千年も前の糞便から、私たちの祖先の微生物叢の驚くべき多様性が明らかになった

人間の腸内微生物叢は健康と幸福に深く関わっているが、現代の腸内細菌叢が古代の人類の腸内細菌叢とどう違うのかは謎だった。現在、古代の保存された糞便に関する新たな研究と分析により、1000年前の人類の消化管には、はるかに多様な細菌群が繁栄していたことが明らかになった。

研究者らは、メキシコ北部と米国南西部周辺の洞窟から採取した8つの糞石（保存された排泄物）からサンプルを採取した。それぞれ1,000年から2,000年前のものだ。その後、サンプルを研究室に移し、DNA分析と年代測定を行った。新たな細菌がパレオフェクス（考古学用語で化石化した人間の糞便）を汚染しないようにするため、科学者らは「クリーンスーツ」と滅菌された装備を着用し、各糞石からDNAを抽出し、糞便中に存在するゲノムの配列を解析した。分析の結果、古代の人間の微生物叢由来と思われるゲノムが181個見つかった。これらのゲノムのうち、39パーセントはこれまで見たことのないものだった。

これらの糞石に新しい細菌ゲノムが大量に含まれていることは、過去1000年ほどの間に、人間の腸内で「絶滅イベント」が発生し、数十種の細菌種が消滅したことを示唆していると、主著者でハーバード大学の微生物学者アレクサンダル・コスティック氏はサイエンス誌に語った。「これらは取り戻せないものなのです。」

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ネイチャー誌に掲載された研究結果で、研究者らは、私たちの祖先の腸内微生物叢は、より工業化された集団よりも、非工業化社会に暮らす現代の人々の腸内微生物叢によく似ていることも示している。これらの研究結果により、科学者は工業化と都市化が、微生物叢の多様性と腸の健康の永続的な変化にどのように寄与してきたかについて、より深い理解を得ることができる。

「地球上のどこに住む人々であれ、現代の人々を研究すると、彼らの腸内細菌叢が、食事、化学物質、抗生物質、その他多くのものを通じて、現代社会の影響を受けていることが分かる」と、研究著者の一人、モンタナ大学の人類学者メラデス・スノー氏は声明で述べた。「したがって、産業化が起こる前の腸内細菌叢がどのようなものであったかを理解することは、現代の腸内で何が異なっているかを理解するのに役立ちます。」

例えば、古代の人類の微生物叢には抗生物質耐性や腸の劣化に関連する遺伝子が少なく、科学者たちは将来的にこうした健康的な性質を取り戻すことを期待している。

これらの糞石サンプルがほぼ間違いなく先住民族から採取されたものである点に留意する必要がある。アメリカ先住民墓地保護返還法では糞便は人骨とはみなされないが、サンプルは先祖とのつながりであるため、研究プロセスの早い段階で相談されなかったことに一部の部族は憤慨し、懸念していると、別の共著者がサイエンス誌に語った。
科学者たちは、配列の解析に加え、古代の微生物のゲノムの再構築も試みた。合成生物学は、これらの古代の腸内微生物を人間に「再接種」できるレベルには達していないが、将来的には「回収された」微生物に基づく科学が、肥満や自己免疫疾患などの症状に効く治療法につながる可能性があるとコスティック氏はCNNに語った。