ベッドを共にする相手 犬や兄弟、生活圏のマイクロバイオームが私たちの呼吸器にどのように反映されるのでしょうか

 

 

2020年8月、Microbiome Journalに、環境因子、子ども用寝具の微生物、幼児の肺マイクロバイオームとの関係を調べた研究についての記事が掲載されました（1）。この研究により、居住地や兄弟、ペットなどの環境の影響が、寝具の微生物組成に反映されることが明らかになりました。このコロニー形成と呼吸器系の微生物との間には、低い閾値の関連性が見いだされました。

 

著者らの仮説は、現代の子どもたちはほとんどの時間を室内で過ごしているため、寝具のマイクロバイオームが呼吸器系マイクロバイオームの発達に重要な影響を与えるはずだ、というものでした。本研究は、2010年に行われたCopenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood調査のサンプルに基づいて行われました（2）。

 

この研究では、子供の寝具から採取した584個の塵埃サンプルを調べ、子供の気道から採取した658個のスワブと照合しました。ハイスループット・シーケンスを用いてサンプルを分解した。サンプリング時、子どもたちは生後3カ月と6カ月でした。

 

研究状態での分類

このように、これまでの民間環境における微生物研究では、床やキッチン、浴室などの建具の部分や、幼稚園、学校、病院などの一部の公共的な部分が主な対象であったため、研究のギャップを埋めることができたのです。しかし、これまでのところ、最も明白な仮定は科学的にほとんど検討されていない。つまり、私たちや私たちの環境が、ベッドを共にする真菌やバクテリアに影響を与えるということだ。

 

乳児の気道は、当初はほとんど細菌が存在しないが、出生後急速にコロニー化する。この研究の著者らは、同じようにデザインされた研究に基づいて、幼児期がアレルギーや喘息のほとんどない生活を送るための鍵になると考えています(3)。ベッドリネンはあらゆる環境影響を吸収するため、ベッドリネンからのダストサンプルは子供の気道への影響を調べるのに特に適しています。

 

数少ない類似の研究として、ミュンヘン工科大学の研究者は、家畜によく含まれる細菌がアレルギーのない生活に有益な影響を与えることを発見した(4)。これは、バイエルン州の26の農場で実施され、子供用マットレスに実際にかなり有害な細菌Listeria monocytogenesの高い発生率と、それに相関する子供たちの低いアレルギーや喘息の傾向が確認された(5)。

 

特に、「小児喘息に関するコペンハーゲン前向き研究」の調査は、極めて包括的かつ良心的に実施された点で、貴重なものである。例えば、粉塵とそれに関連する呼吸器系サンプルの採取場所が家屋かアパートか、居住地が都市部か地方か、ペットの同居の有無などが記録されていますが、ここでは犬や猫が分類学的多様性に与える影響のみを記録しています。これまでの研究では、ペットとアレルギーのリスクに関して、矛盾する結果が示されていました。(しかし、より多くの研究が、ペット、特に犬との暮らしがアレルギーのリスクを減らすと結論付けています。

 

子供用寝具の細菌・真菌：私たちの同居人です

細菌の種類は、Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria、Cyanobacteria、Bacteriodetes、Fusobacteriaの6種類が最も多かったです。ファーミキューテス類の中では、Streptococcus、Staphylococcus、Rothia、Haemophilus、Paracoccus、CorynebacteriumといったStreptococcaceaeやStapylococcaceaeの代表的な細菌が多く含まれていた。その結果、102属という驚くべき多様性を持つ菌類が発見されました。子嚢菌類が約82%と最も多く、次いで担子菌類が約7%であった。また、茎のレベルまで分類できたのは1%未満で、残りの10%は分類が不可能でした。

 

また、細菌の発生と真菌の存在には正の相関が記録された。つまり、バクテリアの多様性と密度が高ければ、菌類も多く発生し、両者は競合することなく、少なくとも共存、あるいは好意的に作用していることがわかる。

 

ベッドでの生活に影響を与える要素とは？

細菌の多様性は、家屋かアパートかによって影響されます。また、地方と比較して、都市部での生活も目立ちました。このことは、寝具に限らず、都市環境全般において微生物の存在が少なくなると、アレルギーになりやすくなるという、よく言われる仮説を裏付けるものです（8）。

 

サンプルは、ブドウ球菌、連鎖球菌、コリネバクテリウムなどのグラム陽性菌が優勢で、これらは人間が生活する環境によく存在し、人間の皮膚マイクロバイオームにも含まれていることがわかりました。

 

同様に、ペットの存在は、寝具の微生物コロニー形成に反映されました。特に、犬の存在は、他の研究でアレルギーや皮膚の炎症反応の発生に役立つことが示されているアシネトバクターの存在を増加させ、ポジティブな結果をもたらしました（9）。犬と猫の両方を飼っている家庭では、人間のマイクロバイオームで鼻や皮膚に存在し、良好な防御力に関連するコリネバクテリアとブドウ球菌のレベルが、子どもの寝具で増加していました。

 

また、兄弟姉妹は、寝具に含まれる真菌やバクテリアの存在感を高めてくれました。特に男性の兄弟は、本当に細菌や菌のブースターとして目立っていました。兄弟姉妹が多ければ多いほど、ベッドの中の菌類やバクテリアの数が多くなるというのは、当然の帰結である。ここでも、雄の兄弟は種の多様性にとって特に有益であるようだ。息子や兄弟、あるいはその両方をお持ちの方は、このような調査結果に驚かないでしょう。(そうでない人は、この研究が論文を裏付けている：10）。

 

マイクロバイオームの構成に影響を与える主な要因は、その家庭の住人です。このことは、米国国立衛生研究所の研究でも強調されている（11）。ちなみに、この文脈でもう一つ興味深いのは、アジアとヨーロッパのホテルの客室の微生物多様性を調査した中国南方農業大学の研究である。そのため、ドア枠の上部の棚板からサンプルを採取しました。前述のCopenhagen Prospective Studies on Asthmaの研究と同様に、ホテルの立地、床の性質、部屋の換気の種類によって、サンプルに特徴的な違いが見られた（12）。

 

寝具がマイクロバイオームに与える影響

第二段階として、子供用寝具の微生物多様性が子供の呼吸器系マイクロバイオームにどのような影響を与えるかを調査しました。まず、2つの生態系の間にわずかな重複が見られたが、寝具から呼吸器への微生物の移動は深刻ではないようだ。

 

つまり、外部環境と寝具の微生物の性質は、明らかに関連しているのです。同時に、呼吸器系マイクロバイオームへの影響も存在するが、深刻ではない。

 

私たちにできることは何だろう？

その結果から具体的な「行動指針」を導き出すことはできない。しかし、このことは、ペット禁止の都市型アパートに住んでいる人が、自分の子供がアレルギーや喘息になることを心配する必要がないことを意味している。しかし、飼い主は安心してペットと一緒にベッドを使うことができます。犬や猫、そして男の兄弟姉妹の存在とそれに伴うホコリの侵入は、万が一にも前向きにとらえるべきでしょう。

 

出典へのリンク

(1) https://microbiomejournal.biomedcentral.com

(2) www.sciencedirect.com/

(3) Thorsen J, Rasmussen MA, Waage J, Mortensen M, Brejnrod A, Bønnelykke K, et al. 幼児気道マイクロバイオータと局所免疫擾乱による小児ぜんそくの起源。Nat Commun. 2019; 10: 5001

(4) www.lungenaerzte-im-netz.de

(5) europepmc.org/article/med/18377890

(6) Pelucchi C, Galeone C, Bach J-F, La Vecchia C, Chatenoud L. Pet exposure and risk of atopic dermatitis at pediatric age: a meta-analysis of birth cohort studies.小児期におけるペットへの暴露とアトピー性皮膚炎のリスクに関する研究。J Allergy Clin Immunol. 2013; 132: 616-622.e7.

(7）Pyrhönen K, Näyhä S, Läärä E. 幼児期における犬や猫への暴露とそれぞれのペットアレルギー。Pediatr Allergy Immunol. 2015; 26: 247-255.

(8) Hanski I, von Hertzen L, Fyhrquist N, Koskinen K, Torppa K, Laatikainen T, et al. Environmental biodiversity, human microbiota, and allergy are interrelated.環境生物多様性、ヒト微生物相、アレルギーは相互に関連している。Proc Natl Acad Sci U S A. 2012; 109: 8334-8339.

(9) Fyhrquist N, Ruokolainen L, Suomalainen A, Lehtimäki S, Veckman V, Vendelin J, et al. 皮膚マイクロバイオータのアシネトバクター種はアレルギー感作および炎症から保護される。J Allergy Clin Immunol. 2014; 134: 1301-1309.e11.

(10) Ege MJ, Mayer M, Normand A-C, Genuneit J, Cookson WOCM, Braun-Fahrländer C, et al. 環境微生物への曝露と小児喘息。N Engl J Med. 2011; 364: 701-719.

(11) Lax S, Smith D, Hampton-Marcell J, Owens S, Handley K, et.al. ヒトと室内環境との微生物相互作用の経時的解析。サイエンス 2014;345: 1048-1052.

(12) Fu X, Li Y, Yuan Q, Cai G-H, Deng Y, Zhang X, Norbäck D, Sun Y. Continental-scale microbiome study reveals different environmental characteristics determining microbial richness, composition, and quantity in hotel rooms.mSystems. 2020; 5:e 00119-20.