母乳が重要な腸内細菌を赤ちゃんに届けることを科学者が発見

米国の多くの科学研究機関によって行われた最近の研究では、母乳が乳児の人生の初期段階における栄養素と抗体の供給源であるだけでなく、それ自体が微生物の生態系を形成していることが示されています。その中の細菌群集は、赤ちゃんの腸内マイクロバイオームの早期確立において重要な役割を果たす可能性があります。研究チームは、高度なメタゲノム配列決定技術を使用して、母乳中の細菌系統と乳児の腸内細菌叢の間の対応を追跡し、母乳中の一部の細菌が授乳過程で赤ちゃんに「垂直に」移行する可能性があることを示す、これまでで最も明確な証拠の1つを提供しました。

従来、母乳に関する議論は、栄養成分、免疫抗体、親子愛着などの側面に焦点が当てられ、母乳中の細菌については比較的限定的な注目が払われてきました。しかし、母乳には小さいながらも構造的に安定した「牛乳微生物叢」が存在します。これらの細菌は乳児の腸内細菌叢の定着経路に影響を及ぼし、それによって栄養素の吸収、代謝、免疫系の成熟などの複数の生理学的プロセスに影響を与える可能性があります。 Nature Communications に掲載されたこの新しい研究では、さまざまな母乳フローラの組成が乳児の腸内微生物の形成にどのように関係しているかを体系的に分析しました。

母乳には脂肪が豊富で細菌が全体的に少ないため、詳細な分析に十分な遺伝物質を母乳から取得することは技術的に困難でした。生後数か月の乳児の唯一の栄養源として母乳が広く推奨されているが、牛乳のマイクロバイオームについては未だに多くの未解決の疑問があり、その理由の一つとして分析が非常に難しいと、筆頭著者でシカゴ大学医療センターのブレクマン研究室の博士研究員であるパメラ・フェレッティ氏は述べた。この研究は、「母子健康連携（MILk）」大規模コホート研究から収集された数百の牛乳サンプルに依存し、メタゲノム研究と乳児マイクロバイオーム研究におけるチームの経験と組み合わせることで、このボトルネックを体系的に突破することができました。

研究チームは、母乳と乳児の糞便の両方を含む、195組の母子から採取した合計507個のサンプルを分析した。データによると、母乳には特徴的な細菌の組み合わせが存在し、その中でビフィズス菌が優勢であることが示されています。これには、ビフィズス菌ロンガム (Bifidobacterium longum)、ビフィズス菌ブレーベ (B. breve)、およびビフィズス菌ビフィダム (B. bifidum) が含まれます。ビフィズス菌ロンガムは母乳サンプルの半分以上で検出され、乳児の腸内微生物叢ではこの種がサンプルの 98% 以上に大量に存在していました。この高い重複は、母乳が腸内細菌叢の構築に関与していることを示す重要な手がかりと考えられています。

フェレッティ教授は、ビフィドバクテリウム・ロンガムが乳児の腸内に非常に蔓延していることは十分に確立されているが、母乳サンプル中に同じ種のこれほど強い「特徴」が見つかるのは予想外だったと指摘する。母乳細菌に関するこれまでの研究では、以前の検出方法の限界と分析の深さを反映して、ブドウ球菌、連鎖球菌、その他の細菌属についての報告が多くなりました。この新たな結果は、学術界に母乳微生物叢の組成と構造、およびその生物学的重要性の再評価を促すものと期待されている。

主にアンプリコン配列決定を使用した以前の研究とは異なり、この研究ではメタゲノム配列決定技術を使用しました。この技術は、混合細菌サンプル中のより広範囲のゲノム情報を再構築でき、菌株レベルまで正確です。この種の解像度は、母乳と乳児の腸の間の「感染経路」を追跡するために非常に重要です。なぜなら、種レベルではなく菌株レベルで一致する場合にのみ、研究者は実際の感染イベントの存在を推測できるからです。研究報告書には、母乳と乳児の腸内で同じ細菌株が同時に発生した12例が記録されており、これは母乳育児を通じた垂直感染の強力な証拠とみなされている。

これらには、母乳オリゴ糖 (HMO) を分解し、乳児の健康な腸の発育をサポートできるビフィドバクテリウム ロンガムやビフィドバクテリウム ビフィダムなどの有益な共生細菌が含まれます。これらには、大腸菌や肺炎桿菌などの「日和見病原菌」も含まれます。後者は健康な人の腸内共生細菌として存在しますが、特定の状況や免疫状態下では感染を引き起こす可能性があります。研究チームは、研究に参加した母親と乳児は臨床的に健康な人々であることを強調した。母乳中にこれらの菌株が存在することは、必ずしもそれらが病原性であることを意味するわけではなく、むしろ授乳中に伝染する可能性のある微生物の多様性を反映しています。

この研究では、牛乳サンプルから、Streptococcus salivarius や Veillonella 属のいくつかの種を含む、口腔環境に一般的に関連する細菌株も検出されました。この発見は、いわゆる「逆流」仮説を裏付けるものです。つまり、赤ちゃんが吸う過程で、少量の口腔細菌が乳頭と乳管を通って乳腺に逆流し、乳マイクロバイオームの一部になる可能性があります。これは、母乳フローラが母親の複数の場所のフローラに「外側」で寄与しているだけでなく、赤ちゃん自身の口腔環境との動的な双方向の相互作用を形成している可能性があることを示唆しています。

フェレッティ氏は、この研究は微生物の感染経路の理解を進めるだけでなく、基礎的な科学研究データの大きなギャップを埋めるものであると述べた。この研究により、公的に入手可能な母乳メタゲノムサンプルの数がほぼ 2 倍になり、母親の健康状態やライフスタイルに関する詳細な情報が添付され、早期の健康状態と乳汁因子の関係に関する将来の研究に貴重なリソースが提供されました。研究チームは、より多くの学者がこのデータセットを使用してマルチオミクス連鎖解析を実行することで、関連分野の研究の進歩が大幅に加速されることを期待しています。

次に、研究者らは、母乳オリゴ糖の組成と機能の詳細な研究など、代謝産物と環境曝露のレベルまで分析を拡大し、ペルフルオロアルキル物質やポリフルオロアルキル物質（PFAS）、抗菌剤耐性などの環境要因が母乳を介してどのように伝達され、乳児のマイクロバイオームや健康リスクに影響を与えるかを調べる予定である。研究チームの最終目標は、より長期にわたる健康の軌跡をマッピングし、母乳の組成と幼少期の曝露が成人期の健康結果を予測するかどうかを調査することである。関連する論文のタイトルは「母乳細菌株に関連する乳児腸内マイクロバイオームと耐性ゲノムアセンブリ」で、2025年11月22日に学術誌「Nature Communications」に掲載された。

/ScitechDaily から編集