ヒトの様々な臓器にはどんな細菌が群れているのか？

ヒトは細菌群と共生・共存している。最も大きな共存器官は腸管と皮膚であろうが、この他にも「口腔内」「外耳道」「膣内」「気管・上気道」等々いろいろな共存形態が想定できるし、また疾患との特異性も考察の対象である。「副鼻腔炎」などは格好の対象であろうし、ここにいる細菌群が腸管細菌叢と同じであろうとは考えられない。また齲歯や歯槽膿漏との関連で 口腔内細菌叢も重要な研究対象である。歯原病なる言葉は「歯科」では当たり前の考え方であるが、ある種の膠原病が実は歯の治療で軽快したり治癒したりすることは稀ではないらしい。

ではどこにどのような細菌叢がおり、その系時的変化はいかなるものか・・？それについての解答の一つが今回報告された。

以下「梗概」である。


ヒトマイクロバイオームプロジェクト（HMP）の主要な目的の1つは、人体のさまざまな部位から採集した16SリボソームRNA遺伝子塩基配列の参照用 データベースの作成であり、それによって微生物学ではマイクロバイオームの変化とヒトの健康状態の変化をよりよく関連付けできるようになると考えられてい る。

HMPコンソーシアムはすでに、300人の健康な成人で、身体部位18か所の単一時点でのヒトマイクロバイオームの構造と機能を報告している。我々はさらに、12～18か月の期間にわたって採集したデータを用い、ディリクレ多項式混合モデルを使用して、このデータを各身体部位の微生物群集タイプに区分することで、3つの重要な観察結果を得た。

1. 第一に、乳児期の母乳哺育の有無、性別および教育レベルと、いくつかの身体部位の微生物群集タイプの間には、強 い関連性があった。
2. 第二に、口腔および腸内のマイクロバイオームの特異的な分類学的構成は異なっていたが、これらの部位で見られた微生物群集タイプは相互に予測可能であった。
3. 最後に、試料採集の期間を通じて、口腔内の部位で採集した微生物群集タイプが最も安定しておらず、膣内や腸内の部位での微生物群集タイプが最も安定していた。

今回の結果は、個体内の部位間や個人間でヒトマイクロバイオームにかなりの多様性があっても、この多様性を複数の微生物群集タイ プに区分できること、また、これらの微生物群集タイプは相互に予測可能で、おそらく生活史の特性の結果であることを明らかにしている。微生物群集タイプの 多様性や、個人が特定の微生物群集タイプを持つようになる仕組み、あるいは微生物群集タイプを変化させる仕組みを解明できれば、保有する微生物群集タイプ の情報に基づいて疾患リスクを評価したり、個別化医療を行ったりすることが可能になるだろう。

Nature 509, 357–360 (15 May 2014)
Received 02 September 2013
Accepted 20 February 2014
Published online 16 April 2014

Dynamics and associations of microbial community types across the human body

Tao Ding and Patrick D. Schloss

A primary goal of the Human Microbiome Project (HMP) was to provide a reference collection of 16S ribosomal RNA gene sequences collected from sites across the human body that would allow microbiologists to better associate changes in the microbiome with changes in health1. The HMP Consortium has reported the structure and function of the human microbiome in 300 healthy adults at 18 body sites from a single time point2, 3. Using additional data collected over the course of 12–18 months, we used Dirichlet multinomial mixture models4 to partition the data into community types for each body site and made three important observations. First, there were strong associations between whether individuals had been breastfed as an infant, their gender, and their level of education with their community types at several body sites. Second, although the specific taxonomic compositions of the oral and gut microbiomes were different, the community types observed at these sites were predictive of each other. Finally, over the course of the sampling period, the community types from sites within the oral cavity were the least stable, whereas those in the vagina and gut were the most stable. Our results demonstrate that even with the considerable intra- and interpersonal variation in the human microbiome, this variation can be partitioned into community types that are predictive of each other and are probably the result of life-history characteristics. Understanding the diversity of community types and the mechanisms that result in an individual having a particular type or changing types, will allow us to use their community types to assess disease risk and to personalize therapies.