腸内細菌

ヒトの体には皮膚表面や鼻腔、口腔、消化管、泌尿生殖器などに細菌が定着しています。

そのなかでも90％は消化管に生息し、多種、多様な細菌群が固有の生態系を形成していることから腸内細菌叢（マイクロバイオーム）と呼ばれています。

細菌は菌種ごとの塊となって腸の壁に張り付いており、この様子が花畑（フローラ）にみえることから「腸内フローラ」とも呼ばれています。

腸内には1,000種類以上、100兆個、重さにして1.5〜２kgの細菌が生息しています。

生物は、｢界｣「門」「綱」「目」「科」「属」「種」の順の階層に分類されます。

腸内に生息する細菌も同様に分類されており、このうち腸内細菌はファーミキューテス門、バクテロイデーテス門、アクチノバクテリア門、プロテオバクテリア門の４つの門に属する菌種が大半を占めています。

日本人はアクチノバクテリア門が相対的に多いと言われ、このうちビフィズス菌に総称されるビフィドバクテリウム属が豊富にみられるとされています。

ファーミキューテス門にはラクトバシラス属の乳酸菌やバシラス属の納豆菌、ストレプトコッカス属のレンサ球菌、クロストリジウム属の破傷風菌、ボツリヌス菌などがあります。

プロテオバクテリア門には有名な大腸菌が属しています。

腸内細菌の構成には個人差があり、それぞれ自分だけの腸内細菌叢を持っていると言われています。

しかし、腸内細菌叢は常に一定ではなく食事や生活習慣、環境、加齢などさまざまな要因によって変化します。

一般的に太りやすい肥満体質と逆に太らない痩せ体質がありますが、この肥満や痩せに腸内細菌が関わっていると言われています。

2006年に世界的に権威のある英国科学雑誌の『Nature』に腸内細菌と肥満の関係性を証明した論文が発表されました（Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI: An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 2006 Dec 21; 444(7122) :1027-31.）。

米国ワシントン大学のジェフリー・ゴードン博士の研究チームは、肥満マウスには腸内細菌のうちファーミキューテス門が多いがバクテロイデス門が少なかったこと、さらに無菌マウスに肥満マウスと瘦せたマウスの腸内細菌を投与すると肥満マウスの腸内細菌を投与したマウスのほうが体脂肪の増加が大きかったことを証明しました。

また、太ったヒトの腸内細菌は、先ほどの研究結果と同様にファーミキューテス門が多く、バクテロイデス門が少なかったことや太ったヒトが１年間ダイエットするとファーミキューテス門が減り、バクテロイデス門が増えたことも報告されています。

これらの結果からファーミキューテス門の細菌は「デブ菌」、バクテロイデス門の細菌は｢ヤセ菌｣と呼ばれるようになりました。

ではなぜ、ファーミキューテス門の細菌が多いと太りやすいのでしょうか。

ファーミキューテス門の細菌は、本来便として排泄される脂質や糖質の分解能が向上し吸収してしまうため、太りやすくなります。

ではなぜ逆に、バクテロイデス門の細菌が多いと太らない（痩せる）のでしょうか。

これには短鎖脂肪酸が重要な役割をはたしています。

短鎖脂肪酸はビフィズス菌やバクテロイデス門の腸内細菌が食物繊維を発酵する時に産生されます。

ヒトでは、酢酸、プロピオン酸、酪酸が代表的な短鎖脂肪酸です。

短鎖脂肪酸は、脂肪細胞にある短鎖脂肪酸受容体に作用して、脂肪細胞へのエネルギーの取り込みを抑え、脂肪細胞の肥大化を防いだり、神経細胞にある短鎖脂肪酸受容体にも作用し、交感神経系を介してエネルギー消費を促すなどにより痩せやすくします。

また、酪酸やプロピオン酸はGLP-1と呼ばれる腸管ホルモンを分泌し、脳に作用して食欲を抑えたり、糖尿病の予防・改善効果もあります。

この他に短鎖脂肪酸は、大腸のエネルギー源として使われたり、大腸を酸性に保ち、悪玉菌（大腸菌やウエルシュ菌など）の増殖を抑制する効果や二次胆汁酸などの発ガン性物質が出来にくくする効果もあり、腸を健康に保ちます。

さらに、クリステンセネラ・ミヌータと言う細菌が痩せに関わっているとする研究論文が2014年の『Cell』に発表されました（Goodrich JK, Waters JL, Poole AC et al: Human genetics shape the gut microbiome. Cell. 2014 Nov 6;159(4):789-99.）。

『Cell』と言えば『Nature』と並び世界的に権威のある米国の細胞生物学の雑誌です。

米国のコーネル大学の研究グループは、クリステンセネラセエ（Christensenellaceae）科の細菌はBMIの低いヒト（痩せているヒト）の腸内に多いこと、さらに肥満マウスにクリステンセネラ・ミヌータを定着させると体重増加が抑制されたことを証明しました。

クリステンセネラ・ミヌータは食物を分解して短鎖脂肪酸を産生し、脂肪細胞の肥大を予防することで体重を減らす作用があると言われています。

アッカーマンシア・ムシニフィラという細菌も「痩せ菌」と呼ばれています。

体重、肥満度指数（BMI）、血中コレステロール値、空腹時血糖値が高いヒトでは、腸内のアッカーマンシア・ムシニフィラが少ないと言われています。

太ったマウスにアッカーマンシア・ムシニフィラを加えた食事を与えると、マウスの体重が減ったという研究報告や、マウスに高脂肪の餌を与えて太らせると、アッカーマンシアが減少し、食物繊維を与えると再び増加することなどが分かっています。

過体重（11人）あるいは肥満の成人（38人）を対象とした研究では、アッカーマンシア・ムシニフィラを豊富に有する被験者が、健康な代謝状態（特に空腹時血糖、中性脂肪、体脂肪）を示しました。

また、６週間のカロリー制限をした後に、アッカーマンシア・ムシニフィラを豊富に有する被験者においてインスリンの感受性が改善しました。

このようにアッカーマンシア・ムシニフィラの存在量とインスリン感受性及び健康な代謝状態との関連性が示されました（Dao MC, Everard A, Aron-Wisnewsky J et al: Akkermansia muciniphila and improved metabolic health during a dietary intervention in obesity: relationship with gut microbiome richness and ecology.Gut.65(3):426-36. 2016）。

ベルギーのルーヴァン・カトリック大学の研究チームは、肥満および２型糖尿病（成人発症タイプ）モデルのマウスの腸内には、アッカーマンシア・ムシニフィラが少ないこと、また、肥満および２型糖尿病モデルのマウスにアッカーマンシア・ムシニフィラを投与すると、高脂肪食による脂肪量の増加や代謝性内毒素血症、脂肪組織の炎症、インスリン抵抗性などの代謝異常を改善したことを報告しています。

さらに肥満および２型糖尿病モデルのマウスにプレバイオティクスのオリゴフルクトースを投与すると、アッカーマンシア・ムシニフィラが増えて、脂肪量や体重が減少したことも報告しています（Everard A, Belzer C, Geurts L et al: Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proc Natl Acad Sci. 28; 110(22): 9066-71. 2013.）。

スウェーデンのヨーテボリ大学の研究チームは、食物に含まれる脂肪の違いが腸内細菌に与える影響について調べました。

11週間、マウスにラード（ブタの脂）食を与えたグループと魚油食を与えたグループに分けました。

魚油食を摂取したグループでは、アッカーマンシア・ムシニフィラとラクトバシラス属の細菌が増えましたが、ラード食を摂取したグループでは、アッカーマンシア・ムシニフィラとラクトバシラス属の細菌が減り、炎症を起こすビロフィラ属の細菌が増えました。

さらに3週間、ラード食を与えたマウスに、魚油食で飼育したマウスあるいはラード食で飼育したマウスの糞便を移植したところ、魚油食で飼育マウスの糞便を移植されたマウスでは、アッカーマンシア・ムシニフィラが増加し、炎症のレベルが低下していました（Caesar R, Tremaroli V, Kovatcheva-Datchary P et al: Crosstalk between Gut Microbiota and Dietary Lipids Aggravates WAT Inflammation through TLR Signaling. Cell Metab. 22(4):658-68. 2015）。