腸内細菌叢がいかにして人間の健康に影響を与える可能性があるか？
非常に興味深い記事。
Designer fibre meals sway human gut microbes
・Delannoy-Bruno研究員らは、太り気味の人に食物繊維を補給したときの効果を調べるため、無菌マウス（9つのマウスグループ）のそれぞれの腸に肥満の女性9人のうちの1人のマイクロバイオームを移植した。マウスには、低繊維、高脂肪の食事を与え続け、定期的に繊維を補給した。このマウスのマイクロバイオームを解析し、繊維補給の前後での糞便中の微生物DNAを分析することで、特定の食物繊維の摂取に関連する遺伝子を追跡した。
・食物繊維を一定期間摂取するごとに、食物繊維の分解に関連する遺伝子の数が増加した。これは食物繊維の存在が、それらの遺伝子を保有する細菌種に競争上の優位性を与えたためと考えられる。複数の種類の繊維（イヌリンを含む）を組み合わせ食餌からサプリメントを摂取すると、繊維の分解に関連する遺伝子の数が大幅に増加した。
・ヒト由来の微生物を接種したマウスでは、繊維の補給に応じて腸内細菌の組成が顕著に変化していた。微生物集団が特定の繊維にさらされると、その繊維の代謝に必要なタンパク質をコードする遺伝子の存在が大きくなることがわかった。例えば、セルロースを含むエンドウ豆やオレンジの繊維を摂取すると、その繊維を加水分解するβ-グルコシダーゼ酵素をコードする遺伝子の発現量が増加した。これは、セルロースをエネルギー源として利用できる細菌が増殖したためと考えられる。
・ヒトのマイクロバイオームを移植したマウスでは、バクテロイデスに限らず様々な細菌群が拡大することで、繊維に応答する遺伝子のシグネチャーが非常に豊富になった。優位に立った細菌の分類は、それぞれの繊維の存在に対する反応において競争上の優位性を共有していた。このことから、食事介入に対する個体の反応パターンは、微生物の遺伝子量の変化に共通していることが明らかになった。
これらの知見がヒトの生物学にどのように関連するか？
・肥満の被験者12人を対象にエンドウ豆繊維の摂取前、摂取中、摂取後のマイクロバイオームの特徴を調べた。参加者は食事の違いによるマイクロバイオームの変化の影響を最小限に抑えるため、高飽和脂肪・低繊維の均一な食事を与えられた（マウスが与えられていた食事の種類と同じ）。その結果、食物繊維を摂取したときの微生物遺伝子の反応は、マウスで観察されたものとほぼ同じであった。
・14人のグループを対象に、2種類と4種類の食物繊維を組み合わせたサプリメントを与えた研究では、摂取する繊維の種類が多いほど繊維の代謝に関与する微生物の遺伝子数が増加することが判明した。また、食物繊維に反応する酵素の変化は特定の代謝機能や免疫機能に関連するタンパク質の血漿中濃度の変化と密接に関連していることが血液サンプルの分析から明らかになった。
この結果は、習慣的に食物繊維の摂取量が少ない人の食物繊維分解能力は、必ずしも不可逆的に低下しているわけではなく、コンビナトリアルな食物繊維の選択によって摂取量を増やすことで回復する可能性があることを示している
・個人内の異なる微生物群集が食事への反応に寄与しており、種の構成ではなくマイクロバイオームの機能（遺伝子）が、ヒトの個別の食に対する生理的反応と相関している可能性が強調された。
・研究チームは最近、データに基づいてマイクロバイオームを標的とした食事介入を行ったところ、栄養不良の子供の成長が促進されたことを報告している。上記の研究成果により、精密なマイクロバイオーム工学とエビデンスに基づく食生活サイエンスの統合が近づいたといえる。
プロバイオティクスによって腸内細菌叢を良好に保つと消化、エネルギー代謝、糖代謝、免疫調節、脳機能など、人間の健康や疾病に重要な機能が改善することが明らかになっている。
他の研究ではプロバイオティクスとプレバイオティクス（Lactobacillus paracasei, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve, inulin, fructooligosaccharide）を補給した後の解析で、コレステロール、腸管透過性、酸化ストレス、細菌毒素、サイトカイン、短鎖脂肪酸などの肥満に関連するバイオマーカーが有意に改善することが明らかになっている。
減量時のカロリー制限食の最中でも食物繊維の摂取とサプリによるバイオティクスの摂取を意識することは目標達成への後押しとなるだろう。
さらに、近畿大学の研究では、リケネラ、アリスティペス、ラクノスピラなどの腸内細菌が産生する短鎖脂肪酸が高悪性度の前立腺癌に関連していることが明らかになった。
マウスを用いた研究と同様に、ヒトでも短鎖脂肪酸を産生する腸内細菌が前立腺がんが発症進展する原因となる可能性が示唆されたという発表があった。
食生活や生活習慣の改善による腸内フローラの改善が、前立腺がんの発症の予防や進行を抑えることが期待される。
前立腺がんの方は意識的に腸内細菌叢の健常性の維持に努めてみてはいかがだろう。