東京医科大学、国立健康危機管理研究機構（JIHS）、東京大学大学院新領域創成科学研究科、理化学研究所の研究グループは5日、日本人6803人の腸内細菌のデータを分析し、生活習慣と健康・15の慢性疾患との関係を腸内細菌がつなぐ経路に、「健康方向」と「疾患方向」という対照的な2つの軸があると発表した。野菜や果物、納豆、コーヒー、体を動かす習慣は健康方向の菌と、米・パン・麺類などの精製炭水化物や清涼飲料水、喫煙は疾患方向の菌と結び付いていた。論文は米科学誌ネイチャー・メディシンのオンライン版に日本時間5日午後7時に掲載された。
6803人で「生活習慣→腸内細菌→病気」の流れをたどる
研究の責任著者は、東京医科大学健診予防医学センターの永田尚義准教授。理研生命医科学研究センターの大野博司チームディレクターらも加わった。研究グループは日本人の大規模な腸内細菌の調査集団「Japanese 4Dコホート」を作り、6803人分のデータを解析した。
発表資料によると、これまでの研究は「生活習慣と腸内細菌」か「腸内細菌と病気」のどちらか一方の関係を調べるものが中心だった。食事や飲酒、運動が腸内細菌を変え、腸内細菌がさまざまな慢性疾患と関係することは知られていたが、生活習慣と病気の間を、どの菌やどの代謝の働きがつないでいるのかは十分に分かっていなかったという。
今回は、便に含まれる細菌の遺伝子をまとめて読み取る「ショットガンメタゲノム解析」に、便の中の代謝物の測定と、血液中のサイトカイン（炎症などのときに体内で増える情報伝達物質）の測定を組み合わせた。そのうえで、生活習慣と健康・病気の関係のうち、どの程度が腸内細菌を通じたものかを統計的に推し量る「媒介分析」をかけた。食事、飲酒、喫煙、身体活動といった本人が変えられる生活習慣と、健康な状態・15の慢性疾患を同じ枠組みで扱ったのが特徴で、研究グループは、生活習慣から腸内細菌を経て健康・病気へ至る一連の関係を統合的に示したのは「世界で初めて」としている。
野菜・納豆・コーヒーは健康方向、精製炭水化物と喫煙は疾患方向
分析の結果、生活習慣の種類によって、健康や病気との関係を仲立ちする腸内細菌の数や向きが大きく違った。
野菜、果物、キノコ、納豆などの植物性食品や発酵食品、コーヒー、身体活動では、健康な状態と前向きに結び付く菌が多く見つかった。一方、米・パン・麺類といった精製炭水化物、清涼飲料水、喫煙では、健康とは逆向きに、慢性疾患とは同じ向きに結び付く菌が目立った。植物性食品と発酵食品は健康方向の経路が優勢で、精製炭水化物は疾患方向の経路が優勢という、はっきりした対比が出た。
飲酒は単純ではなかった。健康方向と疾患方向の両方の経路が見つかり、研究グループは、生活習慣が腸内細菌を通じて体に及ぼす影響は一様ではなく、健康状態や病気の種類によって異なるとみている。
食品の成分ごとにも分析した。野菜・果物・キノコでは、ペクチン、ヘミセルロース、セルロースといった食物繊維を分解し、酪酸を作る菌の働きが健康との関係を仲立ちしていた。飲酒では、腸の粘液の成分であるムチンを利用する菌が特徴的で、ムチンの糖鎖を利用する「バクテロイデス・ユニフォルミス」は健康方向に、ムチンを分解する「ルミノコッカス・グナバス」は疾患方向に分かれた。精製炭水化物と清涼飲料水では、糖の取り込みや乳酸の産生に関わる菌の働きと、大腸菌や肺炎桿菌（かんきん）など病原性に関わる菌が慢性疾患との関係を仲立ちしていた。清涼飲料水では、細菌が集団で膜を作る「バイオフィルム」の形成や、細菌の表面にあるリポ多糖（LPS）を作る遺伝子が、疾患方向の要因として挙がった。
2つの軸の菌は性質が正反対
研究グループは次に、2つの軸に属する菌がどんな性質を持つのかを調べた。約1700人について、便に含まれる短鎖脂肪酸と血液中のサイトカインを測り、菌との関係を比べた。
短鎖脂肪酸は、腸内細菌が食物繊維などを分解して作る酸の総称で、酪酸はその一つだ。健康方向の菌には、酪酸を作る「フィーカリバクテリウム・プラウスニッツィ」や「アナエロスティペス・ハドラス」が多く含まれ、酪酸などの短鎖脂肪酸との相関が疾患方向の菌より大きかった。疾患方向の菌は逆に、TNF-α、IL-8、IFN-γといった炎症を示すサイトカインとの相関が大きかった。
疾患方向の菌の顔ぶれにも特徴があった。レンサ球菌（ストレプトコッカス属）や「ビフィドバクテリウム・デンティウム」など、本来は口の中にいる菌が含まれていた。
| 菌の種類 | 疾患方向の菌に占める割合 | 健康方向の菌に占める割合 |
|---|---|---|
| 口腔由来の菌 | 26.3％ | 0％ |
| 乳酸菌（ラクトバチルス属が中心） | 6.9％ | 0％ |
| 病原性に関わる菌 | 14.3％ | 0％ |
研究グループはこの結果から、健康方向の菌を「酪酸などの短鎖脂肪酸と関連する低炎症型」、疾患方向の菌を「口腔由来菌・病原性関連菌が多い炎症関連型」と位置づけた。乳酸菌は、今回の分析では健康方向の菌に1種も入らず、疾患方向の菌の6.9％を占めた。
発酵食品の菌そのものは健康との関係を仲立ちせず
「腸活」に関わる結果として研究グループが「重要な発見」と位置づけたのが、発酵食品をめぐる分析だ。
納豆、漬物、キムチ、ヨーグルトを食べた人の腸からは、食品の発酵に使われる納豆菌や乳酸菌が見つかった。ところが、こうした食品から入った菌そのものには、健康との間を仲立ちする統計的に意味のある働きは確認できなかった。発酵食品と健康との関係を実際に仲立ちしていたのは、もともと腸に住むフィーカリバクテリウム・プラウスニッツィなどの酪酸を作る菌や、納豆・みそなど大豆を発酵させた食品と関係するアドレクロイツィア属などの菌だった。発表資料は、アドレクロイツィア属を「エクオール」という物質の産生に関連する菌と説明している。
研究グループは「発酵食品に含まれる菌」と「発酵食品と健康をつなぐ菌」は必ずしも同じではないとまとめている。発酵食品を食べることと健康の結び付きそのものは否定されておらず、その間に立つのが食品の菌ではなく腸の常在菌だった、という整理になる。食事と健康の関係では、食物繊維、糖、ムチン、大豆由来の成分などを利用する菌の代謝の働きが大きな役割を担っている可能性があるとした。
15の病気を見分ける「MADEスコア」、海外13集団で検証
研究グループは、腸内細菌の種類の情報から健康状態と15の慢性疾患を見分けるモデル「MADEスコア」も作った。6803人のデータでの検証では、健康状態や炎症性腸疾患、2型糖尿病などを一定の精度で識別できた。炎症性腸疾患では、識別の性能を示す指標のAUCが0.87だった。AUCは1に近いほど見分ける力が高く、0.5なら当て推量と同じという目安だ。
日本人のデータで作ったモデルが他国でも通用するかを確かめるため、米国、中国、スウェーデン、ロシア、オーストラリアの5か国、計13の調査集団（合わせて3095人）にも当てはめた。このうち11の集団で、健康と病気を見分けるパターンが再現された。
MADEスコアと生活習慣の関係も調べた。野菜、果物、納豆などをよく食べる人ほど健康のスコアが高く、清涼飲料水、喫煙、長時間座っている習慣があると病気のスコアが高い傾向が出た。研究グループは今後、生活習慣を改めたときの腸内環境の変化をこのスコアで測り、一人ひとりに合った「科学的根拠に基づく腸活」の実現を目指すとしている。
発表資料は、結果の多くを「関連」「可能性」という言葉で示している。特定の食品を食べれば病気を防げることを確かめた研究ではなく、スコアも現時点では将来の予防や健康管理への応用を見込んだ段階にある。研究は日本医療研究開発機構（AMED）や日本学術振興会の研究費のほか、江崎グリコ、ダノン、日本酪農乳業協会（Jミルク）、喫煙科学研究財団などの研究助成を受けた。発表資料は、これらの資金提供元は研究の計画、データの収集・解析、論文の執筆に関与していないと明記している。
食事と病気の関係をめぐっては、厚生労働省が「日本人のための食事ガイド（仮称）」を作るワーキンググループを開いている（厚労省、「日本人のための食事ガイド」を2026年度内に作成 病気になるリスクを下げる食事へ軸を移す 食塩は1日9.6gで目標の7gに届かず）。どの食品がどの菌を通じて体と結び付くのかを示した今回のような研究が、食べ方の指針にどう生かされるかが今後の焦点になる。