微生物とヒトとの密接な関係。「口腔マイクロバイオーム」の構成とは
ヒトの健康状態は微生物との良好な関係をいかに保てるかで決まる！「マイクロバイオーム」の存在価値
人が生きていく上で、何事にも「バランス」というものがつきものです。身体においては、常にバランスを保つことが「健康」には欠かせないものになっています。
このバランスの取れた関係性が、「マイクロバイオーム」とも呼ばれるヒトの体に共生する微生物（細菌・真菌・ウイルスなど）の総体「微生物叢(フローラ)」の存在です。口腔内では「口腔マイクロバイオーム」と呼ばれ、口腔内に常に生息しています。
「マイクロバイオーム」とのバランスが崩れると、がん、糖尿病、大腸炎、アレルギー、うつ病などなど…本当にさまざまな病気にかかってしまうほど、切っても切り離せない関係なのです。
これが、口腔内においては「う蝕(虫歯)」や「歯周病」の発症に繋がっていきます。
私たちの身体には、体外にも体内にもさまざまな種類の微生物叢が存在します。ヒトの微生物叢には、細菌、真菌、ウイルス、古細菌が含まれます。人間の細胞内の微生物叢と生物の数の比率は、10：1であると言われていますが、これは最近疑問視されています (1)。そこで「ヒトマイクロバイオームプロジェクト」では、異なるニッチ(生物学では生態的地位)の差異や類似性を含むマイクロバイオームのマッピングが行われました(2)。消化管は、宿主との相互作用を通じて人間の生物学のほとんどすべての側面に影響を与える様々な微生物を保有する生物学におけるニッチです。全体として、私たちはマイクロバイオームと「共生」しており、マイクロバイオームは私たちの生存に不可欠であることが立証されています。
消化管のマイクロバイオームの確立
最近の研究で、妊娠中の赤ちゃんはすでに細菌に囲まれていることが明らかになっています。私たちの最初の細菌は、乳タンパク質を分解する遺伝子を持ち、母乳から完全な栄養を摂取できるようにしています。消化管内の細菌は、私たち自身の細胞では処理できない食物の分解・消化を助けます。私たちが食べる食べ物は、私たちの細菌、マイクロバイオームに影響を与えます。成長し、食習慣が変わると、マイクロバイオームも変化します。大人になってからのマイクロバイオームは比較的安定していますが、その構成は、特に私たちが食べるものによって異なります (5)。子供の初期のマイクロバイオームは、正常な発育のための条件を作り出します(6)。腸内細菌叢の成熟過程は、免疫系、代謝、中枢神経系／認知機能の正常な発達にとって重要です。
口腔マイクロバイオームの確立
上記の理論によると、生まれたばかりの赤ちゃんの口腔内には、出生時にすでに確立された微生物叢があります。細菌は子供を保護し、子供の口腔内に入る物質の処理を助ける役割を担っています。上記の理論によれば、新生児の口腔内には、誕生時にすでに微生物叢が形成されています。細菌は子供を保護し、子供の口腔内に入る物質の処理を助ける役割を担っています。好気性（酸素呼吸に依存する）または通性嫌気性（部分的に酸素呼吸に依存する）の異なる菌種が同定されており、初期の研究によると、生後数日間はビリダンス連鎖球菌が優勢です(7)。
口内細菌叢の確立は、人生の最初の数年間で進行中であり、構成はますます多様化しています。子供は、健康な細菌と病気の原因となる細菌の両方から、周囲の細菌に感染しています。例えば、親が子どもとスプーンを共有したり、キスをしたり、哺乳瓶から少し吸って食べ物の温度を確認したりすることで、細菌が感染する可能性があります。最初の数年間は、帝王切開で生まれたか経膣で生まれたか(8,9)、母乳で育てられたかどうか(10)によって、微生物叢のパターンに違いが見られます。この差は時間の経過とともに減少し、3～5歳になると見られなくなります(11)。その構成は、細菌がどの表面に付着するかによって異なります。細菌は異なる付着因子を持ち、表面上の受容体も異なります。ほとんどの小児では、1歳までにVeillonella、Actinomyces、Lactobacillus、Neisseria、Rothiaが分離されます(12)。
歯の萌出は、歯の表面と歯肉ポケットという新しいニッチが作られるため、口腔マイクロバイオーム(口腔常在微生物叢、フローラ)にとって大きな生態学的重要性を持っています。歯の表面には常にバイオフィルム（歯垢）が形成されています。バイオフィルムは、多糖類と微生物で構成されています。バイオフィルムの形成は、細菌が付着し、他の細菌が分離して再び付着する動的なプロセスです。バイオフィルムには通常、スペースと栄養を奪い合うさまざまな微生物が含まれていますが、抗菌物質や宿主の免疫系などからお互いを保護しています。病気の原因となる細菌（病原菌）は、数が少なければ害はありませんが、何らかの原因で細菌組成のバランスが崩れ（ディスバイオシス：dysbiosis）、数が増えると、壊滅的な結果をもたらす可能性があります。バイオフィルム内で酸を生成する細菌の割合が増加すると、齲蝕疾患に dysbiosis の例が見られます。子供の歯のバイオフィルムにおけるこのような腸内環境異常の一般的な原因は、甘くてねばねばした食事です。
微生物叢と虫歯の関係
歯に定着する細菌の中には、酸を生成するものがあります。彼らは私たちが食べる食事中の炭水化物を分解することによって酸を生成し、これによって生成された酸は副産物であり、その結果、口腔内のpHを低下させることができます（13）。虫歯の主要な細菌はミュータンス連鎖球菌群に属しますが、他の酸産生細菌も虫歯のプロセスに関与しています (14)。このような細菌感染の早期発症は、早期う蝕の発症を助長する可能性があります(15)。乳児の口腔内の細菌叢は比較的均一であり、口腔内の細菌組成から、歯が生える前の幼児期に誰がう蝕を発症するかを予測することはできません。
結論
出生時、口腔マイクロバイオームの形成はすでに進行しています。乳児のマイクロバイオームは、外的要因と内的要因、環境と遺伝の両方から影響を受けます。酸を生成し、それによって口内のpHを下げる微生物叢に早期に感染した子供は、虫歯のリスクが高くなります。ミュータンス連鎖球菌は依然として齲蝕疾患の発症に重要な細菌ですが、他のさまざまな酸産生菌と相互作用し、ミュータンス連鎖球菌が存在しなくても齲蝕病が発生する可能性があります (16)。口腔マイクロバイオームは消化管にとって最初の寄港地であり、口腔マイクロバイオームやその他の消化管マイクロバイオームの確立のために最良のスタートを切るためには、以下のことが推奨されます。 i) 微生物への曝露と多様性を優先する、ii) 可能であれば経膣分娩を行う、iii) 抗生物質への過剰な曝露を避ける、iv) 可能であれば子供を母乳で育てる (17)。さらに、特に口腔の健康のために、フッ化物を含む歯磨き粉で 1 日 2 回歯を磨き、間食を避け、食事中の砂糖の摂取を最小限に抑えます。
参考文献
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16.Zhang Y、Fang J、Yang J、他。 Streptococcus mutans – 小児期の重度の虫歯の歯垢に含まれる細菌。 J 口腔微生物。 2022;14: 2046309. Ryan PM、Stanton C、Ross RP など。幼児の腸内マイクロバイオーム研究に対する小児科医の視点: 現状と課題。アーチ・ディス・チャイルド。 2019; 104:701–705。
