めることを望んでいます。

【以下のリンクより引用】

Microbes in the gut could be protective against hazardous radiation exposure

Sciencedaily