腸内細菌はこんな方法で研究されている(09:57)

ダン・ナイツ(Dan Knight)
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対訳テキスト
講演内容の日本語対訳テキストです。
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腸内に住んでいる 細菌の名前を聞いてみると ほとんどの方が 大腸菌と答えるでしょう そのとおり 大腸菌は 一番 有名な腸内細菌ですね しかし 腸内の大腸菌は 他の種類の細菌の千分の1ほどしか いないことが判明しました そのうち多くは みなさん おそらく聞き覚えがない細菌で 例えばバクテロイデスとか プレボテラといった菌です この2種類が現代人の 腸内細菌の中では圧倒的に多いのです

みなさんの体内には 百兆の細菌が住んでいます これを「マイクロバイオーム」と 呼んでいます あなたの体内に住んでいる 小さな世界というか 宇宙に近いです 百兆個というのは もしも 腸内細菌1つにつき 芝生を1本ずつ植えたら 100万のアメフト場を 覆うほどの数です 信じられないほど複雑です でも 興味深いことに 私たちの体は 現代社会の生活に適応するにつれ 正常な腸内細菌の一部を 失いつつあり それと同時に かなりの種類の 腸に関する病気が 世界中の先進国で 急増しています みなさんの知り合いにも 肥満や 糖尿病や クローン病や 潰瘍性大腸炎や アレルギーや 喘息で 苦しんでいる人がいるでしょう

それらすべての病気と 多くの代謝性疾患と自己免疫疾患は 健康な腸内細菌の多様性が 失われたことに関連しています

私の研究室では この兆候を初めて観察したとき 実はヒトではない霊長類を 研究していました ジャングルから動物園へ 移されたサルのマイクロバイオームが どうなるかを調査していたのです マイクロバイオームの変化は? 新たな細菌の定着は? 減った細菌はいるか? それで体調はよくなるか?悪化するか? ジャングルに生息する 2種類のサルを追跡しました ベトナムのサルと コスタリカのサルです そして それぞれフンから DNA配列を検出しました 私の研究室ではこうやって マイクロバイオームを研究しています そのDNA配列から分かったことは 野生状態では 2種類の間で腸内細菌の構成が 全く異なっていて まるで その種の特徴が 現われているかのようでした しかし 動物園に移された後は 細菌の多様性をほとんど失い 新たな組み合わせの細菌が 定着していました

とても不思議でした マイクロバイオームは2種類ありました 野生のサルの場合は 緑豊かな熱帯雨林のようでした これが ここでいう「多様性」です そして 動物園のサルは 多様性を失っていました 焼け野原になった熱帯雨林が 一握りの外来種に 支配されている — 檻の中の霊長類のマイクロバイオームは そんな状態なのです さて それと同時に 動物園の動物の多くは 元気がありません 肥満だったり 衰弱していたり 胃腸炎に 下痢に 腹部膨満 瀕死の動物も数頭いました

さて もちろん 私たちが 非常に関心を持っていたのは 動物園を制圧しつつある このいわゆる 外来種の腸内細菌とは何者なのか?でした そこで DNAをもう1度検査したところ 動物園のサル全頭の体内には バクテロイデスとプレボテラが 圧倒的に多いことが判明しました これは 現代人の腸内にある 腸内細菌と同じです

それを視覚化したかったので 生態学の多変量解析ツールを使い 研究中のマイクロバイオームを全て xy軸に配置しました こちらが その距離を 示したプロット図です 図上の点は動物個体ごとの マイクロバイオームです 点の1つ1つが 微生物でできた宇宙のようなものです マイクロバイオーム同士 共通した細菌が多いほど 近い位置にあります 異なる細菌を持つほど 遠く離れています この図から 野生のサル2種類は 左側にまとまっていることがわかります 左上はベトナムにいる 絶滅危惧種の アカアシドゥクラングールという (野生の)サルです 左下はコスタリカの(野生の)サルです 野生では全然違う マイクロバイオームだとわかりますね このサル2種が 動物園に収容されると どちらも図中で同じ場所に集まってきます つまり マイクロバイオームが変化して お互いに似通ってくるということです 他の大陸にある動物園だろうと 地理的に異なる場所だろうと 食べ物が異なろうと そうなります

私たちは他の種類の 霊長類も研究しました 檻に入ってる霊長類よりも さらに 野生の霊長類から かけ離れている霊長類は 何だと思いますか? 現代人です これは発展途上国にいる ヒトのものです 動物園のサルよりさらに 野生のサルから離れています

そして 最後に研究したのが 一番 右側の集団で アメリカに住むヒトです この図を見たとき 背筋がゾッとしました こういう捉え方もあるからです 「興味深いね 檻の中のサルは ある意味 アメリカ人へ進化途中なんだ」

(笑)

しかし 別の捉え方もあります 「アメリカ人は大規模な檻に 入れられたサルだ」 実は この図をコンピューターで 見ていた時に 動物園にいる アカアシドゥクラングールが4匹 腸の病気で死んだというニュースが 飛び込んできました ある種類の動物にとって 適切な細菌が腸内にいるかどうかが 生死を分けるのかもしれません

では これを人間に当てはめてみましょう アメリカ人の場合 もちろん マイクロバイオームが 動物園ほど頻繁に 早死にの原因に なっているわけではありませんが アメリカ人は 肥満や糖尿病を はじめとする様々な疾病の リスクを抱えています これはアメリカに 数世代に渡って住んでいる人にだけ 当てはまることではありません 移民や難民にも言えることです 移民と難民のほとんどは アメリカ到着時は  代謝疾患を患っていないのに それから数年以内に 他のアメリカ人と同様に 肥満と糖尿病の ハイリスク群になるのです この問題を 東南アジアからアメリカへの移住が続いている 2つの民族グループと共に話し合いました 1970年代中盤に ベトナム戦争とラオス内戦から逃れ 難民として渡ってきたモン族と より最近 ミャンマーからの難民として 移住が始まったカレン族です 私たちは モン族とカレン族の マイクロバイオームが タイの村や難民キャンプから アメリカに移住した後 どう変化するのかを研究するために 地域コミュニティや医療者たちと 数年間 活動してきました そこで発見したのは その民族の人たちが アメリカに来ると かなりの割合のマイクロバイオームを 失うということです 20%ほど失うのです アメリカに来てから肥満になった人は 腸内細菌が3分の1ほど減ります

だから アメリカに引っ越すだけで 腸内細菌に劇的な変化が起きるのです 多分 悪い方にです その細菌が肥満の原因なのか? それとも 肥満が細菌の割合を変えるのか? それは今 追跡調査しているところです そして 現在 私の研究室で つかんでいるエビデンスを 世界中の研究室のエビデンスと合わせると マイクロバイオームの変化の 種類によっては 肥満など 多くの いわゆる現代の西洋化した病気に つながっていることがわかりました

嬉しいことに 実は あなたの マイクロバイオームは変えられます ゲノムとは違い 生き物だからです そして マイクロバイオーム環境が 悪化しても それを修復する方法の解明が 今 現在 幅広く 研究されています 食事や 生きた細菌を使った方法です そして 私たちの次のステップは 世界中の健康な人たちから 細菌を集めて保存することです そうすれば その細菌がその民族の 文化財として保存され 現代社会に適応する際に彼らを 守れるかもしれませんし 関連疾患リスクが 世代ごとに増加していく環境で 現在育っている 未来の世代も守れます

マイクロバイオームを 修復し 補充するのに 必要な技術を手にできる 将来を楽しみにしています その世界では サルたちは もっと幸せに健康に生きるし 人間もそうなります

(拍手)

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このプレゼンテーションについて

ヒトの腸内には約百兆の細菌が住んでおり、感染を予防し、消化を助け、免疫系を調整してくれています。しかし、ヒトの体が現代社会に適応するとともに常在細菌の種類が減ってきており、同時に腸内細菌多様性の減少に関連する病気が先進国で急激に増加しています。計算微生物学者のダン・ナイツが、発展途上国の住民とアメリカ人のマイクロバイオームの違い、そしてそれが健康に及ぼしうる影響についての興味深い発見を紹介します。あなたの体内に広がる細菌の世界について、そして腸内細菌の多様性を取り戻し補充する技術を開発するためにどんな研究がされているのか、見ていきましょう。

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