動的なマウスペプチドームランドスケープはプロバイオティクスによる腸-脳軸調節を明らかにする

Sci. Signal. 28 Jul 2020:
Vol. 13, Issue 642, eabb0443
DOI: 10.1126/scisignal.abb0443

Pei Zhang^1,2,*, Xiaoli Wu^3,*, Shan Liang^3,4,*, Xianfeng Shao^1,5,*, Qianqian Wang¹, Ruibing Chen⁵, Weimin Zhu¹, Chen Shao^1,†, Feng Jin^3,†, and Chenxi Jia^1,†,‡

1. ¹ State Key Laboratory of Proteomics, Beijing Proteome Research Center, Beijing Institute of Lifeomics, National Center for Protein Sciences (The PHOENIX Center, Beijing), Beijing 102206, China.
2. ² School of Life Sciences, Hebei University, Hebei Province, Baoding 071002, China.
3. ³ Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.
4. ⁴ Key Laboratory of Microbial Physiological and Metabolic Engineering, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.
5. ⁵ Department of Genetics, School of Basic Medical Sciences, Tianjin Medical University, Tianjin 300070, China.

† Corresponding author. Email: cjia@mail.ncpsb.org (C.J.); jinfeng@psych.ac.cn (F.J.); shaochen@mail.ncpsb.org (C.S.)

* These authors contribute equally to this work.

‡ Lead contact.

要約

特定のプロバイオティクスは、腸-脳軸の調節を通じて中枢神経系の機能に有益な効果をもたらす。ここでは、さまざまな時間にわたって異なるプロバイオティクス種の経口投与によって変調された、複数の脳領域にわたるペプチドームの動的なランドスケープについて記述する。脳ペプチドームの時空間的および系統特異的な変化は、腸内微生物叢の組成と相関していた。海馬は、プロバイオティクス処理に対して最も敏感な反応を示した。加熱殺菌されたプロバイオティクスの投与は海馬のペプチドームを変化させたが、腸の微生物叢を実質的に変化させなかった。プロバイオティクスによって変化した神経ペプチドを潜在的な機能的役割とリンクさせるため、文献マイニングアルゴリズムを開発した。視床下部-下垂体-副腎軸の出生前ストレス誘発性活動亢進はプロバイオティクス処理によって減弱されるため、視床下部-下垂体-副腎軸をモニターすることにより、プロバイオティックにより制御される副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンの役割を検証した。われわれの知見は、プロバイオティクスによる脳ペプチドーム調節の証拠を提供し、腸-脳軸とプロバイオティクス治療のさらなる研究のためのリソースを提供する。

Citation: P. Zhang, X. Wu, S. Liang, X. Shao, Q. Wang, R. Chen, W. Zhu, C. Shao, F. Jin, C. Jia, A dynamic mouse peptidome landscape reveals probiotic modulation of the gut-brain axis. Sci. Signal. 13, eabb0443 (2020).