腸内フローラ 解明!驚異の細菌パワー|NHKスペシャル

NHK総合テレビの「NHKスペシャル」で腸内フローラ 解明!驚異の細菌パワーが放送されました。私たちの腸で暮らす100兆匹以上もの細菌たちは腸内フローラと呼ばれています。フローラとはお花畑という意味。その腸内フローラの研究が医療を大きく変えようとしています。世界中で次々と国家プロジェクトが進行。最先端の遺伝子解析によって新しい菌の発見が相次いでいます。その腸内細菌が全身の健康に影響を与えていることが分かってきました。

 

腸内フローラは全身の健康を決める!

腸内細菌が全身に影響を与えることを世界に知らしめたのが肥満に関する研究でした。発表したのはワシントン大学のジェフリー・ゴードンさん。ゴードンさんは無菌状態で育てたマウスに肥満の人と痩せている人の腸内細菌を移植。人間の腸内細菌を持ったマウスを作りました。そしてエサや運動量など同じ条件で育てました。すると痩せた人の菌を与えたマウスの脂肪量は変化がなかったのに対し、肥満の人の腸内細菌を与えたマウスはどんどん脂肪が増え太ってしまったのです。肥満の人の腸内で少なくなっていたのはバクテロイデスなどの菌。こうした菌に肥満を防ぐ働きがあったのです。

 

腸内細菌は私たちが食べたものを分解し、それを栄養にして生きています。その時、腸内細菌は様々な物質を出します。腸内細菌が出す物質が私たちの体にとって重要な働きをしていることが分かってきました。バクテロイデスが出すのは短鎖脂肪酸。これが肥満を防いでくれます。もともと肥満は脂肪細胞が脂肪を取り込むことで起きます。血管を流れる脂肪を取り込み続け、どんどん巨大化するため太ってしまうのです。バクテロイデスが出した短鎖脂肪酸は腸から吸収され血液中に入ります。全身に張り巡らされた血管を通して体の隅々まで運ばれていきます。短鎖脂肪酸が脂肪細胞に働きかけると脂肪の取り込みが止まります。余分な脂肪の蓄積を抑え肥満を防いでくれるのです。短鎖脂肪酸にはもう一つ別の役割もあります。それは筋肉などに作用し脂肪を燃やす働きです。脂肪の蓄積を減らし、消費を増やすという全身のエネルギーのコントロールを腸内細菌が行っているのです。短鎖脂肪酸以外にも腸内細菌が出す物質が数多く発見されています。そうした物質が様々な効果をもたらしていることが分かってきました。老化の防止もその一つです。

 

藤田保健衛生大学の松永佳世子さんは腸内細菌が作る物質が肌の若さを保つことを実証しました。それはエクオールという物質。実験では更年期の女性67人にエクオールを飲んでもらい追跡調査。するとエクオールを飲んだ人はシワが浅くなっていったのです。腸内細菌が作るエクオールが肌のハリを保つコラーゲンを増やしたと考えられています。さらにエクオールには更年期の女性を悩ます顔のほてりや骨密度の低下を防ぐ力も報告されています。

 

腸内フローラが医学に革命を起こす!

アメリカ政府が支援するベンチャー企業では腸内フローラで糖尿病を治すという全く新しいタイプの薬を開発しています。糖尿病は血糖値の調節に欠かせないインスリンが出にくくなる病気です。その原因として腸内細菌が作る短鎖脂肪酸が関係していることが分かってきました。短鎖脂肪酸の量が減るとインスリンの量も減ってしまうのです。企業では短鎖脂肪酸を作る細菌を増やそうと考えました。菌を増やす効果がある食物繊維などの成分を配合して薬を開発。臨床試験を行いました。2週間後、菌を増やす薬を飲んだ人は食後のインスリンが出やすくなりました。腸内フローラの力を利用して糖尿病を改善できることが分かったのです。

 

さらに、がんの予防に役立てようとする取り組みも始まっています。がん研究会有明病院では患者や健康診断に来た人から便を集め腸内フローラを調べるプロジェクトを始めました。プロジェクトのリーダー原英二さんはがんを引き起こす腸内細菌を見つけました。遺伝子解析の結果、新種であることが分かりアリアケ菌と名付けました。アリアケ菌が出す物質DCAががんの原因となります。DCAは人の細胞に作用して細胞老化を引き起こします。老化した細胞は発がん物質を撒き散らし周囲にがんを作るのです。さらに原さんは肥満になるとアリアケ菌が大幅に増えることも突き止めました。

 

腸内細菌が脳を操る!?

不安や恐怖、幸せや喜びなどの感情は私たちの脳で生まれています。しかし脳で生まれる感情が腸内細菌によって操られている可能性があると言うのです。それを明らかにしたのはマウスの性格に関する研究でした。研究を行ったのはマクマスター大学のプレミシル・ベルチックさん。マウスを高さ5cmの台の上に乗せ、下りるまでの時間で警戒心をはかりました。活発なマウスはすぐに台から下りようとしますが臆病マウスは5分経過しても下りませんでした。2種類のマウスの性格の違いは元々持っている遺伝子の違いによるものだと考えられてきました。しかしベルチックさんは腸内フローラにも違いがあることを発見。これが性格と関係していると考えました。そこで活発マウスの腸内フローラを臆病マウスに移植。反対に臆病マウスの腸内フローラを活発マウスに移植しました。3週間後、再び実験を行うと臆病マウスは台から早く下りるように。警戒心が下がったのです。反対に活発マウスは警戒心が高まり台にとどまる時間が大きく伸びました。腸内フローラを交換することでマウスの性格まで変わってしまったのです。さらにコミュニケーションの能力にも腸内細菌が関係している可能性が浮かび上がってきました。

 

マウスは人には聞こえない超音波で呼びかけを行っています。しかし、中には呼びかけの回数が少なくコミュニケーション能力が低いマウスがいます。普通のマウスでは呼びかけの回数は3分間に約450回ですが、コミュニケーション能力が低いマウスでは普通の3分の1です。カリフォルニア工科大学のイレイン・シャオさんはコミュニケーション能力の低いマウスの血液中で4EPSという物質が増加していることを突き止めました。4EPSを取り除く薬を飲ませるとマウスの呼びかけの回数が大幅に増加。コミュニケーション能力が改善したのです。腸内細菌は人の脳にも影響を与えるのでしょうか?

 

私たちの脳は1000億個もの神経細胞が作るネットワークで出来ていて電気信号でやり取りしています。神経のネットワークは脳の外にも繋がり全身に繋がっています。脳の他にネットワークが集中する場所が腸です。腸を覆う神経細胞の数は約1億個。腸管神経系と呼ばれています。実は腸内細菌が作る物質の中には神経細胞を刺激するものが数多くあることが分かってきました。こうした刺激によって電気信号が生まれます。それが脳に伝わり感情などに影響を与えると考えられているのです。すでに腸内細菌をうつ病の治療に使う研究が始まっています。ベルチックさんは去年から臨床試験を始めました。脳に影響を与える可能性のある菌を患者に飲んでもらい不安や恐怖を司る脳の領域がどう変化するか調べています。

 

私たち人間は共に生きる腸内細菌をどうやって選ぶのでしょうか?元々お母さんのお腹の中にいる胎児は全く菌がいない状態に保たれています。細菌と初めて出会うのは誕生の瞬間。その後、口や鼻から入った菌が腸にたどり着き少しずつ住み着いていきます。しかし入ってきた菌が全て住み着けるわけではありません。必要な細菌だけを住み着かせる仕組みが私たち人間の体にあることが最新の研究で分かってきました。

 

細菌たちにとって腸に住み着くことは簡単ではありません。腸の中には常に流れがあるためです。唯一流されないのは腸の壁を覆っている粘液層。厚さ0.1mmの粘液層は細菌にとってかっこうの住処です。しかし粘液層は粘り気が強く普通は細菌が中に入ることはできません。IgA抗体に選ばれた細菌だけが粘液層に入れるのです。IgA抗体がどんな細菌を選ぶのかは私たちの祖先が細菌たちと共に過ごす中で徐々に決められてきました。