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腸管免疫



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腸内細菌
Toll様受容体

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乳酸菌
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免疫
免疫機能不全
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腸管免疫
腸管に免疫獲得機能
  • 京都大学の研究チームは、栄養を吸収する腸管が免疫獲得の機能を持つことを見つけ英科学誌ネイチャーに発表した。腸管免疫の研究が進めば、効き目の高い経口ワクチンの開発につながるとみられる。
    京都大学医学部の本庶教授とシドニア・ファガラサン研究員らが、マウスの小腸にある粘膜固有層の細胞を分離して実験した。

  • サイトカインなどの炎症を起こさせる物質を培養液中に加えると、免疫の仕組みを起動させる「クサススイッチ」という反応が起こる。抗体を作る細胞に変化が起き免疫を獲得することを確認した。

  • 免疫の獲得は通常、リンパ球が細菌などの異物が体内に取り込まれると変化し、異物に特異的に結合する抗体を作るようになる。
    これまでは免疫組織で免疫獲得が起こり抗体を作るリンパ球が全身に送られると考えられていた。消化器である腸管で免疫獲得が起こることを突き止めたのは初めて




Toll様受容体(TLR)
(TLR)
  • 一度もお目にかかったことのないウイルスや細菌に接触したときに働くのが自然免疫システムと呼ばれるものです。様々な病原体が作り出す特有の分子を認識し、これらの異種分子を感知すると、自然免疫システムは炎症反応を引き起こします。
    ある種の免疫細胞が侵入者のまわりを取り囲み、それが広がるのを抑える。さらにこれらの細胞の活動や分泌される化学物質によって、感染したところが赤くなったり腫れたりして、発熱や身体の痛みなどの症状が引き起こされる。
    こうした炎症の引き金になるのは『Toll様受容体』だ。この受容体は自然免疫を引き起こすタンパク質ファミリーの1つで、その起源は古く、系統的に遠く離れたカブトガニからヒトまで生物界に広く見られる。
    もしToll様受容体がうまく働かないと、すべての免疫システムは崩壊し、身体は感染に対して全く無防備な状態となる。その一方で、Toll様受容体が強く作用しすぎると、「関節炎」や「全身性エリテマトーデス」「心血管障害」など、慢性的で深刻な炎症を特徴とする疾患を引き起こしてしまうTLR1〜TLR5が知られている。

司令塔役の細胞
TLR5
  • 大阪大学の審良静男教授らのグループは、食物に紛れて体内に入り込む病原菌を見つけ出し、免疫反応を引き起こす司令塔役の細胞を小腸で発見した。

  • 腸内で活動する有益な『善玉菌』には反応せず、<真の敵>だけを見分ける。
    生体には複雑な免疫機構があるが、今回発見した細胞は、外敵なら何でも攻撃する「自然免疫」を担っている。科学技術振興機構との共同研究で、成果は2006年7/9付けの「ネイチャーイムノロジー」に掲載。

  • 小腸の粘膜を調べ、『TLR5』と呼ぶ特殊なタンパク質を持つ細胞を発見。遺伝子操作でTLR5を持たないようにしたマウスの実験などから、この細胞がTLR5を利用して病原菌の鞭毛にあるタンパク質を検出し、体の免疫反応を引き起こす役目を果たすことが分かった。

  • 腸に定着している善玉菌は、病原菌より鞭毛が少ないなどの違いがあるので、免疫の不要な攻撃を受けない。
  • これまで善玉菌と病原菌を見分けて免疫が働いていることは知られていたが、どういうふうに識別しているのか仕組みが分からなかった。
    この細胞を活性化できる飲み薬を開発できれば、食べるワクチンが出来る可能性がある
    2006年7/10《日本経済新聞》



腸内細菌の構成割合(バランス)が重要
  • 健康のバロメーター
    腸内には100兆個もの腸内細菌がすみついていますが、有用菌(善玉菌)、有害菌(悪玉菌)、日和見菌(体調が悪くなったり、免疫力が低下すると有害菌に変身)があり、これら腸内細菌の構成割合(バランス)が重要です。有用菌の減少は健康を崩します。細菌のバランスは、便秘、食物繊維の摂取不足、体調や食事の摂取内容により大きく変動します。

  • 活性酸素
    悪玉菌の作り出す毒素によっても活性酸素が作り出されます。

  • ビタミンC
    ビタミンCを腸まで届くほど充分な量を摂取しますと悪玉菌の繁殖を防いだり、発ガン物質であるニトロソアミンなどの合成を妨ぐ、といった優れた働きがあります。

  • 腸内細菌は多種多様の酵素を持ち、有用、有害な多くの物質を生成します。有害な悪玉菌は大腸菌、ウェルシュ菌などの腐敗型細菌群です。腐敗菌はタンパクを分解して有害物質産生し、これらが便秘や下痢を起こすだけでなく、老化やがんにも関係します。有用な善玉菌は、ビヒィズス菌、乳酸桿菌などの発酵型細菌群で、炭水化物を発行させて乳酸や酢酸などを作って腸内を酸性に保ち、酸に弱い悪玉菌の増殖を抑えます。善玉菌は腸の動きを良くして消化、吸収を改善し、さらに免疫、がん予防などに関連しています。
     

  • ご飯や芋などの炭水化物を豊富にとると善玉菌が増加し、一方、肉のたん白質、脂質を多くとると悪玉菌が増加し、善玉菌が減少します。野菜の食物繊維は善玉菌を増やします。40歳代までは善玉菌と悪玉菌はバランス良く維持されますが、高齢とともにビヒィズス菌などが減って、ウェルシュ菌や大腸菌などが増加します。ウェルシュ菌などが産生する腐敗物質のため、高齢者の便は臭くなります。
    最近、小腸の乳酸桿菌には免疫力を高めるインターフェロンを増やす働きがあることが分かりました。ストレスや体力の衰えた時には悪玉菌が優勢になり、免疫力が低下します。細菌バランスの崩れが発がんや感染に対する抵抗性に影響します




乳酸菌の中には、いわゆる善玉菌と悪玉菌がいます
乳酸菌
乳酸菌の中には、いわゆる善玉菌と悪玉菌がいます。
有害な悪玉菌は大腸菌、ウェルシュ菌などの腐敗型細菌群です。

  • 腐敗菌はタンパクを分解して有害物質産生し、これらが便秘や下痢を起こすだけでなく、老化やがんにも関係します。食べた食物を腐敗させることによって、毒素や発ガン物質まで作り出してしまうのです。つまり、ガン、動脈硬化、肝臓機能障害、老化などといった好ましくない状態を促進したり、善玉菌の消化促進機能や一部のビタミン様物質の合成も阻害されてしまいます。

  • 有用な善玉菌は、ビヒィズス菌、乳酸桿菌などの発酵型細菌群で、炭水化物を発酵させて乳酸や酢酸などを作って腸内を酸性に保ち、酸に弱い悪玉菌の増殖を抑えます。
  • さらに善玉菌は、一部のビタミンなどの合成や免疫システムの機能支援、栄養素の消化吸収を助けたりといった無くてはならない働きをします。
  • このため、
  • 各種の乳酸菌(ビフィズス菌、アシドフィルス菌など)や乳酸菌の餌となるオリゴ糖などを摂取することを心がけることが重要になってきます。
  • フラクトオリゴ糖はビフィズス菌やアシドフィルス菌の餌ともなるのですが、悪玉菌の餌とはならないのです






人間の体内に生息する腸内菌はほぼ100種類、重さ約1500gに上る。見方を変えれば、人間はこれだけの菌を“飼育”しているとも言える。この集団の新旧交代は激しく、排便乾燥物の30%は菌体が占めている。

腸内菌も生き物なので、当然えさが必要である。
基本は食物の未消化成分、いわば残飯である。
これ以外に腸壁からはがれ落ちた粘膜細胞や腸管内への分泌物も腸内菌の栄養源になっている。これらのエサしだいで菌の勢力分布も違ってきて、病気の原因をつくったりする。

肉食過多の欧米人に大腸ガンが多いのは、腸内菌の影響というのが定説。
脂肪をたくさん摂取すると、消化のために必要な胆汁酸が多量に出てくる。高脂肪食を続けると、胆汁酸をエサとする腸内菌が盛んに増殖する。この菌の代謝作用によって、胆汁酸から発ガン物質が出来ることが分かっている。
高タンパク食では消化吸収しきれなかったタンパク質が腸内菌のえさになる。

タンパク質を構成するトリプトファンというアミノ酸からは、腸内菌の代謝作用で発ガン性物質のインドールが出来る。

一方、野菜・イモ・豆などの高繊維食では、発ガン性物質をつくる腸内菌の勢力は抑えられ、体に有害な腸内菌が優勢になるようだ。
代表的食物繊維のセルロースをたくさん摂取するとビタミンB群を生産する菌が増えて、ビタミン不足になりにくいという。

ニューギニアには、極端なタンパク食に適応している人たちがいる。その腸内からは、タンパク質を生産する菌が見つかっている。まるで、腸内菌が人間に食物を提供しているようだ。徹底した菜食主義者の腸内菌もこれに似てくるという報告もある



AID・・免疫関連遺伝子
京都大学医学研究科の本庶祐教授らのチームは、免疫に関する遺伝子『AID』が壊れると、小腸内の細菌が異常繁殖して全身に免疫不全症状を引き起こすことを動物実験で確認した。


AIDが欠損したマウスを作ったところ、
  • リンパ節や扁桃腺が腫れ、
  • ・小腸にポリープ状の突起が多数出来ていた。
さらに詳しく調べると、小腸内で酸素を嫌う嫌気性細菌が通常の約100倍に増えていた。


抗生物質を投与して嫌気性細菌を減らすと、リンパ節などの腫れは引いた。細菌の異常繁殖が免疫の機能を妨げていた証拠になる。
人間でも原因不明のポリープ状の突起が出来る場合がある。研究チームは抗生物質を投与して治療できる可能性があるとしている。


AIDは本庶祐教授らが1999年に見つけた。異物を攻撃する抗体を作り出す際に働く。成果は米科学誌サイエンスに掲載


腸内細菌・・・抗体で制御
  • 2011年、京都大学の本庶佑客員教授や長浜バイオ大学の新蔵礼子教授らは、腸内細菌を制御する免疫の仕組みを解明した。
  • 細菌の種類に合わせて抗体の形を変える細胞の突然変異が重要な役割を果たしていた。
  • 成果は1/24ネイチャー・イミュノロジー(電子版)に掲載。
  • 抗体は細菌などの抗原に結合して体内を守る役割を持つ。
  • 「AID」という酵素の働きにより、抗原の種類に合わせて結合部の形を変えるため、体細胞が突然変異を起こす。研究チームはそのメカニズムを調べた。
    1. 遺伝子操作でAIDを変異させて体細胞突然変異の起きないマウスを作製。
    2. 初めての抗原への変化を見るためにこれら毒素を投与。
    3. 通常は、すべて生存するのに、遺伝子操作したマウスは約6割しか生き残らなかった。
    AIDに変異があり体細胞突然変異が起きないと、腸内細菌の制御が不十分になり抗原への抵抗力も低かった。
  • 本庶客員教授は“(酵素の変異により)病気になる可能性がある”と指摘。アレルギーや生活習慣病などに関わっている可能性がある。









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