腸内細菌の「隠れた」グループは健康に不可欠である可能性がある

謎の細菌群が病気のない人々の腸内マイクロバイオームで繁栄しているようで、それらが健康にとって重要である可能性があることを示しています。

私たちの腸内には 4,600 種以上の細菌が存在し、互いに相互作用し、私たちの体に影響を及ぼし、免疫システムから睡眠、老化速度、精神的健康状態のリスクに至るまであらゆるものに影響を与えていると推定されています。

しかし、これらの種の約3分の2は「隠れたマイクロバイオーム」の一部であり、そのほとんどは私たちが実験室で増殖させることができておらず、名前さえありません。私たちは、腸内のゲノムを見て初めてそれらが存在することを知ります。 「これらの種は単なる傍観者なのか、それとも人間の健康に関係があるのか​​という、切実な疑問がまだ残っています。」ケンブリッジ大学のアレクサンドル・アルメイダは言う。

アイデアを得るために、アルメイダと彼の同僚は、腸内微生物叢のサンプルで見つかった一連のゲノムから細菌の遺伝的指紋を検索しました。これらは、主にヨーロッパ、北米、アジアの 39 か国の 11,000 人以上を対象とした研究から得られたものです。

このうち約半数には既知の病状がなかったが、残りの半数には炎症性腸疾患、肥満、慢性疲労症候群など13の病状のうちのいずれかがあると診断された。

研究者らは、715 種の細菌がこれらの症状の少なくとも 1 つに関連付けられており、そのうち 342 種は人々がその症状に罹患している場合に多く見つかり、373 種は人々が健康状態に問題がない場合に多く発見されることが判明した。

これらの候補の中で、CAG-170 属が最も強い関連性を持って浮上しました。 「さまざまな条件にわたって一貫して、病気と比較して健康状態ではCAG-170が大幅に増加しているようであることがわかりました」とアルメイダは言います。

研究の第 2 部では、アルメイダと彼の同僚は、腸内細菌の健全な混合、または不均衡な混合、つまり腸内細菌叢の異常とどの細菌種が関連しているかを調べました。

「やはり、CAG-170には明らかな効果があるようだということが分かりました」とアルメイダは言う。 「本質的に、CAG-170の存在量が多いほど腸内細菌叢の異常が少なく、腸内微生物叢がより健康であるという明確な相関関係があった。」

なぜそうなるのかを調査するために、研究チームはCAG-170のゲノムを調べ、高レベルのビタミンB12を生成できる代謝経路の遺伝子と、さまざまな炭水化物や繊維を分解する酵素の遺伝子を探した。

CAG-170細菌自体がビタミンB12を使用するという兆候はなかったが、CAG-170細菌と一緒に一般的に見られる他の種はビタミンB12を使用する能力を持っていることが多い、とアルメイダは言う。 「CAG-170はより利他的なアプローチをとり、マイクロバイオームの残りの部分に代謝サポートを提供しているようです。」

イタリアのトレント大学のニコラ・セガタ氏は、これは腸内マイクロバイオームのどの特徴が健康や病気に関係しているのかをより深く理解するための重要な一歩であると述べ、同氏の研究は最近、健康な腸内マイクロバイオームがどのようなものであるかを明らかにしたが、そのような細菌がこれらの利点をもたらすメカニズムについては具体的に概説していない。

アルメイダは、CAG-170の数値が高いことが健康の原因なのか、それとも健康状態の結果であるのかを答えるのは簡単ではないと述べています。これに取り組むには、CAG-170 の導入によって特定の症状のリスクが軽減されるかどうかを調査する研究が必要です。

「ヒトのマイクロバイオームと人体は非常に密接に結びついているため、それらは単一の非常に複雑なシステムであると考える必要があります」と瀬形氏は言います。 「前者と後者との因果関係を議論するのではなく、システム全体が健康または不健康な状態、健康と不健康な食事にどのように関連しているかを検討する必要があります。」

瀬形教授は、この研究を栄養臨床試験で追跡し、食事のどの変化がマイクロバイオーム、つまり人間のシステムのどの部分に影響を与えるかを評価することが重要であると述べている。

アルメイダは、CAG-170 の可能性を 2 つの観点から捉えています。 1 つ目は、これらの細菌が腸内マイクロバイオームの健康状態の指標として使用できることです。 2 つ目は、全体的な健康をサポートするように設計された新世代のプロバイオティクスへの扉を開くことです。

瀬形教授は、CAG-170はプロバイオティクスの良い候補かもしれないが、これらの細菌を実験室で増殖させることは非常に困難であり、ましてやそれらを生きたまま腸に送り込んで実際に定着させる方法を開発することは言うまでもない。 「CAG-170の量を増やすことができる最高の食品や最高のプレバイオティクスサプリメントを見つけることは、それらの種をプロバイオティクス製品として開発するよりもはるかに簡単です」と彼は言います。

しかしアルメイダは、ゲノムデータは何が役立つかについての手がかりを提供すると言う。 CAG-170 細菌はアミノ酸のアルギニンを生成できないようであるため、より多量のアルギニンを提供すると細菌の培養に役立つ可能性があり、あるいはいつか腸内での存在が増加する可能性があります。