Gut Microbial Exposure Shapes Immune Responses and Drives Autoimmune Susceptibility in Experimental Autoimmune Encephalomyelitis = 장내 미생물 노출에 따른 다발성 경화증 마우스 모델의 면역 반응 변화 및 인과적 역할 탐색

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Multiple sclerosis （MS） is a chronic autoimmune disease characterized by central nervous system demyelination, with mounting evidence suggesting that the gut microbiome influences pathogenesis via the gut-brain axis. Despite reports linking specific gut microbes to MS, the functional roles of taxa such as Eisenbergiella tayi and Akkermansia muciniphila remain controversial, with conflicting findings regarding their disease-promoting or protective effects. To resolve these discrepancies and clarify the mechanisms of microbiota-modulated autoimmunity, this study utilized a germ-free transgenic relapsing-remitting （RR） mouse model highly susceptible to experimental autoimmune encephalomyelitis （EAE）. Disease susceptibility and immune responses, including T cell activation and cytokine profiles following mono-colonization with E. tayi or A. muciniphil awere assessed, and further examined the impact of early microbial establishment using a conventionalization model. By integrating detailed microbiome analysis, this research provides mechanistic insights into how specific gut microbes influence autoimmune susceptibility, offering a foundational basis for developing targeted, microbiome-based therapeutic strategies for MS.

국문 초록 (Abstract)

다발성경화증 （Multiple Sclerosis, MS）은 중추신경계의 탈수초화를 특징으로 하는 만성 자가면역질환으로, 최근에는 장–뇌 축 （gut–brain axis）을 매개로 장내 미생물이 질환의 병태생리에 영향을 미친다는 근거가 축적되고 있다. 특정 장내 미생물과 MS의 연관성을 보고한 연구는 증가하고 있으나, 개별 균주가 질환의 발병 및 진행에 미치는 역할은 명확히 규명되지 않았다. 이에 본 연구에서는 다발성경화증과 연관성이 보고된 장내 미생물이 자가면역 신경염증에 미치는 영향을 규명하고자 MS 환자에서 증가한 것으로 보고된 Eisenbergiella tayi 와 감소한 것으로 보고된 Akkermansia muciniphila 를 대상으로 하여 MS 환자의 임상적 특성을 잘 재현하는 재발-완화영 형질전환 Experimental Autoimmune Encephalomyelitis （EAE） 마우스 모델을 이용하였다. 무균 상태의 EAE 마우스 모델에서 E. tayi 와 A. muciniphila 의 단독 점착이 질병 감수성 및 면역 반응에 미치는 영향을 평가하였으며, T 세포 활성화와 사이토카인 발현 양상을 분석하였다. 또한 질병 발병을 유도할 수 있는 conventionalization 모델을 통해 초기 미생물 점착이 질병 발현에 미치는 영향을 추가적으로 검증하였다. 본 연구는 면역학적 분석과 장내 미생물군 분석을 통합적으로 수행하고 장내 미생물군의 구성 변화를 분석하여 초기 미생물 정착이 숙주의 면역 환경과 질병 감수성에 미치는 영향을 규명하였으며, 이는 장내 미생물과 자가면역질환 간의 상호작용에 대한 이해를 확장하고 향후 MS 치료를 위한 미생물 기반 표적 치료 전략 개발의 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• I. Introduction 1
• II. Materials and Methods 4
• III. Results 9
• IV.Discussion 37
• V. References 42