私たちの腸の中には、健康を左右する小さな生き物たちが暮らしていることをご存知ですか？「腸内マイクロバイオーム」と呼ばれるこの微生物の共同体は、今、医学の世界で最も注目されている分野の一つです。彼らは私たちの消化を助け、免疫力を鍛え、さらにはがんの発症にまで関わっているかもしれません。しかし、その働きや、私たちが口にするものが彼らにどう影響するのかについては、まだ多くの謎が残されています。今回は、腸内マイクロバイオーム研究の専門家であるイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のクリス・ゴールキー教授（Chris Gaulke）へのインタビューを通して、この神秘的な体内世界の秘密に迫ります。
専門家に聞く「腸内マイクロバイオーム」
消化管の内部には、腸内マイクロバイオームとして知られる多種多様な微生物が生息しています。イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で病理生物学を教えるクリス・ゴールキー教授は、腸内マイクロバイオームとそれが人間の健康に果たす役割を研究しています。ニュース編集局の生命科学エディター、リズ・アールバーグ・タッチストーン（Liz Ahlberg Touchstone）とのインタビューで、ゴールキー教授は、腸内の住人たちが消化、免疫、そしてがんにおいてどのような役割を果たしているのか、また私たちが摂取するものが彼らにどう影響するのかについて語りました。
Q: 腸内マイクロバイオームとは何ですか？なぜ体内にこれらの細菌や他の微生物がいてほしいのでしょうか？
A: 腸内マイクロバイオームとは、腸内に生息する細菌、ウイルス、微小な真核生物、真菌の集合体であり、それらが産生するタンパク質やその他の化合物も含みます。
一般的に、私たちは細菌やウイルスを悪いものだと考えがちです。しかし、腸内微生物は健康に重要な影響を与えるため、私たちの体内にいてほしい存在なのです。彼らは私たちの免疫系を訓練するのを助け、食事の中の消化できない成分を消化するのを助けることができます。そして重要なことに、病原体が定着するのを防いだり、腸内で病原体を攻撃して殺したりすることで、私たちが病気になるのを防いでくれるのです。
Q: 腸内マイクロバイオームは、栄養と消化の健康においてどのような役割を果たしますか？
A: マイクロバイオームは、栄養と消化の健康において非常に重要な役割を果たします。まず、微生物は私たちが消化できないものを消化できます。特に、難消化性の食物繊維を分解します。これらの繊維から、彼らは私たちにとって有益な化合物、例えば短鎖脂肪酸などを産生できます。短鎖脂肪酸は抗炎症作用を持つ分子で、私たち自身の細胞が栄養やエネルギーとして利用します。また、さまざまな栄養素の吸収も助けてくれます。私たち自身では作れないビタミンなどの微量栄養素を産生することもできます。私たちはそれらを食事から、あるいは微生物から得る必要があるのです。
マイクロバイオームが私たちにしてくれるもう一つの重要な要素は、生涯を通じて免疫系を訓練するのを助けることです。人生の非常に早い段階で、マイクロバイオームは信号を送ることで細胞を適切な場所に誘導するのを助け、後年になると、免疫系を刺激して病原体や他の微生物に対して活性を保つのを助けることができます。
Q: 私たちが食べるものは、腸内マイクロバイオームにどのように影響しますか？
A: 私たちの食事は、マイクロバイオームに最も重要な影響を与える要因の一つです。例えば、植物ベースの食事から動物性タンパク質ベースの食事に変えると、マイクロバイオームは数時間から数日で変化することがわかっています。腸は他の生態系と全く同じで、そこにある食物成分が微生物の餌になります。ですから、私たちがそれらの食物成分を変えれば、微生物も自分たちの活動、つまりそれらの化合物を分解して食べるために発現する遺伝子を変えるか、あるいはそれを得意とする他の微生物が侵入してきて優勢になるかのどちらかです。
これは私たちにさまざまな健康上の影響を与え得ます。例えば、有益な抗炎症化合物である短鎖脂肪酸を産生する細菌は、私たちがより多くの食物繊維を食べると増加する傾向があります。栄養士や医師が食物繊維を食べるように勧めるのはこのためで、それがあなたのマイクロバイオームを育てる助けになるのです。
Q: 抗生物質を服用すると、腸内のすべての微生物はどうなりますか？プロバイオティクス、プレバイオティクス、あるいはデトックスについてはどうですか？
A: 私の研究のいくつかで、それは非常に個人に依存することが示されています。ある人は特定の介入に非常によく反応するかもしれませんが、他の人は全く逆の、時には有害な反応を示すことさえあります。ですから、端的に言えば、私たちはまだ誰にとっても最良なものを完全にはわかっていないのです。
抗生物質を服用する場合、どの抗生物質を服用するかに大きく依存します。一部の抗生物質は他のものより広域スペクトルなので、より多くの種類の細菌を殺します。他は非常に標的が絞られています。しかし一般的には、腸内や体中の他のマイクロバイオームに存在する細菌の数を減らすことになります。これは将来的に新しいマイクロバイオームの組み合わせにつながることもあれば、抗生物質を服用する前の状態に完全に戻ることもあります。それは人、抗生物質のスペクトル、そして一般的な状況によります。ピロリ菌（H. pylori）感染のように、抗生物質が実際にマイクロバイオータを回復させるのに良い場合もあります。
プロバイオティクスとプレバイオティクスは、一般的に有害ではないと示されています。しかし、すべての個人で効果があるという確固たる情報はあまりありません。一部の個人では、抗生物質を服用する際にプロバイオティクスやプレバイオティクスを一緒に摂ると、気分が良くなると感じます。しかし、プロバイオティクスを恒久的に腸内マイクロバイオームに定着させるのは非常に困難です。
デトックスのように、物事を過剰に行うことは有益な場合もありますが、有害な場合もあります。それをサハラ砂漠だと考えてみてください。そして、これらの微生物は非常に小さなライオンやガゼルのようなものです。デトックスをすると、サハラ砂漠に火をつけて野生生物がどうなるかを見るようなものです。そしてそれは良いことも悪いこともあり得ます。私個人はデトックスを避ける傾向にあります。
Q: 腸内マイクロバイオームは、若年層における大腸がんの増加率の上昇など、がんにおいてどのような役割を果たしますか？
A: 微生物はさまざまな種類のがんにおいて役割を果たしています。私たちは消化器系がんについて最もよく知っています。私たち自身の胆汁酸を代謝することによって産生される二次胆汁酸のような微生物産物が、DNA損傷を引き起こし、それががんに繋がる可能性があることを知っています。微生物はまた、DNA損傷を引き起こす毒素を産生することもあります。それらは細胞がどれだけ速く増殖するかに影響を与えることができ、それもまたがんに寄与する可能性があります。
私たちは、大腸がんや他の消化器系がんに一般的に関連する細菌種をいくつか見つけました。しかし、これもまた非常に個別化されたものになります。これらの細菌を多く持っていても大腸がんになる人もいれば、そうでない人もいて、その理由はまだよくわかっていません。私たちは、この状況で微生物ががんの随伴者なのか、それとも推進者なのかさえまだわかっていません。がんの病態形成の過程に反応して微生物が変化するだけで、実際にそのがんを引き起こしているわけではない可能性もあります。これは非常に重要で活発な研究分野です。
クリス・ゴールキー教授（Chris Gaulke）
