私たちの口の中には「微生物都市」がある

顕微鏡の発明により、人々の視野は初めてマクロの世界からミクロの世界へと広がり、当時の人々は微生物を真に観察できるようになりました。科学技術の進歩により、微生物に対する人々の理解はますます深まっています。科学者たちは、人体には多数の微生物が生息していることを発見しました。

私たち人間の体は微生物にとって豊かな「国」のようなもので、口腔は豊富な資源を持つ「一級都市」の一つです。人間の口腔内には約数千種の微生物が存在します。これらの小さな生き物は口の中で「生きている」だけでなく、そのほとんどは「重要な仕事」も担っており、口腔の安定性を維持するのに独自の貢献をしています。自分一人で、こんなにたくさんの子どもたちに家と仕事を提供できると思うと、ちょっとワクワクします！

口の中の「住人」には細菌、真菌、スピロヘータなどがあり、細菌はこの「都市」の主な「住人」です。その中で、口腔内の主なグループを構成するのは、放線菌門、バクテロイデス門、フィルミクテス門、フソバクテリア門、プロテオバクテリア門、スピロヘータ門に属する細菌です。ここの「ドア」は私たちの部屋のドアとは違います。これは分類レベルの 1 つであり、密接に関連した微生物の大きなクラスが含まれます。

これらの細菌は口の中に均等に分布しているわけではありません。細菌にとって、口腔内には口腔粘膜、歯肉、歯、舌などさまざまな生息環境があり、これらの異なる環境は「街」を構成するさまざまな「コミュニティ」のようなもので、異なる「コミュニティ」の「住民」の構成も異なります。例えば、口腔粘膜の細菌の約90％はフィルミクテス門とプロテオバクテリア門に属し、歯ではフィルミクテス門とプロテオバクテリア門に加えて、フソバクテリア門とバクテロイデス門もかなり高い割合を占めています。

さまざまな環境における微生物構成の模式図

（画像出典：著者自作）

口の中に残った食べ物は細菌に豊富な栄養分を与えることができますが、口の中の微生物がこの「都市」で生き残るためには、依然としていくつかの課題に直面しています。たとえば、私たちは毎日たくさんの水を飲む必要があり、唾液は常に流れています。私たちにとっての小さな水滴は、微生物の観点から見ると海のようなものです。このような激しい洪水の際、口腔内の細菌はどのようにして流されないようにするのでしょうか?

細菌もこの環境に適応するために特別な生存戦略を進化させてきました。歯を例に挙げてみましょう。歯の表面や歯の隙間に残った食べ物の残りやその他の栄養素は、細菌の群れを引き寄せてそこに住み着かせます。うまく「定着」すると、細菌が一緒に「家を建てる」のと同じように、いくつかの物質（多糖類、タンパク質など）を分泌します。この「家」は風や雨から細菌を守ることができます。私たちはこの「家」全体を「家」と呼び、その「家」内の細菌をバイオフィルムと呼びます。

バイオフィルム形成プロセスの模式図

(写真提供: biorender)

研究を通じて、細菌は環境によって異なる外観のバイオフィルムを形成することが判明しました。科学者たちは、さまざまな微生物をマークするために、独自の蛍光標識方法（蛍光プローブなど）を使用しました。このプロセスは、さまざまな細菌にさまざまな色の「蛍光帽子」を「かぶせる」ようなものです。特殊な蛍光灯を照射すると、口の中の微生物が作り出す美しい映像を見ることができます。

歯垢内のカリフラワー構造。異なる色は異なる微生物を表します。

(画像出典: Jessica L. Mark Welch 他、2015)

バイオフィルムは細菌に「住処」を提供し、細菌がよりよく「生き」、よりよく「働く」ことを可能にします。たとえば、一部の乳酸菌は「街」の「有名な」「善良な住人」です。それらは歯周病の病原菌と戦うのに役立ちます。しかし、一部の有害な細菌はバイオフィルムの存在により除去が困難になり、口腔の健康に影響を与えます。 「街」の「悪者」（ミュータンス菌など）に歯垢を形成させ、歯垢を適切なタイミングで除去しないと、一般に「虫歯」として知られるう蝕を引き起こす可能性があります。歯垢が歯茎の近くにあると、歯肉炎や歯周炎を引き起こす可能性があります。

歯垢のハリネズミ構造。異なる色は異なる微生物を表します。

(画像出典: Jessica L. Mark Welch 他、2015)

では、歯垢をできるだけ除去するにはどうしたらいいのでしょうか?実のところ、それは非常に簡単です。毎朝毎晩歯を磨く良い習慣を身につけることです。歯を磨くと歯垢を除去できるだけでなく、柔らかい歯垢や食べかすも除去できます。口腔衛生を維持し、歯と歯周組織の健康を維持する上で重要な役割を果たします。さらに、歯磨き後はデンタルフロスを使って歯の隙間を掃除し、隙間の歯垢が隠れる場所がないようにしてください。歯を磨くだけでは口腔の問題をすべて解決できるわけではありません。すでに歯石ができている場合は、病院に行って歯のクリーニングを受け、取り除きにくい歯垢、歯石、歯の表面の変色を取り除くことができます。口腔の健康を回復し、歯を白くします。

「食は国民の第一の必需品」や「人は鉄であり、米は鋼である」とよく言われます。食べることは私たちの生活に欠かせないものであり、多くの人にとって「心」でもあります。おいしい食事を楽しむためには、口の健康が必須条件なので、口腔の健康にはもっと気を配る必要があります。今、丁寧に歯を磨くことで、将来おいしい食事を楽しむことができるのです！

参考文献:

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[3] マーク・ウェルチ JL、ロセッティ BJ、リーケン CW、デューハースト FE、ボリシー GG。ミクロンスケールでのヒト口腔マイクロバイオームの生物地理学。 Proc Natl Acad Sci US A. 2016;113(6):E791-E800.

画像: https://biorender.com/ から自作した画像要素

（注：本文中のラテン語部分は斜体で表記してください）

制作：中国科学普及協会

制作者：劉玉軒、林勇青（中国科学院微生物研究所）

プロデューサー: 中国科学博覧会