Bacillota

バシロタ(旧フィルミクテス):太る菌ではない

バシロタは、門の名前が正式に統一された2021年にフィルミクテスから改名された細菌の門です。ヒトの大腸で優勢な二つのグループの一つで、腸の粘膜を養う酪酸産生菌も、Clostridioides difficileのような病原菌も抱えています。ただし、よく聞く「フィルミクテス対バクテロイデーテス比」は、肥満の目印として信頼できるものではありません。

腸内細菌で太るのですか? — 50代の女性が夕暮れの浴室で体重計のそばに立ち、感心しない様子でいる
Bacillota
Syn.
Firmicutes, 低G+Cグラム陽性菌
NCBI
txid1239
Wikidata
Q25519942

便の検査結果が棒グラフで返ってきたことがあるなら、いちばん長い棒にはたぶん「フィルミクテス」と書かれていたはずです。その報告は、あなたが「太りやすい体質にできている」という意味だと教えてくれたかもしれません。ここでは、その棒について、そして今は新しい名前で呼ばれているこの門について、実際の研究が何と言っているのかを見ていきます。

バシロタとは何か

バシロタは細菌の門です。細菌の家系図のいちばん上の枝で、動物でいえば「脊索動物」と同じ階級にあたります。仲間の大半は厚い一層の細胞壁を持ち(グラム陽性に染まります) — グラム陰性に染まるネガティビクテス類が昔からの例外です — ゲノムはDNAの文字のGとCに比較的乏しく、古い教科書が「低G+Cグラム陽性菌」と呼ぶのはそのためです。

名前は新しいものです。何十年ものあいだ、この門はフィルミクテスでした。ラテン語の「硬い皮」に由来します。2021年 1、国際原核生物分類委員会が門という階級を命名規約の下に置き、OrenとGarrityが42の門について、それぞれ基準となる属をもとにした標準名を正式公表しました 1。フィルミクテスは、基準属のBacillusをもとにしたバシロタになりました。生き物については何も変わらず、変わったのはラベルだけです。消費者向けの検査のほとんどと、切り替え前に書かれたすべての論文では、いまも古い名前に出会います。ですからこの記事では両方を使います。

イラスト:壁の厚い桿菌が、二つは卵形の芽胞を抱えて、餌を食べた跡が珊瑚色に窪んだデンプン粒の上に横たわっている

あなたのどこに住んでいるのか

ほとんどは大腸です。スタンフォードのEckburgらが2005年 2 に健康な成人の大腸の粘膜と便から13,355本 2 のリボソーム遺伝子配列を読んだとき、二大門はフィルミクテスとバクテロイデーテスで、配列の大半は誰も実験室で育てたことのない種のものでした 2。この絵は今も変わっていません。体の多くの部位から健康な成人を調べたヒトマイクロバイオーム計画は、健康な人どうしでも抱えている微生物が驚くほど違い、部位ごとに強いすみ分けがあることを見いだしました 3。MetaHITのカタログは、その規模に数字をつけました。ヨーロッパの124人 4 の便から重複のない微生物遺伝子が約330万個 4、これはヒトの遺伝子数のおよそ150倍 4 にあたり、しかも一人残らず少なくとも160種 4 の主要な細菌を抱えていたのです。

バシロタは腸で止まりません。この門に属する乳酸桿菌は、Ravelらが症状のない女性396人 8 の膣内細菌叢を読んだときに見つかった5つの型のうち4つ 8 で優勢でした。もう一人の一員であるStaphylococcus aureusは主に鼻に住んでいます。The Lancet Infectious Diseasesに載ったWertheimの総説は、鼻をこの菌のヒトにおける主要な生態的地位と呼んでいます 13

私たちのために何をするのか

仕組みから始めましょう。利益はそこから導かれるからです。食物繊維とレジスタントスターチは消化されずに大腸へ届きます。腸内細菌はそれを発酵させて短鎖脂肪酸に変え、そのうちの二つ、酪酸とプロピオン酸は、LouisとFlintの総説がさまざまな健康を支える働きを認めているものです。とりわけ酪酸は大腸の粘膜の細胞が好んで使う燃料です 5。二人が挙げる主要な酪酸産生菌 — Faecalibacterium prausnitzii、Eubacterium rectale、Roseburiaのグループ — はすべてバシロタで、互いに食べ合う関係に頼っています。ある種の乳酸やコハク酸が、別の種の原料になるのです 5

その産生菌のうち最もよく研究されたものには、それ自身の証拠があります。Sokolらは、切除手術を受けたクローン病の患者を追い、腸の粘膜のF. prausnitziiの割合が低いことが6か月 6 後の再発を予測することを見いだしました。実験室では、この菌によってヒトの血球がつくるIL‑12とIFN-γが有意に減り、IL‑10が増え、培養上清は炎症の中心的なスイッチであるNF-κBの活性化を止めました 6。留保をはっきり言っておきます。この研究の治療を試した側は、化学的に大腸炎を起こしたマウスであって、人ではありません。もっともらしい仕組みは示していますが、証明された治療ではありません。

生き延びるための仕掛けもあります。サンガー研究所のBrowneらは、培養できないと切り捨てられていた健康なヒトの便由来の137種 7 を培養することに成功し、そのゲノムから、腸内細菌の属の少なくとも50〜60% 7 が丈夫な芽胞をつくると示しました。その芽胞をつくるものの大半はバシロタです。芽胞のおかげで、酸素を嫌う腸内細菌は人から人への旅を生き延びられます。そもそもこの集団の多くが共有されているのは、おそらくそのためです 7

イラスト:壁の厚い桿菌がレジスタントスターチの粒を分解して金色の酪酸の滴に変え、大腸の粘膜がそれを取り込む。10本のうち6本の桿菌が芽胞を抱えている

私たちに逆らって何をするのか

同じ門は、私たちが抱えている最も重い病原菌のいくつかも持っています。Clostridioides difficileは芽胞をつくるバシロタの一員で、抗菌薬が競争相手を一掃したあとの大腸を乗っ取ります。米国の10地域 12 で行われた能動的サーベイランスで、Lessaらは2011年 12 の1年だけで453,000件 12 の感染と約29,000人 12 の死亡を推定しました。症例の65.8% 12 は医療に関連したもので、65歳 12 以上の人の率比は、より若い成人と比べて8.65 12 でした。Staphylococcus aureusはもう一つの日常的な例です。Wertheimの総説は、鼻に保菌している人は自分の株で感染症を起こす危険が高いこと、そしてこの病原菌の抗菌薬耐性が世界中で治療を難しくしていることを指摘しています 13

この二つが、上に挙げた役に立つ仲間と何を共有しているかに注目してください。芽胞、厚い壁、しぶとさです。バシロタを頼れる味方にしている性質が、この門の病原菌を追い出しにくくもしているのです。

肥満の比率を、正直に

さて、棒グラフの話です。2006年 9、Ley、Turnbaugh、Klein、GordonはNatureに、肥満の志願者12人 9 が痩せた人よりバクテロイデーテスの割合が低いこと、そして2種類 9 の低カロリー食で体重が減るにつれてその割合が上がることを報告しました。対になるマウスの研究では、「肥満」の細菌叢が食べ物からより多くのエネルギーを取り出し、その性質が無菌マウスに移ることが分かりました 10。これらの論文から、フィルミクテス/バクテロイデーテス比は、太る・痩せるのダイヤルとして世間に広まりました。

その後の証拠は、この考えに協力してくれませんでした。Magneらは2020年 11 に文献をまとめ、研究ごとの結果が矛盾していること、そしてその違いは体重と同じくらい簡単に、検体の扱い方、塩基配列の読み方、あいまいにしか書かれていない生活習慣で説明できることを見いだしました。彼ら自身の言葉による結論はこうです。この比率を特定の健康状態と結びつけること、とりわけ肥満の目印と見なすことは、現時点では難しい 11。ですから検査報告でバシロタの棒が高いことは、診断ではありません。それは、大腸の粘膜が動くための酪酸産生菌も、病院が心配する病原菌も同じように含んでいる門の、ひとコマの写真にすぎず、あなたがそのどちらを抱えているのかを、その棒は教えてくれないのです。

重要な事実

  • バシロタは、かつてフィルミクテスと呼ばれた門の正式な名前です。この名前は2021年に、他の41の門名とともに正式公表されました。1
  • ヒトの大腸と便を対象とした最初の大規模な塩基配列調査(リボソーム遺伝子配列13,355本)では、フィルミクテスとバクテロイデーテスが二大門であり、配列の大半は実験室で培養されたことのない種のものでした。2
  • MetaHITのカタログは、ヨーロッパの124人の便から重複のない微生物遺伝子を約330万個見つけました。ヒトの遺伝子数のおよそ150倍で、一人ひとりが少なくとも160種の主要な細菌を抱えていました。4
  • 腸の粘膜の健康と最も結びつく短鎖脂肪酸である酪酸とプロピオン酸は、主に、私たちに消化できない食物繊維を発酵させる腸内細菌がつくります。主要な酪酸産生菌はバシロタに属します。5
  • バシロタの主要な一員であるFaecalibacterium prausnitziiは、ヒトの血球で炎症性のIL‑12とIFN-γを下げ、IL‑10を上げました。この菌が減っていることは、手術の6か月後のクローン病の再発を予測しました。6
  • 健康な腸の細菌の属の少なくとも50〜60%は、人から人へ渡るためにできた丈夫な芽胞をつくります。この研究は「培養できない」とされてきた腸内の137種を分離しました。7
  • バシロタの一員であるClostridioides difficileは、2011年の米国だけで推定453,000件の感染と約29,000人の死亡を引き起こしました。12
  • フィルミクテス/バクテロイデーテス比に関する2020年の総説は、報告された結果が互いに矛盾しているため、この比率を特定の健康状態と結びつけること、とりわけ肥満の目印と見なすことは現時点では難しいと結論しました。11

よくある質問

バシロタはフィルミクテスと同じものですか?

同じです。フィルミクテスは同じ門の古い名前です。2021年、国際原核生物分類委員会が門という階級を命名規約の下に置くことを決めたあと、OrenとGarrityが42の門について標準化された名前を正式公表し、フィルミクテスはバシロタになりました。古い論文や消費者向け検査の報告の多くはいまもフィルミクテスと書いています。生き物は変わらず、変わったのはラベルだけです。

フィルミクテス対バクテロイデーテス比が高いのは、太っていく兆しですか?

この考えは、体重が減るにつれてバクテロイデーテスの割合が上がった肥満の人12人を調べた2006年のNatureの研究から来ています。2020年に文献をまとめた総説は、研究ごとの結果が矛盾していることを見いだし、この比率を特定の健康状態と結びつけることは現時点では難しく、まして肥満の目印として扱えるものではないと結論しました。検査報告の比率ひとつから分かることは、ほとんどありません。

バシロタの細菌は私にとって良いのですか、悪いのですか?

どの一員かによって、どちらでもあります。この門には、大腸の粘膜を養う主要な酪酸産生菌も、健康な膣内細菌叢で優勢になる乳酸桿菌も、そしてClostridioides difficileやStaphylococcus aureusも入っています。門をひとまとめに評価するのは、「哺乳類」は良いか悪いかと問うようなものです。

バシロタは体のどこに住んでいますか?

主に大腸で、そこでは二大門の一つです。この門に属する乳酸桿菌は、ほとんどの女性の膣内細菌叢で優勢ですし、もう一人の一員であるStaphylococcus aureusは主に鼻に住んでいます。

食事で「良い」バシロタを増やせますか?

主要な酪酸産生菌は、消化されずに大腸まで届く食物繊維やレジスタントスターチで育ち、互いの副産物を食べ合っています。それがLouisとFlintの総説が描く仕組みです。あなた自身の数字がどれだけ動くかは人それぞれで、このページのどの検査にも予測はできません。

出典

  1. Oren A, Garrity GM. Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes. Int J Syst Evol Microbiol, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056
  2. Eckburg PB et al. Diversity of the human intestinal microbial flora. Science, 2005 — doi:10.1126/science.1110591
  3. Human Microbiome Project Consortium. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature, 2012 — doi:10.1038/nature11234
  4. Qin J et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature, 2010 — doi:10.1038/nature08821
  5. Louis P, Flint HJ. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ Microbiol, 2017 — doi:10.1111/1462-2920.13589
  6. Sokol H et al. Faecalibacterium prausnitzii is an anti-inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients. PNAS, 2008 — doi:10.1073/pnas.0804812105
  7. Browne HP et al. Culturing of 'unculturable' human microbiota reveals novel taxa and extensive sporulation. Nature, 2016 — doi:10.1038/nature17645
  8. Ravel J et al. Vaginal microbiome of reproductive-age women. PNAS, 2011 — doi:10.1073/pnas.1002611107
  9. Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, Gordon JI. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. Nature, 2006 — doi:10.1038/4441022a
  10. Turnbaugh PJ et al. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature, 2006 — doi:10.1038/nature05414
  11. Magne F et al. The Firmicutes/Bacteroidetes ratio: a relevant marker of gut dysbiosis in obese patients? Nutrients, 2020 — doi:10.3390/nu12051474
  12. Lessa FC et al. Burden of Clostridium difficile infection in the United States. N Engl J Med, 2015 — doi:10.1056/NEJMoa1408913
  13. Wertheim HFL et al. The role of nasal carriage in Staphylococcus aureus infections. Lancet Infect Dis, 2005 — doi:10.1016/S1473-3099(05)70295-4

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