概要 - 生物伝達物質を介した合成MC：腸-脳軸の治療的調節

タイトル
生物伝達物質を介した合成MC：腸-脳軸の治療的調節

時間
2025-07-10 10:06:13

著者
{"Sebastian Lotter","Elisabeth Mohr","Andrina Rutsch","Lukas Brand","Francesca Ronchi","Laura Díaz-Marugán"}

カテゴリ
{cs.LG,q-bio.QM,q-bio.TO}

リンク
http://arxiv.org/abs/2507.07604v1

PDF リンク
http://arxiv.org/pdf/2507.07604v1

概要

研究論文は、個別の医療を強化するための腸-脳軸（GBA）の治療的な調節に合成分子通信（SMC）の使用を探求しています。SMCは、患者の生化学信号の連続監視を可能にするIoBNTデバイスに不可欠です。技術的および倫理的な障壁のために、人間の体内で信号を生成することは難しいです。 論文は、GBA（腸内細菌叢と中枢神経系の間の自然な通信システム）の調節を通じて間接的に信号を生成する革新的なアプローチを提案しています。このアプローチは、IoBNTデバイスによって収集されるような個人健康データを利用して、より効果的で適応性のあるGBA調節治療を開発するために役立ちます。 論文の主要な貢献は以下の通りです： - GBAにおける生物伝送子（Tx）の調節による情報伝達のための理論的枠組み。 - ランダムフォレスト（RF）分類器を使用した計算モデル、GBAの調節子を限られたデータで特定。 - 特定の調節経路の特定、特に腸内細菌と関連する代謝信号の経路、治療的な意義があります。 研究はマシンラーニングを使用して、マウスモデルからのデータを分析し、食事介入、特にケトーシス食（KD）が腸内細菌叢と代謝プロファイルに与える影響を特定しました。結果は、KDがGBAの調節のための治療ターゲットとして効果的であることを示し、特定の細菌種と代謝物が食事の効果を媒介する役割を果たす可能性があることを示唆しています。 提案されたアプローチは、個々の腸内細菌叢構成に合わせた非常に効果的な、個別の食事介入を可能にすることで、神経疾患の治療を革新する可能性があります。IoBNTアシスト付き治療における検知-作動ループを閉じることで、この研究は患者の成果を向上させ、個別医療の進展に有望な道を開くことができます。


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