胃は感情の臓器ですか？なぜストレスは胃腸障害を引き起こすのでしょうか?

制作：中国科学普及協会

著者: 花茶（青島農業大学）

プロデューサー: 中国科学博覧会

編集者注：中国科学普及の最先端科学技術プロジェクトは、最先端科学技術の最新動向を理解するために、「トップ科学ジャーナルの理解を助ける」と題する一連の記事を開始しました。これは、権威あるジャーナルから優れた論文を選び、できるだけ早く平易な言葉で解釈するものです。トップジャーナルを通して科学の視野を広げ、科学の楽しさを味わいましょう。

現代社会では、ストレスは私たちのどこにでも存在する影になっているようです。試験、仕事、家族、あらゆる種類のプレッシャーが人々を息切れさせます。時には、明日の試験、これから始まるスピーチ、リーダーへの報告など、ストレスに直面すると、頭痛や不眠に加えて、胃腸が「抗議」して下痢や腹痛などの不快感を引き起こし、トイレに駆け込まざるを得なくなることがあります。

この原因は、下痢を伴う過敏性腸症候群（IBS-D）と呼ばれる症状である可能性があります。なぜストレスが下痢を引き起こすのでしょうか？雑誌「Cell Metabolism」に掲載された最近の研究は、ストレスがどのようにしてIBS-Dを引き起こすのかという謎を解明するのに役立っています。

記事タイトル画像

（画像出典：Cell公式サイト）

圧迫性多発性下痢

両者の関係を明らかにする前に、まず下痢優位の過敏性腸症候群について理解しましょう。これは、大腸の消化器系に影響を及ぼし、腹痛、膨満感、下痢などの症状が現れる一般的な病気です。その原因は複雑で、細菌感染、不適切な食事、遺伝的要因、心理的ストレスなどが含まれます。ストレスに直面した際に突然腹部の不快感が生じる場合、ストレス誘発性IBS-Dが発生したと一般的に考えられています。つまり、ストレスが腸の筋肉の収縮に影響を与え、消化器系や排便の機能を変化させるのですが、具体的なメカニズムはまだ不明です。

ストレスは胃腸の不快感を引き起こす

（写真提供：veerフォトギャラリー）

科学者たちは、マウスを小さなチューブの中に閉じ込め、向きを変えることはできないが過度に圧迫されないという、慢性的な拘束ストレスプログラムを使用した。しばらくすると、このような「息苦しい」環境下では、マウスは慢性的なストレス反応を起こすようになります。平たく言えば、この実験によってマウスは「成功裏に」多大な心理的プレッシャーを受け、行動障害や明らかな腸の機能不全に陥った。

研究により、マウスの腸組織は遠位腸絨毛の長さ、陰窩の高さ、腸内のさまざまな細胞、腸幹細胞の分化能力など、さまざまな程度の変化を起こし、ミトコンドリアの形態さえも変化していたことが判明した。

そこで科学者たちはこの問題を引き起こした原因をさらに詳しく調査し、心理的ストレスが腸内の乳酸菌の数と代謝に影響を与えることを発見しました。結果は、インドール-3-酢酸（IAA）が正常値と比較して3〜5倍増加したことを示しました。 IAA は実際には腸内の乳酸菌によって生成される代謝物です。

通常、乳酸菌は腸内で私たちの良き友となり、食べ物の消化を助けてくれます。しかし、研究者たちは、ストレスを感じると腸内の乳酸菌の数が増え、それらが産生するIAAも増加し、それが腸幹細胞（ISC）のミトコンドリア機能を破壊し、ISCの分化に影響を与え、最終的に腸上皮バリアの損傷につながることを発見しました。簡単に言えば、IAA は腸の細胞を「病気」にします。

腸の幹細胞は腸の健康の鍵です。これらの細胞は腸の自己修復と再生、そして腸バリアの完全性の維持を担っています。しかし、IAA が存在すると、それらは適切に機能できず、腸のバリアが損なわれます。

偶然にも、別の研究では、ストレスによって体内で過剰なキサンチンが生成され、腸内の乳酸菌の数と代謝が変化する可能性があることがわかりました。ラクトバチルスが産生するスペルミジンは、樹状細胞におけるI型インターフェロン（IFN-α）のベースライン発現を阻害し、結腸平滑筋細胞の収縮機能を制限し、排便を増加させます。

この研究ではまずIBS-D患者の心理状態を評価し、不安スコアと頻度が著しく増加していることを発見しました。同時に、マウスを使った実験では、心理的ストレスがIBS-Dのような症状を引き起こす可能性があることが確認されました。これまでの研究では、ストレスによりCD4+T細胞が大量のキサンチンを生成し、不安につながる可能性があることが示されています。この研究では、IBS-D患者とストレスモデルマウスの血清キサンチン濃度も上昇し、キサンチンの腹腔内注射がIBS関連症状を直接誘発できることがわかりました。

研究チームはまた、腸内細菌叢の不均衡がIBS-Dに重要な役割を果たしていることも発見した。ラクトバチルス・マウスは複数のマウスIBSモデルでアップレギュレーションされており、この細菌はIBS関連の症状を直接誘発する可能性があります。

一連の実験を通じて、科学者たちはラクトバチルス・マウスがスペルミジンを介して樹状細胞によるIFN-Iの産生を阻害し、それによって結腸平滑筋細胞の収縮機能に影響を及ぼす仕組みを明らかにした。これは、ストレス誘発性IBS-Dの病理学的メカニズムの理論的根拠を提供し、また治療薬の標的に対する新たな方向性も提供します。

リラックスが鍵

上記の問題をどのように解決すればよいでしょうか?

良いニュースとしては、科学者が「解毒剤」となり得るもの、α-ケトグルタル酸（α-KG）を発見したということだ。これを経口摂取することで、腸の幹細胞の回復と分化を促進し、損傷を補うことができる。それは、腸の幹細胞をIAAによるダメージから守るために「防護服」を着せるようなものです。

研究者らは重度のうつ病患者の糞便微生物叢の構成を分析し、うつ病患者では健康な対照群と比較してラクトバチルス属細菌の豊富さとIAAレベルが著しく増加していることを発見した。これは、上記のメカニズムが人間にも存在する可能性があることを示唆しており、α-KG は実際には優れた腸の治療薬である可能性があります。

もちろん、ストレスが身体に与える影響は大きく広範囲に及ぶため、この研究は氷山の一角を明らかにするに過ぎないかもしれない。研究者らは、上流効果の調査を継続し、ストレスに直面したときに脳がどのように命令を出すか、そしてα-KGの安全性と有効性を分析する予定です。

心をリラックスさせて健康になりましょう

（写真提供：veerフォトギャラリー）

ストレスと下痢の関連性を研究することで、腸の健康とストレスがIBS-Dを引き起こすメカニズムについての理解が深まり、解決策を見つけるのに役立つかもしれません。 IBS-D の症状に対しては、α-KG などの薬物療法や、IFN-α などの免疫因子の機能を高めて症状を緩和するなど、さまざまな治療戦略を採用できます。さらに、食生活を調整し、プロバイオティクスを補給して乳酸菌の過剰な増殖を抑えることで、腸内細菌叢の構成を変えることができます。

もちろん、腸へのストレスの悪影響を軽減するために、個人は精神状態を調整し、瞑想、ヨガ、深呼吸などのストレス管理技術を習得することも必要です。症状が重篤な場合は、認知行動療法などの心理療法を用いてストレスに対処し、腸の症状を改善するなど、専門機関による介入が必要になります。心の健康を維持することも、腸の健康を守るための重要なステップです。