[Gut Microbiome] Gut Microbiota-bone Axis

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GutMicrobiota-bone Axis

Christopher R.Villa, Wendy E. Ward & Elena M. Comelli

Department ofNutritional Sciences, University of Toronto, Toronto, ON, M5S 3E2; andDepartment of Kinesiology, Brock University, St. Catharines, ON, L2S 3A1

ABSTRACT

The gut microbiota (GM) is an important regulator of body homeostasis, including intestinal and extra-intestinal effects. This review focuses on the gut microbiota-bone axis, which we define as the impartial effect of the gut-associated microbial community or the molecules they synthesize, on bone health. While research in this field is limited, findings from preclinical studies support that gut microbes positively impact bone mineral density and strength parameters. Moreover, administration of beneficial bacteria (probiotics) in preclinical models has demonstrated higher bone mineralization and greater bone strength. The preferential bacterial genus that has shown these beneficial effects in bone is Lactobacillus and thus lactobacilli are among the best candidates for future clinical intervention trials. However, their effectiveness is dependent on stage of development, as early life constitutes an important time for impacting bone health, perhaps via modulation of the GM. In addition, sex-specific difference also impacts the efficacy of the probiotics. Although auspicious, many questions regarding the gut microbiota-bone axis require consideration of potential mechanisms; sex-specific efficacy; effective dose of probiotics; and timing and duration of treatment.

제목

장내 미생물-뼈 축

내용

장내 미생물은 장내 및 장의 외부 영향을 포함하여 신체의 항상성을 조절하는 중요한 조절 인자이다. 이 리뷰는 장내 미생물 군집 또는 그들이 합성하는 분자가 뼈의 건강에 미치는 동일한 영향으로 정의 내린 장내미생물-뼈 축(gut microbiota-bone axis)에초점을 맞춘다. 이 분야의 연구는 제한적이지만, 전임상 연구의결과는 장내 미생물이 골밀도와 강도(strength)의 매개 변수에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 지지한다. 더욱이, 전임상 모델에서 유익균(프로바이오틱스)를 투여하면 뼈의 무기화작용이 증가하고 뼈의 강도가 높아진다는 사실이 입증되었다. 이렇듯 뼈에 유익한 효과를 보이는, 특혜적인 균은 락토바실러스(Lactobacillus)이며, 따라서 유산균(젖산균)은미래의 임상 개입 시도를 위한 최고의 후보자 중 하나이다. 그러나 아마도 생애 초기 단계는 장내 미생물의조절을 통해서 뼈 건강에 영향을 미치는 중요한 시간을 구성하기 때문에 그 효과는 성장 및 발달 단계에 달려 있다.또한 성별에 따른 차이는 프로바이오틱스의 효능에도 영향을 미친다. 상서롭지만, 장내 미생물-뼈 축에 관한 많은 질문들은 성 특정 효능, 프로바이오틱스의 유효 복용량; 치료의 시기와 기간과 같은 잠재적인메커니즘의 고려가 필요하다.

Key Words

: #Development #Aging #BoneMineralDensity#BoneStructure #Probiotics #Homeostasis #Microbiome#Microorganisms#Microbes #Microbiota #GutMicrobiome #GutMicrobiota#GutMicrobiota-BoneAxis#GutMicrobiotaAndBone

#성장 #노화 #골밀도 #뼈구조 #관절구조 #프로바이오틱스#유산균 #항상성 #마이크로바이옴 #미생물총 #미생물군 #미생물유전자 #장내미생물 #장내미생물총 #장내미생물군 #장내미생물-뼈축 #장내미생물과뼈

[출처: Villa, C.R., Ward, W. E., & Comelli, E. M. (2017). Gut microbiota-bone axis. Critical reviews in foodscience and nutrition, 57(8), 1664-1672.]

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