恐怖症のイヌにおける腸内マイクロバイオームとメタボローム、腸脳軸

恐怖症のイヌとそうでないイヌでの、腸内マイクロバイオームとメタボロームに関する報告がありました。関連の最近の総説、日本の雷恐怖症の犬に関する報告とあわせて紹介します。
M Tsuda 2025.01.18
誰でも

犬の恐怖症は、特定の刺激や状況に対して過剰な恐怖反応を示す状態であり、特定の音(雷や花火など)、人、他の動物、環境に対して異常な恐怖を抱くことが多く、犬の生活の質(QOL)を低下させ、攻撃性や不安行動を引き起こすことがあります。

論文

  • 恐怖症のコンパニオン・ドッグにおけるマイクロバイオームとメタボローム プロファイリングの変化:探索的研究

  • 総説:犬の不安障害における腸脳軸の影響: 行動獣医学の新たな課題

  • 総説:犬の行動障害と腸内微生物叢の関係と将来の治療の展望

  • イヌの雷恐怖症の発症に影響を及ぼす要因

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(1) 論文タイトル:Altered microbiome and metabolome profiling in fearful companion dogs: An exploratory study

  (恐怖症のコンパニオン・ドッグにおけるマイクロバイオームとメタボローム プロファイリングの変化:探索的研究)
PLoS One. 2025 Jan 15;20(1):e0315374. doi: 10.1371/journal.pone.0315374.PMID: 39813205  

研究の背景

  • 近年、腸内マイクロバイオータが脳の生理機能や行動の調節に重要な役割を果たす「腸脳軸」が注目されている。

  • ヒトおよび獣医学の研究から、腸脳軸のホメオスタシスの乱れは、行動障害の発症や重症度に関連する可能性が示唆されている。

  • 腸内細菌叢は、特定の代謝産物や神経伝達物質を合成する能力を持ち、感情、動機、報酬、認知などの行動に影響を与える可能性がある。

  • 過去の研究で、攻撃的な行動を示す犬において糞便中の細菌叢の構成に変化が見られることが示されている。

この小規模な予備研究では、恐怖症の犬では、腸内細菌叢の構成が変化し、それと同時に、神経伝達や代謝に関わる複数の代謝産物にも変化が生じていることが示唆されます。これは、腸-脳軸を介して、腸内細菌叢が犬の行動に影響を与えている可能性を示唆しています。この研究は予備的なものであり、サンプルサイズが小さいことは限界点ですが、異なる都市の犬を対象とすることで、栄養や環境の変動を減らしています。ただし、より大規模な研究でこれらの知見を検証し、メカニズムをさらに解明する必要があります。

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(2) 総説:Gut-Brain Axis Impact on Canine Anxiety Disorders: New Challenges for Behavioral Veterinary Medicine

(犬の不安障害における腸脳軸の影響: 行動獣医学の新たな課題)
Vet Med Int. 2024 Jan 23:2024:2856759. doi: 10.1155/2024/2856759.
PMID: 38292207

緒言

  • 現代社会において、犬は家族の一員として重要な役割を担っており、その行動問題、特に不安障害は、動物福祉上の大きな懸念事項となっています。

  • 推定で72.5%の犬が、ある程度の不安様行動を示しており、その症状は、騒音過敏、恐怖、過剰な活動、強迫行動、攻撃性、分離関連行動などが含まれます。

  • 不安障害を持つ犬は他の病気にもかかりやすく、寿命が短いことが報告されています。また、攻撃性などの特性は公衆衛生上の重要性も持ちます。

  • 不安障害は犬と飼い主の生活の質に影響を与え、犬が遺棄されたり、安楽死させられたりする可能性もあります。

  • 近年、これらの行動障害の病態生理における腸内マイクロバイオームの役割が研究され始めています。

イヌのマイクロバイオームと腸脳軸

イヌの腸内微生物は、腸脳軸(Gut-Brain Axis; GBA)において重要な役割を果たします。腸内微生物は、宿主の健康を維持するために必要な多くの生理的プロセスに関与しており、特にエネルギー代謝、免疫応答、神経行動の発達に寄与しています。健康な犬の腸内微生物は、主にBacteroidetesFusobacteriaFirmicutesの各門に属する微生物が優勢で、ついでActinobacteria門、Proteobacteria門が続きます。

腸内dysbiosisは、炎症、肥満、代謝異常、気分障害などの病理状態に関連しています。また、腸内microbiotaは、生理的、神経的、行動的機能に影響を与えます。

腸脳軸(GBA)とは、腸内マイクロバイオームが宿主の中枢神経系と双方向に情報をやり取りする複雑なネットワークで、神経、代謝、内分泌、免疫を介したシグナル伝達経路を通じて、認知機能と行動を調節します。

代謝経路において、腸内細菌は、短鎖脂肪酸(SCFAs)を産生し、これは腸管細胞の主要なエネルギー源であり、腸管バリア機能の維持に重要です。SCFAsは抗炎症作用と免疫調節効果を持ち、血液脳関門(BBB)を通過して脳に影響を与えます。

プレバイオティクスとプロバイオティクス

プレバイオティクスとプロバイオティクスは、腸内微生物の調整を通じて犬の不安障害に対する新しい治療法として注目されています。プロバイオティクスは、宿主に健康上の利益をもたらす生きた微生物であり、腸内のバランスを改善することが示されています。特に、LactobacillusやBifidobacteriumなどの菌株が、ストレスや不安の軽減に寄与することが報告されています。

プレバイオティクスは、腸内の有益な微生物の成長を促進する非消化性の栄養素です。フルクトオリゴ糖(FOS)やガラクトオリゴ糖(GOS)などが、腸内の微生物の多様性を高め、ストレス関連の症状を改善することが示されています。これらの物質は、腸内の有益な細菌を増やし、腸内環境を整える役割を果たします。

これらの製剤は、認知的な副作用がなく、依存性がないため、不安障害の治療における新しい代替手段として有望視されています。

獣医行動医学における最近の進歩

最近の研究では、攻撃的な行動を示す犬と腸内微生物の関係が調査されています。攻撃的な犬は、特定の腸内細菌の割合が高いことが示されており、これが行動に影響を与える可能性があります。このような研究は、犬の行動問題に対する新しい理解を提供します。

犬の行動表現型と特定の腸内微生物叢構造との間に相関関係があるという研究もあり、ストレスが神経活性代謝物を介して腸内環境に影響を与え、それによって宿主の行動に影響を与える可能性が示唆されています。

プロバイオティクスの治療的使用に関する研究も進展しています。特定のプロバイオティクスが、犬の攻撃性や分離不安を軽減する効果が示されています。これにより、腸内微生物の調整が犬の行動問題に対する新しい治療法として期待されています。

結論

犬の不安障害とGBAに関する研究は少なく、現在では特定のマーカーに焦点を当てた広範な研究が行われているのみです。今後の研究では、犬の不安レベルを正確に評価するために、特定のサイトカイン、代謝物、ホルモン、神経伝達物質などのより多くのバイオマーカーを取り入れる必要があります。

プレバイオティクスとプロバイオティクス療法に関しては、犬に関する査読済研究はわずか2件しか行われておらず、有望ではあるものの、決定的な結論を導くには不十分であり、更なる研究が必要です。

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(3) 総説:The Relationship between Canine Behavioral Disorders and Gut Microbiome and Future Therapeutic Perspectives

(犬の行動障害と腸内微生物叢の関係と将来の治療の展望)
Animals (Basel). 2024 Jul 12;14(14):2048. doi: 10.3390/ani14142048.
PMID: 39061510

結論

  • 犬の行動障害は、現代社会において飼い主にとって大きな課題となっており、犬の精神的健康を改善するための効果的な治療法や介入が必要とされています。

  • 腸内細菌叢は、迷走神経、神経伝達物質の調節、代謝物の産生、視床下部-下垂体-副腎(HPA)軸や炎症状態の調節などを通じて、動物の中枢神経系に影響を与える可能性があります。

  • 犬における精神的健康に関わる神経伝達物質(セロトニン、ドーパミン、GABAなど)のレベル変化と行動障害、腸内細菌叢の状態との関連を調べる必要があります。

  • 特に、Fecal Microbiota Transplantation (FMT)(糞便微生物叢移植)は、ヒトや齧歯類の研究から、犬においても精神障害の治療に役立つ可能性があると示唆されています。

  • 今後の研究では、脳と腸内細菌叢のさまざまな相互作用を検証するために、より幅広いバイオマーカー、神経伝達物質、代謝物、および検査方法を取り入れるべきです。

Gut Dysbiosis and Hypothalamic–Pituitary–Adrenal (HPA) Axis(腸内細菌叢の異常と視床下部-下垂体-副腎(HPA)軸)

  • HPA軸は、ストレス反応、報酬行動、学習、記憶などを調節する主要な生理学的システムです。

  • HPA軸の活動亢進や機能障害は、ヒトの精神障害に関連付けられています。

  • ストレス状況は、HPA軸の活性化を引き起こし、コルチゾールなどのストレスホルモンの分泌を促します。

  • ストレス状況は、腸内細菌叢の変化を引き起こす可能性もあります。

  • 腸内細菌叢の異常は、炎症性サイトカインの産生を増加させ、これが血液脳関門を通過してHPA軸を活性化する可能性があります。

  • 犬においても、HPA軸はストレス反応の主要なメカニズムであり、コルチゾールレベルはストレスの指標として使用されます。

  • 攻撃的な犬では、腸内細菌叢の組成が特異的であることが示されていますが、糞便コルチゾールレベルに差は見られませんでした。

Fecal Microbiota Transplantation (FMT) (糞便微生物叢移植)

  • ヒトの研究では、うつ病、不安、統合失調症、PTSD、アルツハイマー病などの精神疾患において腸内細菌叢が変化していることが示されています。

  • 犬においても、攻撃的および恐怖症の行動障害と腸内細菌叢の組成が関連付けられています。

  • FMTは、消化器感染症の治療に用いられ、精神疾患の症状改善にも有望であることが示唆されています。

  • うつ病患者の糞便を移植した齧歯類では、うつ病のような行動が誘導されることが示されています。

  • ストレス誘発性うつ病様行動のラットでは、FMTによりうつ病様の行動、セロトニン濃度、腸内細菌叢の異常、粘膜バリアが改善されることが報告されています。

  • 犬のFMTに関する研究は限られており、主に消化器疾患への効果が調べられています。

  • IBD、慢性腸疾患、アトピー性皮膚炎に対するFMTの有効性も報告されていますが、行動障害に対する効果を調べた研究はまだありません。  

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(4) Factors influencing the development of canine fear of thunder

(イヌの雷恐怖症の発症に影響を及ぼす要因)
Applied Animal Behaviour Science, 270, 106139. doi: 10.1016/j.applanim.2023.106139
東京農工大 入交 眞巳 特任准教授らの報告

Highlights

  • 雷恐怖症の発症は複数の要因に影響される。

  • 雷に対する恐怖の確率は加齢とともに増加したが、高齢犬では減少した。

  • トイ・プードルとミニチュア・ダックスフンドは、雷に対する恐怖のレベルが低かった。

  • 一戸建てに住んでいる犬は、マンションに住んでいる犬に比べて雷に対する恐怖心が強い。

  • 飼い主が雷を怖がると、犬はより雷を怖がる。

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