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腸内細菌が少ない母親から生まれた子どもに発達障害が現れる可能性があることが分かった

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福井大学の研究チームは20日、腸内細菌が少ない母親から生まれた子どもに発達障害が現れる可能性があることを妊娠マウスの実験で示したと発表した。米オンライン科学誌プロスワンに論文が掲載される。母体の腸内環境悪化と子どもの脳の発達異常について関連性を示唆する内容で、仕組みの解明や予防につながる成果と期待される。

 研究チームは、福井大子どものこころの発達研究センターの栃谷史郎特命助教、松崎秀夫教授ら。母子の健康に影響を与えるとされる腸内細菌に着目した。栃谷特命助教は「発達障害の原因はさまざまあり、母親の腸内細菌の減少、バランスの乱れはあくまでリスクの一つ。妊娠、出産の時期にヨーグルトなどで腸内環境を整えることはリスク軽減や予防につながる可能性がある」と説明した。

 実験では、妊娠期の母マウスに細菌の増殖を抑える抗生物質を飲ませ、腸内細菌を減らしてバランスを乱し、その後生まれた子を観察した。

 正常な母マウスから生まれた子と比べ、生後4週で平均体重が約2グラム(約12%)軽く、夜行性なのに暗闇での活動が低下し、広い空間では不安から壁沿いを移動するなどの異常が見られた。生後7~8週でも低体重、壁沿いの移動の異常があった。

 これとは別に、正常な母マウスから生まれた子を生後すぐ、腸内細菌を減らした母マウスに育てさせても生後4週で暗闇での活動低下など異常が見られた。逆に腸内細菌を減らした母マウスの子が、正常な母マウスに育てられると正常な行動を示したことから、出生後に脳の発達が受ける影響があるとみられる。

 人の場合、産道を通るときから細菌を摂取し、腸管で腸内細菌を育む。産後も授乳などで母親の皮膚から細菌が入るという。ただ、脳の発達に腸内細菌がどう関与するかは不明で、研究チームは仕組みの解明を目指す。栃谷特命助教は「健康効果がある微生物プロバイオティクスなどを母子マウスに投与して腸内環境を整え、子の異常行動を予防できるかの研究も始めている」と話した。


★腸内細菌
腸内細菌(ちょうないさいきん)とは、ヒトや動物の腸の内部に生息している細菌のこと。ヒトでは約3万種類、1000兆個が生息し、1,5kg-2kgの重量になる

概要

ヒトをはじめ哺乳動物は、母親の胎内]にいる間は、基本的に他の微生物が存在しない無菌の状態にある。生後3-4時間後には、外の環境と接触することによって、あるものは食餌を介して、あるものは母親などの近親者との接触で、あるものは出産時に産道で感染することによって、さまざまな経路で微生物が感染し、その微生物の一部は体表面、口腔内、消化管内、鼻腔内、泌尿生殖器などに定着して、その部位における常在性の微生物になる。一部の原生動物や古細菌を除き、その多くは真正細菌である。一般には常在細菌と総称されることが多い。このうち消化管の下部にあたる、腸管内の常在細菌が腸内細菌である。

ヒトの腸内には一人当たり30,000種類以上、1000兆個以上の腸内細菌が長さ約10mの腸内に生息しており、重量にすると約1,5-2kg。腸の内面を広げるとテニスコート1面分にも相当しさながらお花畑のように細菌類が生息していることから「腸内フローラ」とも呼ばれる。フローラは「花畑」を意味する。

糞便のうち、約半分が腸内細菌またはその死骸であると言われている。宿主であるヒトや動物が摂取した栄養分の一部を利用して生活し、他の種類の腸内細菌との間で数のバランスを保ちながら、一種の生態系(腸内細菌叢、腸内常在微生物叢、腸内フローラ)を形成している。腸内細菌類が「縄張り」を主張し、侵入してきた新しい菌に対しては腸内フローラを形成している細菌類が攻撃を加える。このため病原菌などは通常駆逐され、病気や老化から守る役割を果たしている[1]。腸内細菌の種類と数は、動物種や個体差、消化管の部位、年齢、食事の内容や体調によって違いが見られるが、その大部分は偏性嫌気性菌であり腸球菌など培養可能な種類は全体の一部であり、VNCの種類も多数存在する。なお、その名称から腸内細菌の代表のように考えられている大腸菌は、全体の0.1%にも満たない。

腸内環境は嫌気性であり、腸内細菌の99%以上が嫌気性生物である偏性嫌気性菌に属している。これらの腸内細菌の代謝反応は還元反応が主体であり、また種々の分解反応が特徴的となっている。嫌気呼吸の種類には、嫌気的解糖、硝酸塩呼吸、硫酸塩呼吸、炭酸塩呼吸などがあり、基質を還元することによって代謝に必要な電子を得ており、例えば、硝酸塩から亜硝酸塩を、硫酸塩から硫化水素を、炭酸からメタンを生成するような例がある。

腸内細菌叢を構成している腸内細菌は、互いに共生しているだけでなく、宿主であるヒトや動物とも共生関係にある。宿主が摂取した食餌に含まれる栄養分を主な栄養源として発酵することで増殖し、同時にさまざまな代謝物を産生する。腸内細菌が発酵によって作り出したガスや悪臭成分がおならの一部になる。腸内細菌は、草食動物やヒトのような雑食動物において食物繊維を構成する難分解性多糖類を短鎖脂肪酸に転換して宿主にエネルギー源を供給したり、外部から侵入した病原細菌が腸内で増殖するのを防止する感染防御の役割を果たすなど、宿主の恒常性維持に役立っている。しかし、腸管以外の場所に感染した場合や、抗生物質の使用によって腸内細菌叢のバランスが崩れた場合には病気の原因にもなる。

腸内細菌は多数の雑多な菌種によって構成され、一人のヒトの腸内には100種以上(最近の研究ではには3000種類ともいわれる)100-1000兆個の腸内細菌が存在していると言われる。一般にヒトの細胞数は60-70兆個程度と言われており、細胞の数ではその16倍に匹敵するだけの腸内細菌が存在することになる。

ただし細菌の細胞は、ヒトの細胞に比べてはるかに小さいため、個体全体に占める重量比が宿主を上回ることはない。しかし、それでも成人一人に存在する腸内細菌の重量は約1.5 kg-2kgにのぼるとされる。腸管内容物を見ると、内容物1gに100億個から1,000億個(1010-1011個)の腸内細菌が存在しており、糞便の約半分は腸内細菌か、またはその死骸によって構成されている。

腸内細菌には、事項に示すような働きがあるため、腸内細菌間のバランスを崩すと脳をはじめ、心臓、関節など一見腸とは関わりがなさそうに見えるあらゆる部位の病気に発展する可能性を持っており、寿命にも大きな影響を及ぼす。

5つの働き

ヒトの場合、腸内細菌には主に5つの働きがある。
①病原体の侵入を防ぎ排除する。
②食物繊維を消化する。
③ビタミンB2、ビタミンB6、ビタミンB12、ビタミンK、葉酸、パントテン酸、ビオチンなどのビタミン類の生成。
④ドーパミンやセロトニンを合成。
⑤腸内細菌と腸粘膜細胞とで免疫力の約70%を作りだしている。