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| リモシラクトバチルス・ロイテリ | |
|---|---|
科学的分類 
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| ドメイン： | 細菌 |
| 門: | バシロタ |
| クラス： | バチルス |
| 注文： | 乳酸菌 |
| 家族： | 乳酸菌科 |
| 属: | リモシラクトバチルス |
| 種： | L.ロイテリ
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| 二名法名 | |
| リモシラクトバチルス・ロイテリ 鄭ら、2020
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| 同義語 | |
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リモシラクトバチルス ロイテリは、人間や他の動物の消化管を含むさまざまな自然環境に存在する乳酸菌です。病原性はないようですが、健康に影響を与える可能性があります。
発見
20世紀初頭、L. reuteriは乳酸菌の科学的分類に記録されましたが[1]、この時点では誤ってLactobacillus fermentumの一員として分類されていました。1960年代に、微生物学者Gerhard Reuter（この種は最終的に彼の名にちなんで命名されました）によるさらなる研究により、この種はL. fermentumバイオタイプIIとして再分類されました[2] 。
L. fermentumのバイオタイプIIと他のバイオタイプとの間には大きな違いが見つかり、1980年に別種として特定され、正式な種の同定としてL. reuteriが提案されました。[3] 2020年4月、L. reuteriはLimosilactobacillus属に再分類されました。[4]
有病率
Limosilactobacillus reuteri は、さまざまな自然環境で発見されています。多くの食品、特に肉や乳製品から分離されています。[2] [5] [6]動物界では基本的にどこにでも存在するようで、健康な人間、[7]羊、鶏、[8]豚、[9]げっ歯類の消化管や排泄物で発見されています。[10]検査された宿主動物の腸内に存在するLactobacillus種の「主要成分」を構成する唯一の種であり、 [11]各宿主は独自のL. reuteri株を保有しているようです。[10] [12] L. reuteri が何らかの形で宿主生物の健康に貢献している可能性があります。 [13]
リモシラクトバチルス・ロイテリは、タイプIIサワードウの発酵微生物の主要なメンバーとして存在し、菌体外多糖類の形成やグルタミンからグルタミン酸への変換など、 L.ロイテリのいくつかの代謝特性は、パンの品質を向上させます。[14]
効果
抗菌性
リモシラクトバチルス・ロイテリは、ロイテリン[15]、ロイテリシン6 [16]、ロイテリサイクリン[17 ]を産生することが知られている。 [18 ]
ロイテリン
1980年代後半、Walter Dobrogosz、Ivan Casasと同僚は、L. reuteriがグリセロールの発酵を介して新しい広域スペクトル抗生物質物質を生成することを発見しました。彼らはこの物質をロイターにちなんでロイテリンと名付けました。[15]ロイテリンは、 3-ヒドロキシプロピオンアルデヒド、その水和物、およびその二量体からなる多化合物動的平衡（HPAシステム、HPA）です。[19] [20] 1.4 Mを超える濃度では、HPA二量体が優勢でした。しかし、生物系に関連する濃度では、HPA水和物が最も豊富で、アルデヒド型がそれに続きました。[21]
ロイテリンは、酵母、真菌、原生動物とともに、グラム陰性菌とグラム陽性菌の有害な増殖を阻害する。[22]研究者らは、 L. reuteri が望ましい抗菌効果を達成するのに十分な量のロイテリンを分泌できることを発見した。さらに、「善玉」腸内細菌（ L. reuteriおよび他の乳酸菌種）を殺すには「悪玉」腸内細菌の約 4 ～ 5 倍のロイテリンが必要であるため、L. reuteri は他の腸内細菌叢に害を与えることなく腸内侵入者を排除できると考えられる。[13]
いくつかの研究では、ロイテリンの産生がL. reuteriの健康促進作用に必須であるかどうかが疑問視されていました。抗生物質を産生するという発見は、さらなる研究につながりました。2008年初頭、L. reuteriは消化管でロイテリンを産生し、大腸菌の増殖を抑制する能力を高めることが確認されました。[23]
L. reuteriゲノム中のロイテリンとコバラミンの生合成を制御する遺伝子クラスターは、異常な起源から獲得されたゲノムアイランドである。 [24]
ヒトにおける臨床結果
L. reuteri は人間の体内に自然に存在しますが、すべての人に存在しているわけではありません。欠乏症の人でも食事から補給することで高濃度のL. reuteriを摂取し続けることができます。L. reuteri を経口摂取すると、健康な人の腸に効果的に定着することが分かっています。定着は摂取後数日以内に始まりますが、摂取を中止すると数ヶ月後にレベルが低下します。[25] L. reuteriは母乳中に存在します。[26]母親が経口摂取すると、母乳中に存在するL. reuteriの量が増加し、それが子供に移行する可能性が高くなります。[27]
安全性
腸内細菌叢の操作は複雑なプロセスであり、細菌と宿主の相互作用を引き起こす可能性があります。[28]プロバイオティクスは一般的に安全であると考えられていますが、特定のケースでの使用については懸念があります。 [28] [29]免疫不全、短腸症候群、中心静脈カテーテル、心臓弁疾患、未熟児などの一部の人々は、有害事象のリスクが高い可能性があります。[30]まれに、プロバイオティクスの摂取により、免疫不全の子供やすでに重篤な病気の子供が菌血症、真菌血症、敗血症などの致命的な感染症を引き起こす可能性があります。 [31]
腸の健康
L. reuteriの最もよく文書化された効果の 1 つは、小児下痢性疾患の症状期間の大幅な短縮です。[32] [33] [34] L. reuteri はこの疾患の予防に効果的です。健康なときに L. reuteri を摂取した子供は下痢で病気になる可能性が低くなります。[35]腸の感染症の予防に関しては、比較研究によりL. reuteri が他のプロバイオティクスよりも強力であることがわかりました。[36] [37]動物実験では、L. reuteri が運動複合体を減少させ、腸の運動性を低下させることがわかりました。[38]
リモシラクトバチルス・ロイテリは早産児の壊死性腸炎の治療に効果があるかもしれない。ランダム化研究のメタアナリシスでは、L.ロイテリがこの集団における敗血症の発生率を減らし、必要な入院治療期間を短縮できることが示唆されている。[39]
リモシラクトバチルス・ロイテリは乳児疝痛に効果的な治療薬です。[40] [41] [42]研究によると、L. ロイテリで治療した疝痛のある乳児は、シメチコン[43]またはプラセボで治療した乳児と比較して、泣く時間が短縮しました。 [44]しかし、疝痛はまだ十分に理解されておらず、 L. ロイテリがなぜ、どのように症状を軽減するかは明らかではありません。一説によると、疝痛のある乳児は胃腸の不快感のために泣くと考えられています。これが事実であれば、L. ロイテリは主に腸内に生息するため、何らかの形でこの不快感を軽減する働きをしていると考えられます。
胃の健康
リモシラクトバチルス・ロイテリは顕著な抗ヘリコバクター活性を有しており、小児におけるH.ピロリ菌の補助療法としての使用は、特にH.ピロリ菌の感染が検出されても除菌の絶対的兆候がない場合に非常に有望であると思われる。[45]
L. reuteriには、消化性潰瘍を引き起こし、発展途上国の一部で風土病となっている腸の病原菌Helicobacter pyloriと戦う能力があることを示す証拠が増えています。ある研究では、L. reuteriのみの食事によるサプリメントは、腸内のH. pylori を減少させますが、根絶することはできませんでした。 [46]別の研究では、オメプラゾール療法にL. reuteriを追加すると、薬剤単独と比較してH. pylori感染患者の治癒率が劇的に増加しました (0% から 60%) 。 [47]さらに別の研究では、L. reuteri はH. pylori感染を効果的に抑制し、消化不良症状の発生を減少させましたが、抗生物質療法の結果は改善しませんでした。[48]
Llimosilactobacillus reuteri はH. pylori感染を抑制する可能性があり、H. pylori 関連の胃腸症状の改善につながる可能性があり、[49]下痢や頻繁な腹部膨張などの特定の症状を軽減します。[50]将来的には、L. reuteri はH. pylori感染における抗生物質の使用を避け、抗生物質耐性と闘うための戦略の中心となる可能性があります。[51]また、抗生物質耐性と闘うことに加えて、L. reuteri は抗生物質よりも副作用が少ないため、H. pyloriの優れた代替治療になる可能性があります。 [52]
口腔の健康
リモシラクトバチルス・ロイテリは、虫歯の原因となる細菌であるストレプトコッカス・ミュータンスを殺すことが証明されているため、歯の健康を促進する能力がある可能性がある。いくつかのプロバイオティクス細菌をスクリーニングした結果、 L. ロイテリはS. ミュータンスを阻害できる唯一の試験対象種であることが判明した。人間での試験が始まる前に、別の研究でL. ロイテリは歯に有害な影響を及ぼさないことが示された。臨床試験では、口の中にL. ロイテリが定着している人（食事によるサプリメント経由）はS. ミュータンスが著しく少ないことが証明された。[53]これらの研究は短期間のものであったため、 L. ロイテリが虫歯を予防するかどうかは不明である。しかし、重要な虫歯の原因となる細菌の数を減らすことができるので、これは期待できるだろう。
歯肉炎はL. reuteriの摂取によって改善される可能性がある。重度の歯肉炎に苦しむ患者は、L. reuteriを含むガムを噛んだ後、プラセボと比較して歯肉出血、歯垢形成、その他の歯肉炎関連症状が減少した。[54]
骨密度
ラクトバチルス・ロイテリやその他のプロバイオティクスは、閉経後女性によく見られる 骨粗鬆症を予防する形で腸内細菌叢に影響を与える可能性がある。 [55] [56] [57] [58] [59]
一般的な健康状態
L. reuteri は多くの一般的な感染症から保護することで、子供と大人の両方の健康全般を促進します。保育施設で行われた二重盲検ランダム化試験では、 L. reuteri を摂取した乳児は、プラセボや競合するプロバイオティクスであるBifidobacterium lactisと比較して、病気になる頻度が少なく、医者に行く回数が少なく、施設を欠席する日数が少ないことがわかりました。[60]
成人でも同様の結果が得られており、L. reuteriを毎日摂取している人は、病欠の減少で測定したところ、病気になる頻度が50%減少した。[61]
動物モデルでの結果
被験者に危害を加えることを必要とする科学的研究（例えば、危険なウイルスにさらすこと）は、人間を対象に行うことはできません。そのため、L. reuteri の利点の多くは、豚やマウスなどのさまざまな動物種でのみ研究されてきました。
一般的に、L. reuteriに関する動物実験は、細菌の種特異的な株を使用して行われます。
病原体からの保護
リモシラクトバチルス・ロイテリは、病原菌である サルモネラ・チフス菌に対して高いレベルの耐性を付与し、マウスの死亡率を半減させます。[62]同じことが鶏[63]や七面鳥にも当てはまり、L.ロイテリは、この危険な食中毒菌によって引き起こされる罹患率と死亡率を大幅に緩和します。
リモシラクトバチルス・ロイテリは、大腸菌の有害な菌株が宿主に影響を及ぼすのを防ぐのに効果的である。鶏を対象に行われた研究では、リモシラクトバチルス・ロイテリは抗生物質ゲンタマイシンと同等に大腸菌による死亡を予防する効果があることが示された。[64]
原生 寄生虫 クリプトスポリジウム・パルバムは重度の水様性下痢を引き起こし、免疫不全患者（ HIV感染者など）では生命を脅かす可能性があります。L . reuteriはマウス[65]と豚[13]におけるC. parvum感染の症状を軽減することが知られています。
マウスでは酵母カンジダ・アルビカンスに対するある程度の保護効果が見られたが、この場合、L.ロイテリはL.アシドフィルスやL.カゼイなどの他のプロバイオティクス生物ほどの効果はなかった。[66]
体重と成長
七面鳥のひなや子豚などの商業用家畜の若齢期では、体重と成長率は良い健康指標となる。商業農場の汚くて混雑した環境で飼育された動物は、より清潔な場所で生まれ育った動物よりも一般的に健康状態が悪く（したがって体重も少ない）、例えば七面鳥では、この現象は「ひな成長抑制」またはPGDとして知られている。[67]
これらの若い動物の食事にL. reuteriを補給すると、不健康な環境によって引き起こされるストレスを大幅に克服するのに役立ちます。出生時からL. reuteriを与えられた市販の七面鳥は、同じ環境で育てられた同種の七面鳥よりも成鳥の体重が約10％高くなりました。[68]子豚に関する同様の研究では、L. reuteriは混雑した環境での体重増加において合成抗生物質と同等以上の効果があることが示されました。[69]
L. reuteriが健全な成長をサポートするメカニズムは完全には解明されていません。おそらく、混雑した商業農場でより一般的に見られるS. typhimuriumやその他の病原体 (上記参照) によって引き起こされる病気から L. reuteri を保護する役割を果たしていると考えられます。しかし、他の研究では、成長抑制が伝染病ではなく食事中のタンパク質不足だけによって引き起こされる場合に L. reuteri が役立つことがわかっています。 [70]このことから、 L. reuteri が何らかの形で腸の栄養素の吸収と処理能力を向上させる可能性が浮上します。[13]
化学薬品および外傷による傷害
ラットの大腸組織を酢酸で処理すると、ヒトの潰瘍性大腸炎に似た損傷を引き起こします。酸を除去した直後にL. reuteriで損傷組織を治療すると、悪影響がほぼ完全に回復するため、[71] L. reuteriがヒトの大腸炎患者の治療に有益である 可能性があります。
消化の役割に加えて、腸壁は有害な細菌やエンドトキシン[72]などが血流に「漏れる」のを防ぐのにも重要です。この漏れは細菌の「転座」と呼ばれ、敗血症などの致命的な状態につながる可能性があります。人間の場合、転座は肝臓損傷や特定の毒物の摂取などの後に発生する可能性が高くなります。げっ歯類の研究では、L. reuteriは肝臓の外科的除去[73]または肝臓損傷を引き起こす化学物質であるD-ガラクトサミン[ 74]の注射後の細菌転座の量を大幅に減らすことがわかりました。
抗癌剤メトトレキサートは高用量で重度の腸炎を引き起こす。L . reuteriはラットにおけるメトトレキサート誘発性腸炎の症状を大幅に緩和し、その症状の1つは細菌の転座である。[75]
マウスの食事中の脂肪と行動異常の可逆的な症状との関連
マウスでは、 L. reuteriの不在は母親の食事と因果関係があると考えられています。[72] L. reuteriの欠乏による腸内細菌の不均衡は、ヒトの自閉症に一致する行動異常と関連しています。[72]これらの症状は、 L. reuteriを補給することで回復可能です。[72]
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外部リンク
- L. reuteri に関する共同ゲノム研究所
- Savino F、Pelle E、Palumeri E、Oggero R、Miniero R (2007 年 1 月)。「乳児疝痛の治療における Lactobacillus reuteri (American Type Culture Collection 株 55730) とシメチコンの比較: 前向きランダム化試験」。小児科学。119 ( 1 ) : e124–30。doi :10.1542 / peds.2006-1222。PMID 17200238。S2CID 2306025。
- BacDive の Lactobacillus reuteri の標準株 - 細菌多様性メタデータ