細菌叢とは基礎概念と医学的意義
細菌叢の基本的定義と特徴
細菌叢（さいきんそう）とは、人体の特定部位に常時存在している微生物の集合体を指す専門用語です。医学的には「常在菌叢（じょうざいきんそう）」とも呼ばれ、体内の決まった部位に集団で存在している微生物を包括的に表現しています 。
参考）常在菌叢 – 16. 感染症 – MSDマニュアル家庭版
人体には約100兆個の細菌が生息し、これは人間の細胞数（約37兆個）をはるかに上回る数値を示しています 。これらの微生物は単独で存在するのではなく、複雑な生態系を構築しながら相互作用を行っています。特に注目すべきは、細菌叢が宿主の生理機能や免疫機能、さらには疾患の発症リスクに直接的な影響を与えるという点です。
参考）href=”https://tak-circ.com/blog/201116″ target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/201116amp;#32048;href=”https://tak-circ.com/blog/201116″ target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/201116amp;#33740;href=”https://tak-circ.com/blog/201116″ target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/201116amp;#21474;href=”https://tak-circ.com/blog/201116″ target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/201116amp;#1250…
細菌叢を構成する微生物の種類は部位によって大きく異なります。腸内には約1,000種類もの細菌が存在し、皮膚にも1兆個以上の微生物が生息しています 。これらの微生物は善玉菌、悪玉菌、日和見菌という3つのカテゴリーに分類され、そのバランスが宿主の健康状態を左右する重要な要因となっています。
細菌叢とマイクロバイオームの違い
医療従事者として理解しておくべき重要な概念として、「細菌叢」と「マイクロバイオーム」の区別があります。細菌叢が主に細菌の集合体を指すのに対し、マイクロバイオームはより広範囲な概念で、細菌だけでなく真菌、ウイルス、古細菌なども含む微生物集団全体とその遺伝情報を包含しています 。
参考）マイクロバイオーム
腸内フローラという用語も頻繁に使用されますが、これは学術的には古い表現とされ、現在は「腸内細菌叢（gut microbiota）」が正式な用語として採用されています 。フローラ（flora）は植物相を意味する言葉であり、細菌に対して使用することは分類学的に適切ではないとの見解から、医学論文では「microbiota」が標準的に使用されています 。
参考）腸内細菌叢の読み方とその重要性 – NanoGAS® – F…
マイクロバイオームという概念の登場は、2000年代後半の次世代シークエンサーの発展と密接に関連しています 。この技術革新により、従来の培養法では解析不可能だった微生物群集全体の遺伝子を一度に解析することが可能となり、微生物叢研究が飛躍的に発展しました。
細菌叢の生理学的機能と役割
細菌叢は人体において極めて重要な生理学的機能を担っています。主要な役割として、栄養素の合成と供給、免疫系の活性化、発がん性物質の分解、病原菌の侵入防止などが挙げられます 。
腸内細菌叢に関して言えば、ビタミンB群やビタミンKの合成、食物繊維の発酵による短鎖脂肪酸の産生、腸管免疫の調節など多岐にわたる機能を発揮しています 。これらの短鎖脂肪酸（酪酸、プロピオン酸、酢酸など）は腸管上皮細胞のエネルギー源となるだけでなく、全身の代謝調節や炎症制御にも関与しています。
参考）https://www.jstage.jst.go.jp/article/jssog1999/22/1/22_1_3/_pdf
皮膚細菌叢においても重要な保護機能が確認されています。表皮ブドウ球菌をはじめとする善玉菌は、皮膚を弱酸性に保ち、病原菌の増殖を抑制する抗菌物質を産生します 。また、保水成分の産生や活性酸素の除去など、皮膚バリア機能の維持に積極的に貢献しています 。
参考）常在菌は悪い菌？皮膚トラブルの原因や肌の健康を保つ方法｜日本…
細菌叢と疾患リスクの関連性
近年の研究により、細菌叢の組成変化が様々な疾患の発症リスクと密接に関連していることが明らかになっています。腸内細菌叢の乱れは肥満、2型糖尿病、炎症性腸疾患、アレルギー疾患、心血管疾患、さらには自閉症や認知症などの神経・精神疾患にまで影響を与えることが報告されています 。
動脈硬化性疾患との関連では、腸内細菌が産生するトリメチルアミン-N-オキサイド（TMAO）が動脈硬化の進行に関与することが示されています 。また、特定の腸内細菌の増減が心血管イベントのリスク評価指標として活用される可能性も検討されています。
参考）腸から動脈硬化を予防する
アトピー性皮膚炎を例に取ると、炎症反応の亢進に関わるAlistipes、Butyricimonas、Coprobacterの増加と、炎症抑制に関わるAgathobacter、Fusicatenibacter、Streptococcusの減少が疾患の発症や増悪に関与することが特定されています 。これらの知見は、細菌叢の組成分析が疾患リスクの予測や治療戦略の策定に活用できる可能性を示しています。
細菌叢解析技術と医療応用
現代の細菌叢研究の発展は、16S rRNA遺伝子解析技術の進歩に大きく依存しています。この技術は細菌に特有の16S rRNA遺伝子の塩基配列を解析することで、培養困難な細菌も含めた細菌叢全体の組成を推定する手法です 。
参考）href=”https://tak-circ.com/blog/-216s-rrna” target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/-216s-rrnaamp;#32048;href=”https://tak-circ.com/blog/-216s-rrna” target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/-216s-rrnaamp;#33740;href=”https://tak-circ.com/blog/-216s-rrna” target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/-216s-rrnaamp;#21474;href=”https://tak-circ.com/blog/-216s-rrna” target=”_blank”>https://tak-circ.com/blog/-216s-rrnaamp;#1250…
16S rRNA遺伝子は約1,500塩基対の長さを持ち、保存領域と超可変領域（V1～V9）から構成されています。超可変領域の配列は細菌種ごとに異なるため、この部分を解析することで菌種の同定が可能となります 。現在では、次世代シークエンサーの活用により、従来の培養法では検出できなかった多様な微生物の存在を明らかにすることができています。
医療現場においては、腸内細菌叢検査が疾患リスクの評価や個別化医療の実現に向けた重要なツールとして注目されています 。特に、糖尿病、大腸がん、炎症性腸疾患などのリスク評価においては、「種」レベルまでの詳細な分類が必要とされており、より精密な解析技術の開発が進められています 。
参考）腸内細菌叢検査のご案内 – 株式会社ハナ・メディテック
人体の細菌叢は性別、年齢、食事、生活環境、薬物使用などの多様な要因によって影響を受けるため、個別化された医療アプローチが重要となります。口腔細菌叢と腸内細菌叢の相互作用に関する最近の研究では、歯周病治療により腸内細菌叢も改善することが確認され、全身の健康管理における口腔ケアの重要性も再認識されています 。