人間の消化器系についてさらに学ぶために発明されたカプセル

CapScan カプセルは小腸を通過し、腸内微生物叢と食事が健康にどのような影響を与えるかに関する情報を提供します。

ケイティ・ヘルマン著 —[email protected]

Nature 誌の最近の出版物によると、研究者らは健康な人間の消化器系に関するデータを収集するために CapScan と呼ばれるカプセルを設計しました。 このプロジェクトは、カリフォルニア大学デービス校、スタンフォード大学、Envivo Bio Inc. の研究者によって実施されました。

研究中、研究者らは15人の健康な人の消化プロセスを分析し、食事と代謝プロセスの結果である代謝物との間に有意な相関関係があることを発見した。

「腸管の 4 つの異なる領域からサンプルを採取するために、個人が選択した食事を食べた後、4 つのデバイスがセットとして摂取されました。セット内の異なる種類のデバイスは、異なる、徐々に高い pH レベルで開くように設計されています。」研究は読む。

通常、消化は小腸内の酵素が食物を分解するときに行われ、その後血流に吸収されて栄養素が体全体に分散されます。 しかし、腸管に沿ったさまざまな部分の具体的な機能はほとんど不明のままです。

この研究の上級著者であり、カリフォルニア大学デービス校の西海岸メタボロミクスセンター所長であるオリバー・フィーン氏は、CapScan がどのように消化プロセスに光を当てることができるかについて洞察を提供しました。

「栄養がどのように変化するかを調べることができます」とフィーン氏は語った。 「人々に特定の食べ物を与え、これらの装置を使用して、それらを摂取している間に小腸のさまざまな部分で何が起こっているかを観察することができます。」

CapScan は pH 感受性層でコーティングされているため、研究者は腸管のどの部分をサンプリングするかを選択できます。 カプセルはその後、分析のために参加者の便から回収されます。

「この情報はすべて介入に使用できる」とフィーン氏は語った。 「栄養に何が起こっているのか、どの微生物が原因なのか、そしておそらくどの薬剤や他の化合物が微生物の性質を妨げているのかがわかれば、適切に介入できるようになります。人間の遺伝子を標的にする代わりに、健康を改善するために微生物種を標的にするでしょう。」

CapScan はまた、腸内メタボローム (代謝に関与する小分子) と腸内マイクロバイオームに関する情報のより徹底的な分析を提供したいと考えています。

この研究の筆頭著者であり、カリフォルニア大学デービス校のフィーン研究室の博士研究員であるジェイコブ・フォルツ氏は、消化の研究に使用される他の方法の欠点をCapScanがどのように克服しているかについてコメントした。

「この研究と新技術は、腸内で何が起こっているかを自由に研究するための扉を開きます」とフォルツ氏は電子メールで述べた。 「これまでは、物理的に侵襲的なサンプリング手順や過激な食事管理によってこれが妨げられていました。今後、研究者は腸の健康や病気に関する深刻な問題に取り組んだり、単にトマトの消化がオリーブの消化とどのように比較されるかを調べることができるようになります。」 」

これまでのところ、人間の消化を研究するのは難しいため、小腸は鎮静状態にある個人で、または侵襲的ではあるが管理された手順によってのみ研究されてきました。 この難しさの一部は、消化管の特定の部分しかスキャンできない内視鏡検査や結腸内視鏡検査などの臨床検査の制限によるものです。

しかし、CapScan の発明は、個人の腸内微生物叢を破壊したり汚染したりすることなく、消化管全体を移動して調査できるため、これまで研究されたことのないプロセスに関するより包括的な情報を提供できるようになります。 さらに、腸の健康と機能をテストする臨床試験では、参加者に有害な可能性のある極端な処置や食事療法を要求することを考慮する必要がなくなります。

「（このプロジェクトは）まさに未知の探求です」とフィーン氏は語った。 「人々は次のフロンティアは火星か海底だと考えていますが、別のフロンティアがあります。私たちは人間の病気だけでなく、微生物が人間の生理機能とどのように相互作用するかを理解することが絶対に不可欠であると考えています。」

執筆者: Katie Hellman —[email protected]