シュードモナドータ：健康な腸にもいる「悪玉」

ひと世代分の教科書は、これらをProteobacteriaと呼びました。そして名前が変わり、同じ細菌がいまはPseudomonadotaです。生き物については何も動いていません。けれどこの改名は、腸の科学で私がいちばん役に立つと思う考えの一つを眺めるための、いい口実になります。これは善玉と悪玉に仕分けられるグループではありません。量として読むグループです。どれだけ抱えているかのほうが、そもそも抱えているという事実よりずっと多くを語ります。

一文で言うと何か

Pseudomonadotaは、グラム陰性菌のとても大きな門 — 細菌の家系図の最も太い枝の一つ — で、仲間には Escherichia coli、Salmonella、Klebsiella pneumoniae、Pseudomonas aeruginosa、Neisseria、Haemophilus、そして豆やエンドウの根に住んで窒素を固定する根粒菌が含まれます。

この階級がどれほど粗いかを、覚えておいてください。門は科ではありませんし、種とはまるで違います。同じ門に収められた二つの細菌が、まったく違う場所で、まったく違うやり方で暮らしていることがあります。このたった一つの事実が、このグループについてネットで読むことの大半を無力にします。

なぜ名前が変わったのか

何十年ものあいだ「Proteobacteria」はどこででも使われながら、国際原核生物命名規約のもとで正式公表されたことは一度もありませんでした。規約が門という階級を扱っていなかったのです。国際原核生物分類委員会がその階級を含めることを決めたあと、名前は基準となる属の上に建て直されなければなりませんでした。OrenとGarrityは42の門について、その名前に正式な地位を与える記載を公表し、この門は Pseudomonas 属をもとにPseudomonadotaになりました ¹。

留保を声に出しておきます。これは帳簿づけであって、生物学ではありません。これらの細菌の性質は一つも変わっていません。どちらの名前も同じ生き物を指しており、これから何年も、文献では両方に出会います。

体のどこに住んでいるのか

濡れた表面があるところには、たいていこの門の誰かがいます。健康な成人を対象としたヒトマイクロバイオーム計画の調査は、健康な人どうしでも、腸や皮膚などのすみかを占める微生物が驚くほど違うという一般的な点を示しました。自分を比べるための、たった一つの正常な集団はありません ⁹。

健康な成人の大腸では、この門はいるけれども少数派です。それが、Shin、Whon、Baeによる2015年の Trends in Biotechnology の総説の出発点でした。自然なヒトの腸内細菌叢には、ふつうその一部しか含まれていない、というものです ²。規模の感覚のために言えば、2023年に Hepatology に発表された大腸内視鏡のコホートは、腸の粘膜そのものでこれを測り、健康な対照で最大8%、原発性硬化性胆管炎の人で最大11%、肝移植を受けた人で最大19%という値を得ています ⁴。これは一つのコホートの生検の読みであって、基準範囲ではないものとして扱ってください。相対的な存在量は、採取部位と配列解読の方法で動きます。

舌の上には Neisseria と Haemophilus が座っています ⁵。そして生まれてからの数日、大腸がこの先の一生そうであるような空気のない場所になる前には、腸内細菌科のような通性嫌気性菌が、たいてい主役になります ¹⁰。

私たちのために何をするのか

窒素を固定します。 根粒菌 — アルファプロテオバクテリア綱とベータプロテオバクテリア綱の仲間です — は土の中で自由な細菌として暮らし、それからマメ科植物の根に感染して窒素を固定するバクテロイドに変わり、空気から窒素を引き出して植物が使える形にします ⁶。食物連鎖全体がもたれかかっている化学であり、それがこの門のものです。

あなたの血圧を決めるのを助けます。 野菜由来の硝酸塩は飲み込まれ、唾液に戻って分泌され、舌の奥にいる硝酸塩を還元する細菌によって亜硝酸塩に変えられます。IJMS の総説は、その還元者の中で最も豊富なものとして Veillonella、Actinomyces、Haemophilus、Neisseria を挙げていますが、この門に属するのは後ろの二つだけです。亜硝酸塩はそれから硝酸塩・亜硝酸塩・一酸化窒素の経路を支え、同じ総説は、クロルヘキシジンの洗口液と舌の清掃がその血圧を下げる働きを鈍らせうることも指摘しています ⁵。ここでは留保が大事です。これは関連についての総説であって、歯科医が処方した洗口液をやめるように言う試験ではありません。

新生児の腸を引き渡すのかもしれません。 乳児が通性嫌気性菌から Bifidobacterium へ移っていく理由の標準的な説明は、早い定着者が大腸に残った酸素を消費し、厳密な嫌気性菌が住める場所にする、というものです。2022年の mSystems の論文は代謝のモデルを組み立て、大腸内の酸素の違いだけで、乳児のあいだに見られるばらつきを再現できることを見いだしました ¹⁰。それが何であるかははっきりさせておきましょう。仮説が筋として成り立つかを試す計算のモデルであって、臨床研究ではありません。

私たちに逆らって何をするのか

同じ門は、人を入院させる生き物のかなりの割合を供給しています。ただし、古い一覧でいちばん有名な名前は、静かにそこから去りました。Helicobacter pylori は何十年もプロテオバクテリアとして教えられてきましたが、この菌が座るイプシロンの枝は、それ自体が一つの門へ格上げされました。NCBI Taxonomyは Helicobacter をPseudomonadotaではなく Campylobacterota に収載しています。2015年に世界でおよそ44億人がこの菌を持ち、統合保有率がアフリカの70.1%からオセアニアの24.4%まで幅があるとしたメタ分析は、ですからお隣の門の測定ということになります ⁷。声に出して言う価値があります。このグループについてのページの大半は、いまもこれを数に入れているからです。

そして The Lancet に発表された2019年の世界の負担の推定では、細菌の抗菌薬耐性に関連する死亡は推定495万人、それに帰せられる死亡は127万人でした。耐性に関連する死亡が最も多い6つの病原体のうち、4つ — Escherichia coli、Klebsiella pneumoniae、Acinetobacter baumannii、Pseudomonas aeruginosa — がPseudomonadotaです ⁸。これらは不確かさの区間が広いモデルによる推定であり、著者たちもそれをはっきり述べています。

仕組み — それは酸素です

ここが覚えておく価値のある部分です。Shinらは、この門の割合が増えていることを、腸内細菌叢の乱れと病気の危険を示す診断上の目印の候補として提案しました ²。続いてLitvakらが仕組みを示しました。健康な大腸の粘膜は低酸素で、それが腸の内腔を嫌気的に保ち、偏性嫌気性菌に有利にします。炎症や抗菌薬の一巡がその粘膜の酸素濃度を上げると、隣人にはできない酸素呼吸ができるこの門の通性嫌気性菌が、その差につけこんで一気に増えるのです ³。

これは検証できる主張であり、実際に検証されました。2021年の mBio の研究では、化学的に（デキストラン硫酸ナトリウムで）起こしたマウスの大腸炎が、上皮の低酸素の喪失と、呼吸に依存した E. coli の拡大を引き起こしました。5-アミノサリチル酸は低酸素を回復させ、その拡大を鈍らせました。ただし、この薬が作用するPPAR-γ受容体を腸の粘膜に欠いたマウスでは、そうなりませんでした ¹¹。マウスと、既存の潰瘍性大腸炎の薬です。このモデルで仕組みが本物であることは示しています。誰かがマイクロバイオームをつくり変えるためにメサラジンを飲む理由には、なりません。

これが意味しないこと

消費者向けの腸の検査が、高いPseudomonadotaの割合をあなたに渡してきても、それは診断ではありません。健康と不健康を分ける検証された閾値はありませんし、その数字は採取の方法で動きますし、そして酸素の仕組みが正しいなら、この増殖は乱れた腸の粘膜の上流ではなく下流に座っています ³。その読みは火災報知器であって、火事そのものではありません。

正直なまとめは、いちばん劇的でないものです。この門は作物を養い、あなたの口で亜硝酸塩をつくり、新生児の大腸を整え、そして医学が向き合う最も危険な病原菌のいくつかも供給しています。いることはふつうです。情報を運ぶのは傾きのほうであり、そして役に立つ問いはいつでも、その量を上げさせた腸の粘膜に何が起きたのか、です。