ホモサピエンスという生態系

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私たちは自分のからだを、皮膚という一枚の壁で外界から隔てられた、内も外もない、中身の詰まった塊として思いがちだ。だが、その像は正確ではない。消化管は、口から肛門まで貫く一本の管である。その内腔は、位相のうえでは身体の「外側」にあたる。食べたものがからだの本当の内側に入るのは、腸の壁を通り抜けたそのときであって、それまでは、からだを貫く外のやわらかいトンネルを進んでいるにすぎない。皮膚も、口の中も、腸の内側も、肺の奥も、外界に開いたこれらの面には、ことごとく微生物が住み着いている。私たちは、閉じた塊ではなく、覆われた表面の集まりなのだ。

かつて、しばしば語られてきた数字がある。

微生物はヒトの細胞の10倍いる、という言い方である。

この「10対1」は長く広く引用されてきたが、たどってみると、1972年の一つの概算に行き着く、確かな計測に支えられない見積もりだった。近年、丁寧に数え直され、比はおよそ1対1に修正されている。70kgの標準的な成人男性で、細菌はおよそ38兆個、ヒト細胞はおよそ30兆個。細菌の総質量は、合わせてもおよそ0.2kgにすぎない[1]。私たちは、細胞の数のうえで微生物に圧倒されているわけではなかった。

だが、数えるものを、細胞から遺伝子に移すと、桁が変わる。ヒト細胞数のおよそ9割は造血系の細胞、その大半は赤血球が占めていて、核を持たないので遺伝子もない。一方、腸内細菌の遺伝子を集めた目録には、およそ330万の遺伝子が並び、これはヒト自身の遺伝子のおよそ150倍にあたる。そしてその99%以上が、細菌に由来する[2]。私たちは、自前のゲノムのほかに、その150倍もの遺伝情報を、外部の生きものに委ねて暮らしている。暮らしを支える遺伝子の目録において、私たちは、微生物という巨大な図書館に綴じられた、ごく薄い一冊にすぎない。

この覆い、すなわち私たちに共生する微生物の総体―近年マイクロバイオーム(microbiome)と呼ばれるもの―は、どこも同じ一様な膜ではない。皮膚には皮膚の、口の中には口の中の、腸には腸の、それぞれ顔ぶれの違う生態系がある。脂の多い額と、湿った腋窩と、乾いた前腕とでは棲む菌が違い、口腔と腸とでは、均衡の作り方も、崩れ方も異なる。外界に触れるほとんどの面に住んでいるとはいえ、たとえば肺のように、菌がごく希薄で、そもそも常在菌叢と呼べるものがあるのか、測り方をめぐる議論がまだ続いている場所もある。だからここでは、生態系としてよく見えている皮膚、口腔、腸という三つを、主に見ていくことにする。これから一つずつ訪ねるのは、この三つの、それぞれに固有の生態系である。

ここで、その関係の性質を、言葉を選んで確かめておきたい。微生物とヒトの関わりを、まとめて「共生」と呼び、みなが仲良く助け合っているかのように語るのは、実はあまり正確ではない。多くはおそらく片利共生(commensalism、片方が利を得て、もう片方は損も得もしない関係)にとどまり、双方が利を得る相利共生(mutualism)は、その一部でしかない。しかも同じ菌が、状況しだいで、境界を守る味方にも、境を越えて害をなす相手にもなる。関係は、固定した役割ではなく、絶えず調整される交渉なのだ。だから、微生物を一律に「善玉」と呼ぶことも、「悪玉」と呼ぶことも、この生態系の実相とは異なる。

そして、この生態系は、私たちのからだの背景に置かれた飾りではない。免疫と、絶え間なく言葉を交わしている。ある見方によれば、免疫とは、ヒトの細胞と微生物の細胞を一つの共同体につなぎとめる仕組みにほかならない。免疫の秩序に従う微生物は、この共同体の一員―いわば市民―として迎え入れられ、その制御を逃れて勝手にふるまう者は、病原体となり、あるいは癌となる[3]。中編の、旧友がまず自然免疫を訓練するという話も、この大きな見取り図のなかに置き直せる。旧友との対話を通じて、免疫は、誰を市民として迎え、どこで線を引くかを、学んでいく。

ここまで来ると、一つの問いが立ち上がる。

私たちが「一匹の動物」と呼び、一個の個体として数えてきたものは、はたして本当に一個の個体なのか。それとも、宿主と、おびただしい共生微生物とが分かちがたく結びついた、一つの歩く生態系―ホロビオント(holobiont、宿主と持続的な共生微生物をひとまとまりにした単位)―なのか。ある研究者たちは、解剖学的にも生理学的にも、動物は自律した個体とはみなせないとして、「私たちは一度も個体であったことがない」とまで言い切った[3]。発生も、代謝も、免疫も、微生物なしには完成しない。とすれば、個体という単位そのものの見直しを迫られることになる。

だが、これにはひとつ別の見方がある。

ホロビオントを、構造や生理や免疫の単位として、また「個体とは何か」を問い直す単位として使うことと、それを一個の進化の単位―宿主と微生物のゲノムを合わせたホロゲノム(hologenome)が宿主の利益のために一体で進化していく単位―とみなすことは、別の話だ。 

後者には有力な批判がある。微生物は、宿主と古く親密な関係を結んでいても、宿主の利益になるように選択されてきたとはかぎらず、垂直にも水平にも、環境からも入れ替わるため、宿主とひとまとまりの選択の単位とは扱えない、という批判である[4,5]。だから、私たちが一つの生態系で、一個の進化する個体だ、とまで言い切れないことになる。

最後に、私たちの文化がすでに描いていた一つの像を、そっと重ねておきたい。「風の谷のナウシカ」の腐海(ふかい)である。人々は、瘴気を吐くその菌類の森を、毒として恐れ、焼き払おうとする。だがやがて、腐海こそが、汚染された大地を静かに浄化していることが明かされる。毒と見なして根絶しようとしたものが、じつは生を支える仕事をしていた。これはもちろん物語である。けれども、清潔さのために微生物を遠ざけることが、かえって私たちの均衡を崩すのではないか、という問いと重なるところがある。

私たちは、無菌の器ではない。外界に開いたすべての面を微生物の生態系に覆われた、それ自体が一つの生態系である。だとすれば、健康とは、微生物のいない清潔さのことではない。その生態系が、豊かに、釣り合いを保っていることのほうを指すはずだ。これから訪ねる皮膚、口腔、腸は、その釣り合いが、それぞれの場所で、どのように保たれ、どのように崩れるのかを見せてくれる。

文献

[1] Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol. 2016;14(8):e1002533.

[2] Qin J, Li R, Raes J, et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010;464(7285):59-65.

[3] Gilbert SF, Sapp J, Tauber AI. A symbiotic view of life: we have never been individuals. Q Rev Biol. 2012;87(4):325-341.

[4] Moran NA, Sloan DB. The hologenome concept: helpful or hollow? PLoS Biol. 2015;13(12):e1002311.

[5] Douglas AE, Werren JH. Holes in the hologenome: why host-microbe symbioses are not holobionts. mBio. 2016;7(2):e02099-15.

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ジムの前に

前編で、座りすぎの害は、座るという姿勢ではなく、筋を休ませきったまま時間が長く続くことにある、と述べた。体は、動くことを信号として、自らを整えるようにできている。では、その信号を、どう灯せばよいのか。 タンザニアのハザ(Hadza)は、いまも狩猟採集で暮らす人々である。彼らは、ジムに通わない。にもかかわらず、心臓や血管の病を、ほとんど免れている。意外なことに、彼らが座ったり横たわったりして過ごす時間は、1日におよそ10時間に及び、先進国のオフィスワーカーと、ほとんど変わらない[1]。 違うのは、過ごし方だ。 ハザの身体活動は、狩り、採集、歩行、しゃがんでの作業といった、低いか中くらいの強度の動きが、1日じゅう、途切れずに続くことで成り立っている。まとまった激しい運動ではない。分散した、絶え間ない活動。そして休むときも、椅子に沈み込むのではなく、しゃがみ、ひざまずき、地面に座る。これらの姿勢は、脚の筋肉を、歩行の2〜4割ほど使い続ける[1]。前編の言葉でいえば、

By Yukihiko Kato

椅子という発明

座りすぎは、新しい喫煙である。この言葉を、ここ十年ほど、よく耳にするようになった。都会で一日中座って過ごす暮らしは、タバコと同じくらい体に悪い、と。 だが、これは正確ではない。 数字で見ると、座位と喫煙の害は、桁が違う。座りすぎと総死亡の関連は、よく見積もっても2割ほどの増加にとどまる。喫煙は3倍近く、本数の多い人では4倍を超える。超過死亡の数で比べれば、その差はおよそ10倍にひらく[1]。「喫煙と同じ」は、10倍に盛った誇張であり、むしろ健康の啓発そのものの信頼を損なうと、研究者から批判されてきた[1]。 では、ただの言い過ぎなのか。そうではない。座りすぎは、確かに、独立した健康リスクである。問うべきは、その害の大きさではなく、性質のほうだ。 害の正体は、座るという姿勢そのものにあるのではない。筋肉を完全に休ませたまま、長く動かずにいることにある。椅子に深く腰かけ、背もたれに身をあずけると、脚の筋肉はほとんど働かなくなる。筋が完全に弛緩すると、血中の脂肪を片づける酵素リポ蛋白リパーゼ(lipoprotein lipase、LPL)の働きが落ち、食後の中性脂肪が血中に長くとどま

By Yukihiko Kato

口という関門

これまで、皮膚を、腸を訪ねてきた。最後に訪ねるのは、口である。 口は、体のなかでも変わった場所だ。外界に開いた入口でありながら、同時に、消化管という長い管の始まりでもある。硬い面(歯)と軟らかい面(粘膜や舌)が同居する、体で唯一の場所でもある。歯の表面には、菌が自ら築くバイオフィルム(biofilm、菌がつくる膜状の集団)ー歯垢ーが張りつく。唾液に絶えず洗われながら、そこには多様で安定した生態系が保たれている。 この口の生態系が崩れるとき、何が起きるのか。そして、その崩れは、口のなかにとどまるのか。 手がかりは、歯周病(periodontitis)にある。成人の多くがかかる、ありふれた慢性の炎症性疾患だ。歯を支える組織が、じわじわと壊れていく。 長く、これは「悪い菌が増えて起こる病」と考えられてきた。だが、近年の見方は違う。 鍵をにぎるのは、菌の量ではなく、菌のふるまい方だ。Porphyromonas gingivalisという菌がいる。歯周病の患部にいるが、その数はごくわずかだ。にもかかわらず、

By Yukihiko Kato

腸という学校

前回は皮膚を、菌との関係が敵か隣人かで揺れる境界として見た。今度は、体の内側でいちばん大きな生態系に降りてゆく。 腸である。 皮膚が乾いた薄い被膜なら、腸は湿った濃密な発酵槽だ。大腸は、体でもっとも菌の密度が高い場所で、前述の俯瞰で触れた「150倍の遺伝子」の大半は、ここに由来する。また、腸の内腔(内側)は、位相のうえでは身体の外側にあたる。私たちは、外界と最も広い面積で接するこの境界を、菌に委ねて暮らしている。 では、その菌たちが腸で何をしているか?消化を助けている、というだけではない。腸は、免疫が「どこまで応じ、どこで鎮めるか」を習う、体内でもっとも大きな学校なのだ。 まず、腸の健やかさは、特定の善玉菌の有無ではなく、生態系全体の多様性と安定性によく表れる。皮膚編で「均衡」と呼んだものを、腸では「多様性」として引き継ぐ。多様な顔ぶれが揃い、互いに釣り合っているとき、腸の生態系は安定する。 では、その多様な菌は、何を介して免疫を教えるのか。 鍵は、菌の作る代謝物にある。腸内細菌は、

By Yukihiko Kato