プロバイオティクス由来細胞外小胞（PEVs）がマクロファージを再プログラムする仕組みを論文から解説

三島誠一

投稿日 : 2026-01-26

約8分で読めます

サプリメント

プロバイオティクス由来細胞外小胞（PEVs）がマクロファージを再プログラムする仕組みを論文から解説

はじめに

2026年1月11日、Gut Microbesに興味深いレビュー論文が掲載された。

Li et al., 2026「Probiotic extracellular vesicles reprogram macrophage immunometabolism: From gut crosstalk to host health」

**プロバイオティクス由来の細胞外小胞（PEVs）**が、マクロファージの代謝を再プログラムして免疫機能を調節するという、これまでのプロバイオティクス研究とは異なる視点の論文だ。

「生きた菌が腸に届く」ことが重要だと思われてきたが、実は菌が分泌するナノ粒子が効いている可能性がある。

細胞外小胞（EVs）とは何か

ナノサイズの「郵便物」

細胞外小胞（Extracellular Vesicles、EVs）は、細胞が分泌するナノサイズ（30-200nm）の脂質二重膜小胞だ。

内部に様々な「荷物」を含んでいる：

タンパク質：酵素、シグナル分子
核酸：mRNA、miRNA、DNA
脂質：膜構成成分
MAMPs：微生物関連分子パターン（免疫刺激物質）

これらが、細胞から細胞へ情報を伝達する「郵便物」として機能する。

プロバイオティクス由来EVs（PEVs）

腸内細菌も細胞外小胞を分泌している。これを**PEVs（Probiotic-derived Extracellular Vesicles）**と呼ぶ。

PEVsの特徴：

生菌体そのものより小さく、組織に浸透しやすい
腸管バリアを通過して全身に分布可能
免疫細胞（特にマクロファージ）と相互作用

つまり、プロバイオティクスの効果の一部は、菌体そのものではなくEVsを介している可能性がある。

マクロファージの「代謝リプログラミング」

免疫細胞はエネルギー代謝を切り替える

マクロファージは免疫の司令塔だ。炎症を促進したり、抑制したり、状況に応じて役割を変える。

重要なのは、この役割の切り替えが代謝の変化を伴うことだ。

状態	優勢な代謝経路	免疫機能
M1（炎症性）	解糖系	炎症促進、病原体攻撃
M2（抗炎症性）	OXPHOS、FAO	炎症抑制、組織修復

解糖系（Glycolysis）：ブドウ糖を急速にATPに変換。炎症応答に必要
酸化的リン酸化（OXPHOS）：ミトコンドリアでの効率的なATP産生
脂肪酸酸化（FAO）：脂肪酸からのエネルギー産生

M1からM2へ、あるいはその逆への切り替えを「極性化（Polarization）」と呼ぶ。

PEVsがマクロファージ極性化を調節

Li et al.のレビューによると、PEVsは複数の代謝経路に作用してマクロファージの極性化を調節する。

主な作用機序：

解糖系の抑制：M1（炎症性）への分化を抑制
OXPHOS/FAOの促進：M2（抗炎症性）への分化を促進
アミノ酸代謝の調節：アルギニン代謝など

これにより、過剰な炎症応答を抑制し、慢性炎症を改善する可能性がある。

菌種別のEVs効果：研究結果から

Lactobacillus johnsonii由来EVs

Tao et al., 2024（Journal of Advanced Research）の研究。

モデル：ETEC K88感染マウス（下痢性疾患モデル）

結果：

L. johnsonii由来EVsがM2マクロファージを活性化
ERKシャットダウンを介してNLRP3インフラマソーム活性化を阻害
腸管上皮細胞の炎症を抑制
菌体そのものよりもEVsの方が効果的

NLRP3インフラマソームは炎症の「点火装置」だ。これを抑制することで、過剰な炎症応答を防ぐ。

Lactobacillus plantarum由来EVs

Chen et al., 2024（J Agric Food Chem）の研究。

モデル：DSS誘発潰瘍性大腸炎マウス

結果：

M2マクロファージ極性化を誘導
抗炎症性サイトカイン（IL-10、TGF-β）分泌を促進
炎症性サイトカイン（IL-6、TNF-α、ヒスタミン）を抑制
腸内細菌叢のリモデリング：有害菌減少、有益菌増加

潰瘍性大腸炎の改善に、EVsが寄与している可能性を示した。

Akkermansia muciniphila由来EVs

Chelakkot et al., 2018（Exp Mol Med）は、このテーマのランドマーク論文だ。

ヒトでの観察：

2型糖尿病患者の便中にはAkkermansia由来EVsが少ない
健常者はAkkermansia由来EVsが豊富

動物実験（高脂肪食マウス）：

AmEVs投与で体重増加抑制
耐糖能改善
タイトジャンクション機能強化

in vitro（Caco-2細胞）：

LPS処理による腸透過性亢進をAmEVsが抑制
オクルディン（タイトジャンクションタンパク質）発現増加
E. coli由来EVsでは効果なし

この最後の点が重要だ。菌種によってEVsの効果が全く異なる。

疾患への関連：腸-全身クロストーク

炎症性腸疾患（IBD）

PEVsは腸管免疫に直接作用し、M2マクロファージ極性化を通じて炎症を抑制する。

前述のL. plantarum EVs研究では、潰瘍性大腸炎モデルで症状改善が確認されている。

神経変性疾患（腸脳軸）

Baek et al., 2024（Food Sci Anim Resour）のレビューは、PEVsとメンタルヘルスの関連を論じている。

PEVsはBDNF（脳由来神経栄養因子）発現を調節
抗うつ効果、認知機能改善効果の可能性
中枢神経系での細胞間コミュニケーションを媒介

腸脳軸を介した、神経変性疾患への応用可能性がある。

動脈硬化

慢性炎症は動脈硬化の主要なドライバーだ。マクロファージの過剰なM1極性化が、動脈壁でのプラーク形成に関与している。

PEVsによるM2極性化促進は、動脈硬化の予防・改善に寄与する可能性がある（ただし、直接的なエビデンスはまだ限られている）。

ポストバイオティクスとしてのPEVs

プロバイオティクスとの違い

特性	プロバイオティクス	ポストバイオティクス（EVs）
生存性	生菌が必要	非生存でOK
安定性	保存条件に敏感	比較的安定
投与量	CFUで管理、腸内定着に依存	粒子数で定量可能
安全性	免疫抑制患者で注意	理論上より安全
作用部位	主に大腸	全身に分布可能