
「腸内細菌との『共生』を視野に入れた食のあり方が、これから問われてくる」
上野川修一①
腸内細菌との「共生」から新しい食と免疫のあり方を提唱する食品免疫学の第一人者・上野川修一先生のインタビュー。全2回シリーズの第1回です。
腸はスケールの大きな共生空間
ここに来て急激に関心が上がっているように思いますね。6〜7年前から「ネイチャー」「サイエンス」など、広く読まれている科学誌に腸内細菌に関する論文がかなり増えていますから。
そうですね。腸内細菌の研究は、わが国では光岡知足先生(理化学研究所名誉研究員)を中心に、いわゆる嫌気性培養法を用いることで大きな成果をあげてきました。
その後、腸内細菌の遺伝子解析から腸内フローラの特徴を知る方法(メタゲノム解析)が開発され、従来の成果と併せて多くのデータが蓄積されるようになりました。その結果、この分野に興味を持ち、重要性を感じる研究者が多くなってきたということでしょう。
腸内細菌との共生、その延長にある免疫や食についてですね。
はい。たとえば、地球がまだ(酸素がとても少ない)嫌気状態だった頃に微生物が生まれ、光合成をする微生物が繁殖することで酸素が発生して、好気的な環境下になったわけですよね。そこでも生き残って……。
一方、そうした中でも嫌気的な状態を保ち、人の腸内に棲む場所を見つけた微生物もいます。一般的にはそれが腸内細菌と呼ばれているわけです。
哺乳類の腸には、体の中で最大の免疫系がありますよね? 免疫は病原性のある菌が棲むのを阻もうとするわけですが、有益な腸内細菌は排除されずに棲みついて、宿主から食を得ることで生存する。宿主である哺乳類はそれを許して排除しないという……。
まず、胃では胃酸が分泌されますから、酸に弱い病原菌はそれで殺されてしまいます。そこで生き残った菌は小腸に運ばれていきますが、小腸には上皮細胞にあるパイエル板と呼ばれる免疫器官を中心に、しっかりとした免疫系が備わっているわけです。
ま���、そうした有害な菌を排除する仕組みとともに、必要なものを取り入れ、消化吸収する代謝の働きもあります。
免疫と代謝、両方を併せ持っている小腸は非常に重要な器官だとわかりますが、では、(腸内細菌の棲んでいる)大腸は何なんだということですよね?
一般的には、小腸で吸収しなかった水やその他の成分の吸収をする役割があります。その残りカスが便として排泄されるわけですね。こうした働きがあると同時に、大腸には酸素がほとんどありませんから、嫌気性細菌にとっては最高の住処で、小腸よりもとんでもなく多い数の微生物を抱えています。
大腸には粘液を作る杯細胞が豊富で、しっかりとした粘液層があり、この層も菌のよい住処になっています。まだ十分にわかっていませんが、大腸がとてつもないスケールの共生空間であることは間違いありません。
腸内細菌も免疫システムの一部?
ええ。抗体には様々な種類がありますが、腸のなかでは特にIgA抗体が作られています。
菌が体の中に入ってきて、小腸で作られたIgA抗体で対処できたとしても、そこから生き残ったものが大腸に入ってくるわけです。
大腸では、いろいろな菌が共生して生態系をつくっていますから、入ってきた病原菌を優勢な有益菌が容易に増殖させない面があると思うんですね。
それと小腸で作られたIgAが大腸に運ばれる仕組みがあり、病原菌を抑えてくれます。さらに、食べ物のカスである食物繊維を腸内細菌が分解して、酪酸や乳酸を出すことで腸内のpHは酸性になります。こうした食べ物との関わりによって、結果的に病原菌の増殖を抑える働きもあると考えられています。
ああ、確かにそうかもしれませんね。実際、抗生物質で腸内細菌を除くと、腸の働きが低下することが知られています。腸内細菌はただ腸に棲んでいるだけでなく、宿主側にも様々な良い影響を与えていると考えられます。
ええ。共生の本質が何かということについて、これからいろいろと研究が進んでいくと思いますよ。共生の仕組みがわからないと、共生が崩壊、破綻することで病気が起こるという体の仕組みもわからないからです。
私たちの体は、共生によって恒常性(ホメオスタシス)を保っており、健康が維持されています。生活習慣の乱れ、ストレスなどが重なることで「共生→恒常性」が破綻してくると、腸内に限らず、生体の様々な機能に悪い影響を与えてしまうことになるのです。
ええ。「どの菌が体にどう影響するか?」ということまではなかなか言えないと思いますが、一人ひとりの腸内フローラを「こんな環境で生活している人はこんな腸内細菌叢をしている」といった視点で調べている研究が多くあり、興味深い報告がされています。
僕の場合、これまで食の機能、免疫の機能の研究をしてきました。そういった立場から、これからは我々が生命を維持するために摂っている食、腸内細菌群の摂っている食の両面を考えることが大事だと思っています。
食は生命ですから、「健康を得るには腸内細菌が何を食べると我々と共利共生の状態が保てるのか?」という視点が非常に重要になってくるでしょう。
ええ。要するに、腸内細菌のためにも食べてあげないといけない時代になってきたということです。
脊椎動物の腸の進化をたどる
「腸は第2の脳」と呼ばれているように、とても複雑で精巧にできていますが、そこには腸内細菌の働きも関係しているでしょう。そう考えたら、複雑なシステムという点で、「第2の脳」どころじゃないかもしれません。大前提として、そうした認識が必要ですね。
僕自身、いつも「腸は宇宙だ」って言ってきました。あるテレビ番組(NHK『爆笑問題のニッポンの教養』)で腸と腸内細菌の話をしましたが、その時にもそう言いましたね(笑)。
そう思いますよ。腸という器官を、宇宙といういろいろなものが詰まった広い空間としてたとえているわけですが。
人間のためでもあるけれども、腸内細菌のための場所でもあるということですね。この関わりを知るには、動物の腸の進化の歴史をたどらなければならないと思い、4年ほど前に『からだの中の外界 腸のふしぎ』(講談社ブルーバックス)という本のなかで書きました。
そう言っていただけると嬉しいですが、でも、自分の勉強のために書いたんですよ。「食とは何か?」ということを生物学的視点から書きたいという思いもありましてね。
「腸は何のためにあるのか?」というと、基本的には食をとるためにあるわけです。では、食の根源を考えるには���うすればいいかというと、腸の進化の過程を考えることが必要になってくる。
ですから、同じ論理で腸内細菌とは何かを考えた場合、腸内細菌が共生するようになった起源や進化の過程から考えないとわからない、という立場に最近はなってきているんです。
そういう視点からだと、(同じ腸でも)大腸と小腸は違うものだと言えるかもしれません。大腸が形成されるようになるのは、生物が上陸してからだと考えられているんです。
ええ。まず、海の中で生命が生まれたと言われていますね。脊椎動物の場合も、たとえば水の中で魚類が生まれ、両生類が陸へ上がってくるわけでしょう? その過程で免疫的な働きがどう変わっていったのか? 腸内細菌との共生はどのように成立したのか? そもそも、大腸とはいったい何なのか?
先ほどもお話ししましたが、最初は(嫌気性細菌の)単なる逃げ場だったとも言われています。両生類以下の大腸のない動物にも特徴のある腸内細菌が棲んでいますから、まだわからないことも多いですが……。
消化吸収が先なのか、免疫が先なのか、そのあたりはハッキリとわかりませんが、たとえば、アメーバのような単細胞生物は、食細胞のように細菌も食べて、栄養も取り入れるわけです。両方の役割をしていたんですね。
(第2回に続く)
1942年、東京都出身。東京大学名誉教授。農学博士。東京大学農学部農芸化学科卒業。同大助手、助教授を経て、2003年まで東京大学大学院農学生命科学研究科教授。2012年まで日本大学生物資源科学科教授。食品アレルギーや腸管免疫のしくみ、腸内細菌のからだへの影響などの研究に従事。日本農芸化学会会長、内閣府食品安全委員会専門委員会座長、日本ビフィズス菌センター(腸内細菌学会)理事長を歴任。現在、日本食品免疫学会会長。紫綬褒章、国際酪農連盟賞、日本農芸化学会賞等を受賞。著書に、『からだの中の外界 腸のふしぎ』(講談社ブルーバックス)、『免疫と腸内細菌』(平凡社)、『からだと免疫のしくみ』(日本実業出版社)など多数。食アレルギー、腸管免疫、腸内細菌などに関する研究論文多数。
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上野川修一 Shuichi Kaminogawa
東京大学名誉教授。農学博士。食品免疫学の第一人者であり、腸内細菌と免疫系の関係性を「共生」という視点から深く研究。食と免疫の新しいあり方を提唱し続けている。