フィーカリバクテリウム：空気を恐れる腸内細菌

たいていの細菌は、人に何をするかで有名になります。この菌は、いなくなることで有名になりました。

2008年、Harry Sokolが率いるチームが、手術の瞬間のクローン病の人の腸の粘膜を調べ、6か月後にもう一度調べました ¹。一つの種が、その不在によって際立っていました。切除した回腸の粘膜でその菌が少なかったところほど、6か月後の内視鏡的な再発が起こりやすかったのです ¹。その菌が Faecalibacterium prausnitzii です。そしてこれは、どこかの珍しい通行人ではありません。健康な成人では、体の中で最もありふれた細菌の一つです。

一文で言うと何か

Faecalibacterium prausnitzii は、ヒトの大腸にいる偏性嫌気性で運動性のない、酪酸をつくる細菌です。病原体ではなくふつうの住人で、健康な成人の腸で単独の種としては最も数の多いものの一つです ²³。

どこに住んでいるのか

大腸、そして私たちの体のほかにはほとんどどこにも住んでいません。ヒトの便から分離され、いまの名前を与えた2002年の記載は、この菌をヒトの大腸で最も多く定着するものの一つと呼びました ³。2013年の総説はそれに数字をつけています。健康な成人の腸内細菌叢の全細菌の5%以上です ²。

その食べ方の二つの細部が、この菌について多くを説明します。偏性嫌気性菌であること。酸素は単に役に立たないのではなく、この菌の終わりです。そして培地に酢酸を必要とすること ³。酢酸はほかの腸内細菌の廃棄物です。つまりこの菌は隣人たちの下流に座り、彼らが捨てたものを食べています。体の中で唯一、酸素がなく、食べ残しが絶えず供給される場所で、です。

私たちのために何をするのか

酪酸をつくります。酪酸が何のためにあるのかを尋ねるまでは、小さな化学の脚注のように聞こえるでしょう。

2011年、Dallas Donohoeらは無菌マウスとふつうのマウスを比べ、大腸上皮細胞 — 大腸の粘膜をつくる細胞 — が細菌のつくった酪酸を主なエネルギー源として使っていることを見いだしました ⁵。無菌の大腸上皮細胞はエネルギーの足りない状態にありました。酸化的リン酸化が落ち、ATPが少なく、オートファジーがオンになっていたのです。酪酸を加えるとミトコンドリアの呼吸が回復してオートファジーが止まり、しかもそれは酵素の阻害剤としてではなく燃料として働くことで起きていました ⁵。

ですから酪酸をつくる菌は、漠然とした「良い菌」ではありません。自分のまかないを外注した特定の組織への、供給業者です。

二つ目の仕事もあり、ここでは証拠が標語より面白いものになります。Sokolのグループはこの種を数えただけではなく、試験もしました。ヒトの末梢血単核球を F. prausnitzii で刺激すると、IL‑12とIFN-γが有意に下がり、IL‑10が上がりました。より穏やかで、炎症の少ない姿です ¹。レポーター細胞株では、菌そのものはIL‑1βが駆動するNF-κBの活性に何もしませんでしたが、その無細胞の上清は活性を消し去りました。マウスに生きた菌かその上清を与えると、化学的に起こした大腸炎の重さが目立って下がりました ¹。言い換えれば、抗炎症の効果の一部は、菌そのものではなく菌が分泌する分子なのです。のちにその上清から、そうした分子の一つが同定されました。MAM — 微生物由来の抗炎症分子 — と名づけられた15 kDaのタンパク質で、腸の上皮細胞で発現させるとNF-κBの活性化を下げ、食品用の Lactococcus lactis に運ばせるとマウスの化学的な大腸炎を防ぎました ⁶。

健康な志願者から新しい株を分離した2017年の研究が、役に立つつながりを加えています。それらの分離株では、酪酸の産生量とIL‑10を誘導する力が相関していたのです ⁸。燃料と鎮静は、二つの別々の物語ではないのかもしれません。

私たちに逆らって何をするのか — そして証明が尽きるところ

さて、ふつうはインフォグラフィックから落とされる部分です。害ではありません。ここで引用したどれも、この菌が健康な人を攻撃する姿を示してはいません。そうではなく、この物語がラベルより弱くなる四つの場所です。

人での証拠は関連にとどまります。 Sokolのヒトのデータは観察によるもので、因果を調べた仕事は細胞株とマウスです ¹。病気と一緒に減ることは、減ることが病気を起こすことと同じではありません。そしてこの種は長い一覧の状態で減っています。それは、病気全般に反応する弱い菌に、まさに期待されることです。

そして弱いことが、両刃になります。 酸素に耐えられないので ³、大腸の内腔に酸素を届かせるものは何であれ、この菌を消します。HIV感染における便の細菌叢を調べた2016年の研究は、F. prausnitzii が対照より決定的に少ないこと、そしてその集団が酸素に耐える種のほうへはっきり傾いていることを見いだしました。HIV群で増えていた種の80.8%が好気耐性で（52種のうち42種）、対照群で増えていた種では16.1%（87種のうち14種）でした ⁷。これは傷ついて酸素の入った腸の絵であり、消えた嫌気性菌はその結果だと考えるのが自然です。低い値は判決ではなく、合図として読んでください。

ラベルの名前は、届けられる以上のことを約束します。 健康な人から分離されたこの種の株は、酵素の産生、抗菌薬への耐性、免疫を調節する性質が互いに違っています。効果は株によって違うのであり、著者たちは自分の株を、証明されたプロバイオティクスではなく、次世代プロバイオティクスの候補と呼んでいます ⁸。

そしてこれは代謝の機械であって、利益そのものではありません。 最初の記載に出てくる4つの株はすべて、酪酸とギ酸とともに、L-乳酸ではなくD-乳酸をつくりました ³。細菌には出力があり、そのどれを要点と呼ぶかを選んでいるのは私たちです。

ここで引用したどの仕事も示していないのは、F. prausnitzii を意図的に — どんな手段であれ — 増やすことが人を健康にする、ということです。求めるべき試験は、それです。

名前は動き続けています

この菌は Fusobacterium prausnitzii として記載されました。2002年、Sylvia Duncanらは16S rRNAの配列解読によって、これらの株が厳密な意味での Fusobacterium とは遠い関係しかなく、むしろ Clostridium のクラスターIVに属することを示し、新しい属 Faecalibacterium を提案しました。基準種は Faecalibacterium prausnitzii、基準株は ATCC 27768 です ³。Fusobacterium prausnitzii は、古い論文でいまも出会う同義語です。

そして、また動きました。2022年、ゲノムにもとづく再検討がこのグループを分け、3つの新種が提案され、そして株A2-165 — 上の抗炎症の文献の多くを支えてきた働き者です — が Faecalibacterium duncaniae の基準株になりました ⁴。この属はその後も増え続けており、Faecalibacterium taiwanense が2024年にヒトの便から記載されています ⁹。

これは細かすぎる話ではありません。F. prausnitzii という言葉のもとに発表されたもののかなりの部分が、いまは違う名前を持つ生き物を説明している、ということです。この種の名前を掲げる検査や製品は、そのことを踏まえて読むべきです。

正直なまとめ

健康な大腸で最も数の多い細菌は、空気に触れれば死ぬ嫌気性菌で、腸の粘膜が好む燃料をその粘膜に供給し、炎症の信号を鎮める何かを分泌し、腸が炎症を起こすと姿を消し、そして私たちが研究しているあいだに二度も改名されました。このどの一文にも、背後に論文があります。この菌があなたを健康にしてくれるという一文には、まだ、ありません。