Rob Knight: How our microbes make us who we are

ロブ・ナイト: 微生物がどのようにして私達を作っているのか

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2015-02-23 ・ TED


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ロブ・ナイト: 微生物がどのようにして私達を作っているのか

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下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: Reiko Bovee 校正: Claire Ghyselen
00:13
We humans have always been very concerned about the health of our bodies,
0
13089
3980
誰でも常に健康に関心がありますが
00:17
but we haven't always been that good at figuring out what's important.
1
17069
4216
今まで必ずしも何が大切なのか 理解していたとは限りません
00:21
Take the ancient Egyptians, for example:
2
21285
2392
例えば古代エジプトを見ると
00:23
very concerned about the body parts they thought they'd need in the afterlife,
3
23677
3947
死後の世界に必要だと思われた 体の部分はとても大事に扱われ
00:27
but they left some parts out.
4
27624
2090
その一方ある部分は除外されました
00:29
This part, for example.
5
29714
2623
つまり
00:32
Although they very carefully preserved the stomach, the lungs,
6
32337
2997
胃 肺 肝臓などは
00:35
the liver, and so forth,
7
35334
1165
注意深く保存されましたが
00:36
they just mushed up the brain, drained it out through the nose,
8
36499
3036
脳は潰され鼻から抽出され
00:39
and threw it away,
9
39535
1724
捨てられていました
00:41
which makes sense, really,
10
41259
1341
確かに
00:42
because what does a brain do for us anyway?
11
42600
2009
脳は一体何の役に立つと言うのでしょう
00:45
But imagine if there were a kind of neglected organ in our bodies
12
45439
3198
しかし脳程の重さで 我々自身ともいえる
00:48
that weighed just as much as the brain
13
48637
2136
重要な臓器が我々の体に
00:50
and in some ways was just as important to who we are,
14
50773
2926
他にあるでしょうか
00:53
but we knew so little about and treated with such disregard.
15
53699
3552
なのに 知られている事も関心も 殆どありませんでした
00:57
And imagine if, through new scientific advances,
16
57251
2903
しかし新しい科学の進歩で
01:00
we were just beginning to understand
17
60154
1741
ヒトの理解に役立つ
01:01
its importance to how we think of ourselves.
18
61895
2902
重要な事柄が 分かり始めて来たばかりだとしたら
01:04
Wouldn't you want to know more about it?
19
64797
2206
もっと それについて 知りたいと思いませんか
01:07
Well, it turns out that we do have something just like that:
20
67003
3226
実はその脳に似た物が 他にもあるのです
01:10
our gut,
21
70959
1682
我々の腸です
01:12
or rather, its microbes.
22
72641
2662
腸内の微生物と 言った方がいいでしょう
01:15
But it's not just the microbes in our gut that are important.
23
75303
2893
でも大切なのは 腸内微生物だけではありません
01:18
Microbes all over our body
24
78196
1508
体内外の微生物が
01:19
turn out to be really critical to a whole range of differences
25
79704
2913
広範囲に渡り影響を及ぼし 大きく健康を左右していることが
01:22
that make different people who we are.
26
82617
2497
分かってきました
01:25
So for example, have you ever noticed
27
85114
2314
その例として
01:27
how some people get bitten by mosquitos way more often than others?
28
87428
4183
蚊に刺され易い人がいる事に 気付かれた事がありますか
01:31
It turns out that everyone's anecdotal experience out camping is actually true.
29
91611
4579
誰でも同じような経験がキャンプでありますね
01:36
For example, I seldom get bitten by mosquitos,
30
96190
2809
私自身あまり蚊に刺される事はありませんが
01:38
but my partner Amanda attracts them in droves,
31
98999
2277
私の妻アマンダには蚊の大群が寄ってきます
01:41
and the reason why is that we have different microbes on our skin
32
101276
3063
その理由は人それぞれ 皮膚には異なる微生物が
01:44
that produce different chemicals that the mosquitos detect.
33
104339
3722
固有の化学物質を 分泌しているからです
01:48
Now, microbes are also really important in the field of medicine.
34
108061
3506
微生物は医療の分野でも とても重要です
01:51
So, for example, what microbes you have in your gut
35
111567
2465
一例として腸内微生物は
01:54
determine whether particular painkillers are toxic to your liver.
36
114032
4462
肝臓に対し毒性を持つ鎮痛剤や
01:58
They also determine whether or not other drugs will work for your heart condition.
37
118494
4245
心臓病に効く薬を判断します
02:02
And, if you're a fruit fly, at least,
38
122739
2687
そして あなたがミバエなら
02:05
your microbes determine who you want to have sex with.
39
125426
3182
あなたのパートナーは あなたの微生物に決められます
02:08
We haven't demonstrated this in humans yet
40
128608
2159
これはヒトでは検証されていませんが
02:10
but maybe it's just a matter of time before we find out. (Laughter)
41
130767
4296
それが分かるのは時間の問題でしょう (笑)
02:15
So microbes are performing a huge range of functions.
42
135063
2623
このように微生物は 広範囲に渡り活動しています
02:17
They help us digest our food.
43
137686
1766
食物を消化したり
02:19
They help educate our immune system.
44
139452
2274
免疫系に働きかけ
02:21
They help us resist disease,
45
141726
1950
病気に対抗したりし
02:23
and they may even be affecting our behavior.
46
143676
2508
また我々の行動にさえも影響を及ぼします
02:26
So what would a map of all these microbial communities look like?
47
146184
3947
では微生物叢(そう)の分布図とは どんなものでしょうか
02:30
Well, it wouldn't look exactly like this,
48
150131
2276
全くこれと同じではないでしょうが
02:32
but it's a helpful guide for understanding biodiversity.
49
152407
2879
生物学的多様性を理解するには 助けとなる手段となります
02:35
Different parts of the world have different landscapes of organisms
50
155286
3924
固有の様態をした有機体が
02:39
that are immediately characteristic of one place or another
51
159210
4571
世界中その土地土地にいて それが直接その地の
02:43
or another.
52
163781
2037
特性となります
02:45
With microbiology, it's kind of the same, although I've got to be honest with you:
53
165818
3865
微生物学でも同じ様な事が言えますが
02:49
All the microbes essentially look the same under a microscope.
54
169683
3103
正直言って 顕微鏡の下では 微生物は本質的に皆似ているので
02:52
So instead of trying to identify them visually,
55
172786
2529
様相から識別するのでなく
02:55
what we do is we look at their DNA sequences,
56
175315
2486
ヒト微生物のDNA配列を
02:57
and in a project called the Human Microbiome Project,
57
177801
2924
ヒト微生物叢プロジェクト と呼ばれるプロジェクトで
03:00
NIH funded this $173 million project
58
180725
3339
NIHから1億7300万ドルの 支援を受け研究しています
03:04
where hundreds of researchers came together
59
184064
2409
何百人もの研究者が集まり
03:06
to map out all the A's, T's, G's, and C's,
60
186473
2779
ヒト微生物全ての
03:09
and all of these microbes in the human body.
61
189252
2176
ATGC配列を読み取り
03:11
So when we take them together, they look like this.
62
191428
3361
集めて見てみるとこんな感じです
03:14
It's a bit more difficult to tell who lives where now, isn't it?
63
194789
3931
どれがどれだか ちょっと見分けがつきませんね
03:18
What my lab does is develop computational techniques that allow us
64
198720
3548
我々が開発した計算技法で
03:22
to take all these terabytes of sequence data
65
202268
2611
テラバイトの配列データ全てを
03:24
and turn them into something that's a bit more useful as a map,
66
204879
3013
マップとしてもっとよく使える様にし
03:27
and so when we do that with the human microbiome data
67
207892
2753
250人の健康なボランティアから採った
03:30
from 250 healthy volunteers,
68
210645
2095
ヒト微生物叢のデータを用い作ったものが
03:32
it looks like this.
69
212740
2644
この様になります
03:35
Each point here represents all the complex microbes
70
215384
3180
図の一点ずつが複雑な微生物の集合体
03:38
in an entire microbial community.
71
218564
2183
微生物叢を表します
03:40
See, I told you they basically all look the same.
72
220747
2330
言った通り どれも似ているでしょう
03:43
So what we're looking at is each point represents one microbial community
73
223077
3889
1つの点が 健康な人体の1カ所から採取された
03:46
from one body site of one healthy volunteer.
74
226966
2260
微生物叢を表しています
03:49
And so you can see that there's different parts of the map in different colors,
75
229226
3796
様々な色がその箇所毎に個々の大陸を作って
03:53
almost like separate continents.
76
233022
1799
地図を作っているかの様です
03:54
And what it turns out to be
77
234821
1458
これで分かることは
03:56
is that those, as the different regions of the body,
78
236279
2440
体の箇所により非常に
03:58
have very different microbes in them.
79
238719
2078
微生物叢が異なるという事です
04:00
So what we have is we have the oral community up there in green.
80
240797
3683
緑色は口腔の
04:04
Over on the other side, we have the skin community in blue,
81
244480
2814
その反対側の青色は皮膚の
04:07
the vaginal community in purple,
82
247294
2287
紫色は膣内の
04:09
and then right down at the bottom, we have the fecal community in brown.
83
249581
3701
そして下の茶色の塊は 糞便の微生物叢を表しています
04:13
And we've just over the last few years
84
253416
1883
そしてこの数年
04:15
found out that the microbes in different parts of the body
85
255299
2799
体の部分により 微生物叢には信じられない程の
04:18
are amazingly different from one another.
86
258098
2198
多様性がある事が分かりました
04:20
So if I look at just one person's microbes
87
260296
2832
たった1人の口や腸内の
04:23
in the mouth and in the gut,
88
263128
2114
微生物を見ただけでも
04:25
it turns out that the difference between those two microbial communities
89
265242
3460
その2組の微生物叢の違いは
04:28
is enormous.
90
268702
1531
とてつもなく
04:30
It's bigger than the difference between the microbes in this reef
91
270233
3165
この珊瑚礁と草原の微生物叢の違いより
04:33
and the microbes in this prairie.
92
273398
2733
著しいのです
04:36
So this is incredible when you think about it.
93
276131
2531
そう考えると すごい事なんです
04:38
What it means is that a few feet of difference in the human body
94
278662
3366
60センチ離れただけで人体の 微生物生態系は大きく変わり
04:42
makes more of a difference to your microbial ecology
95
282028
2694
その相違は地球上何千キロ行っても
04:44
than hundreds of miles on Earth.
96
284722
2245
あり得ない程の膨大さなのです
04:46
And this is not to say that two people look basically the same
97
286967
3020
そして 同じヒトだからといって 我々の微生物の生態系は
04:49
in the same body habitat, either.
98
289987
1852
皆同じだという訳ではありません
04:51
So you probably heard
99
291839
1606
多分ご存知だと思いますが
04:53
that we're pretty much all the same in terms of our human DNA.
100
293445
3008
遺伝子学的に言って 私たちは皆似ています
04:56
You're 99.99 percent identical in terms of your human DNA
101
296453
4089
ヒトDNAから見ると私たちは99.9%
05:00
to the person sitting next to you.
102
300542
1867
隣にいる人と同じですが
05:02
But that's not true of your gut microbes:
103
302409
2242
微生物学的にはそうではなく
05:04
you might only share 10 percent similarity
104
304651
2487
隣に座っている人とあなたは
05:07
with the person sitting next to you in terms of your gut microbes.
105
307138
3510
同じ微生物を10%共有するかしないかです
05:10
So that's as different as the bacteria on this prairie
106
310648
2796
それが この草原や森のバクテリアと
05:13
and the bacteria in this forest.
107
313444
2056
ヒトのそれとの違いです
05:16
So these different microbes
108
316460
1449
この違いが
05:17
have all these different kinds of functions that I told you about,
109
317909
3167
今話した様な種々の機能—
05:21
everything from digesting food
110
321076
1696
食物の消化から
05:22
to involvement in different kinds of diseases,
111
322772
2555
あらゆる病気や薬物の代謝—
05:25
metabolizing drugs, and so forth.
112
325327
1866
などに関与してきます
05:27
So how do they do all this stuff?
113
327193
2106
どうして 微生物にこんな事が できるのでしょう?
05:29
Well, in part it's because
114
329299
1896
その理由の一部は
05:31
although there's just three pounds of those microbes in our gut,
115
331195
3330
私たちのお腹にいる 1.4キロ程の微生物の数が
05:34
they really outnumber us.
116
334525
1760
人の数を凌いでいるからです
05:36
And so how much do they outnumber us?
117
336285
2220
どれ程人を凌いでいるかと言うと
05:38
Well, it depends on what you think of as our bodies.
118
338505
3112
比較するには地球上の人口では間に合いません
05:41
Is it our cells?
119
341617
1485
細胞と比べてはどうでしょう
05:43
Well, each of us consists of about 10 trillion human cells,
120
343102
3413
人体は約10兆程のヒト細胞で成っていますが
05:46
but we harbor as many as 100 trillion microbial cells.
121
346515
3231
宿している微生物細胞の数は100兆で
05:49
So they outnumber us 10 to one.
122
349746
2774
ヒト細胞数の10倍です
05:52
Now, you might think, well, we're human because of our DNA,
123
352520
3911
「でもヒトはDNAで決まるのだから」 と思われるでしょうが
05:56
but it turns out that each of us has about 20,000 human genes,
124
356431
3321
1人に約2万の遺伝子がある事が 分かっています—
05:59
depending on what you count exactly,
125
359752
1956
正確に何を数えるかにも依りますが—
06:01
but as many as two million to 20 million microbial genes.
126
361708
4492
しかし微生物遺伝子は2百万から2千万です
06:06
So whichever way we look at it, we're vastly outnumbered
127
366200
2759
どちらを向いても共生微生物達の数には
06:08
by our microbial symbionts.
128
368959
2832
とうてい敵いっこありません
06:11
And it turns out that in addition to traces of our human DNA,
129
371791
3227
そして私たちが触るもの全てに ヒトDNAだけでなく
06:15
we also leave traces of our microbial DNA
130
375018
2227
微生物のDNAまでをも我々は
06:17
on everything we touch.
131
377245
1780
後に残すことが分かっています
06:19
We showed in a study a few years ago
132
379025
1792
数年前の我々の研究で
06:20
that you can actually match the palm of someone's hand up
133
380817
2795
コンピュータのマウスと それを使う人の手のひらの
06:23
to the computer mouse that they use routinely
134
383612
2277
微生物が95%までの正確さで
06:25
with up to 95 percent accuracy.
135
385889
2297
マッチしました
06:28
So this came out in a scientific journal a few years ago,
136
388186
2856
これは数年前 科学誌に発表されましたが
それより重要な『CSI: マイアミ』に 採用されたので
06:31
but more importantly, it was featured on "CSI: Miami,"
137
391042
2553
06:33
so you really know it's true.
138
393595
1787
これで信じてもらえるでしょう
06:35
(Laughter)
139
395382
1595
(笑)
06:36
So where do our microbes come from in the first place?
140
396977
3397
そもそも我々の微生物は どこから来るのでしょう
06:40
Well if, as I do, you have dogs or kids,
141
400374
2647
犬も子供もいる方は— 私には両方いますが—
06:43
you probably have some dark suspicions about that,
142
403021
2363
多分 「もしかしたら」 と思っていらっしゃるでしょう
06:45
all of which are true, by the way.
143
405384
1979
実は全くその通りでなのです
06:47
So just like we can match you to your computer equipment
144
407363
2758
コンピュータとそれを使う人の微生物が
06:50
by the microbes you share,
145
410121
1703
マッチするだけでなく
06:51
we can also match you up to your dog.
146
411824
2208
犬と飼い主の微生物もマッチします
06:54
But it turns out that in adults,
147
414032
2107
しかし成人の微生物は比較的
06:56
microbial communities are relatively stable,
148
416139
2299
変動しない事が分かっているので
06:58
so even if you live together with someone,
149
418438
2134
誰かと共同生活をしても
07:00
you'll maintain your separate microbial identity
150
420572
2398
成人は固有の微生物を
07:02
over a period of weeks, months, even years.
151
422970
3014
何週間も時には何年も持ち続けます
07:05
It turns out that our first microbial communities
152
425984
2891
初期のヒトの微生物叢は 出産で大きく差が出る
07:08
depend a lot on how we're born.
153
428875
2150
という事も分かっています
07:11
So babies that come out the regular way,
154
431025
2181
普通分娩で産まれた赤ちゃんは
07:13
all of their microbes are basically like the vaginal community,
155
433206
3060
基本的に母親の膣内微生物叢を持ち
07:16
whereas babies that are delivered by C-section,
156
436266
2365
一方 帝王切開で産まれた赤ちゃんの
07:18
all of their microbes instead look like skin.
157
438631
2906
微生物は全て皮膚常在菌となります
07:21
And this might be associated with some of the differences
158
441537
3037
帝王切開で産まれた人は
07:24
in health associated with Cesarean birth,
159
444574
2788
微生物との関わりがある
07:27
such as more asthma, more allergies, even more obesity,
160
447362
3216
嘆息 アレルギーそして肥満さえも 普通分娩の人より罹り易く
07:30
all of which have been linked to microbes now,
161
450578
2530
出産と健康との関係が 考えられています
07:33
and when you think about it, until recently, every surviving mammal
162
453108
3897
思えば ごく最近まで ほ乳類は
07:37
had been delivered by the birth canal,
163
457005
2556
全て自然分娩でした
07:39
and so the lack of those protective microbes
164
459561
2276
我々と共進化して来た
07:41
that we've co-evolved with might be really important
165
461837
2450
保護的微生物がないという事は
07:44
for a lot of these different conditions that we now know involve the microbiome.
166
464287
4509
微生物が関わる健康問題には 本当に重大な事かもしれません
07:48
When my own daughter was born a couple of years ago
167
468796
2737
数年前 私の娘が産まれた時
07:51
by emergency C-section,
168
471533
2435
緊急の帝王切開でしたが
07:53
we took matters into our own hands
169
473968
1841
私と妻は自分たちで
07:55
and made sure she was coated with those vaginal microbes
170
475809
2680
普通分娩の様に娘が母体の膣内常在菌に
07:58
that she would have gotten naturally.
171
478489
2040
覆われる様にしました
08:00
Now, it's really difficult to tell whether this has had an effect
172
480529
3384
さあ これが娘の健康に どんな効果があったのか
08:03
on her health specifically, right?
173
483913
2002
全く分かりませんが
08:05
With a sample size of just one child, no matter how much we love her,
174
485915
3681
どれ程の愛情を持ってしても たった1人の子供からだけのサンプルサイズでは
08:09
you don't really have enough of a sample size
175
489596
2217
一般的データを得るには
08:11
to figure out what happens on average,
176
491813
1946
十分ではありません
08:13
but at two years old, she hasn't had an ear infection yet,
177
493759
2897
この2年間 娘は耳感染症に 罹った事はありません
08:16
so we're keeping our fingers crossed on that one.
178
496656
2285
これからも何もない事を祈っています
08:18
And what's more, we're starting to do clinical trials with more children
179
498941
3457
さらに子供たちを使って 微生物に保護的な効果が
08:22
to figure out whether this has a protective effect generally.
180
502398
2922
一様にあるものかどうか 臨床研究を始めました
08:27
So how we're born has a tremendous effect on what microbes we have initially,
181
507031
5323
出産方法が大きく影響し 最初の微生物生態系が決まります
08:32
but where do we go after that?
182
512354
1917
では この後どうなるのでしょう?
08:34
What I'm showing you again here is this map
183
514271
2270
ヒト微生物プロジェクトのデータ分布図を
08:36
of the Human Microbiome Project Data,
184
516541
1998
もう一度ご覧ください
08:38
so each point represents a sample from one body site
185
518539
2763
点が一人の体の一部から採った微生物叢を表し
08:41
from one of 250 healthy adults.
186
521302
2540
全部で250人からの物です
08:43
And you've seen children develop physically.
187
523842
2067
子供の身体的成長や
08:45
You've seen them develop mentally.
188
525909
2056
精神的成長は目にできたとしても
08:47
Now, for the first time, you're going to see
189
527965
2075
これは初めてご覧になる物でしょう
08:50
one of my colleague's children develop microbially.
190
530040
3358
ある同僚の子供の微生物学的成長です
08:53
So what we are going to look at
191
533398
1565
今からご覧になるのは
08:54
is we're going to look at this one baby's stool,
192
534963
2687
ある赤ちゃんの便からの物で
08:57
the fecal community, which represents the gut,
193
537650
2449
腸内細菌叢を代表するものです
09:00
sampled every week for almost two and a half years.
194
540099
3169
2年半近く 毎週試料を採取しました
09:03
And so we're starting on day one.
195
543268
1663
1日目から始めました
09:04
What's going to happen is that the infant is going to start off as this yellow dot,
196
544931
3918
嬰児はまず最初に黄色い粒
09:08
and you can see that he's starting off basically in the vaginal community,
197
548849
3480
膣内微生物叢から始まります
09:12
as we would expect from his delivery mode.
198
552329
2026
自然分娩から当然期待される事ですね
09:14
And what's going to happen over these two and a half years
199
554355
2714
2年半の間で
09:17
is that he's going to travel all the way down
200
557069
2142
この子の微生物叢は
09:19
to resemble the adult fecal community from healthy volunteers down at the bottom.
201
559211
3814
健康な成人の糞便微生物叢に似通ってきます
09:23
So I'm just going to start this going and we'll see how that happens.
202
563025
3348
始めますので どうなるか見て下さい
09:26
What you can see, and remember each step in this is just one week,
203
566913
4036
見ているのは1週間に1ステップです
09:30
what you can see is that week to week,
204
570949
1866
週毎に
09:32
the change in the microbial community of the feces of this one child,
205
572815
4683
子供の糞便微生物叢の変化が見られ
09:37
the differences week to week are much greater
206
577498
2551
その週毎の変化は ヒト微生物プロジェクトが行った
09:40
than the differences between individual healthy adults
207
580049
2531
コホートの健康な成人と比べると
09:42
in the Human Microbiome Project cohort,
208
582580
1950
ずっと大きいのです
09:44
which are those brown dots down at the bottom.
209
584530
2476
その成人の微生物叢は 下の茶色の物です
09:47
And you can see he's starting to approach the adult fecal community.
210
587006
3197
ご覧の様に成人の便のそれに 近くなっているのが見れますね
09:50
This is up to about two years.
211
590203
1515
これが約2年程続き
09:51
But something amazing is about to happen here.
212
591718
2170
ここでとても驚くことが起きます
09:53
So he's getting antibiotics for an ear infection.
213
593888
3088
この子は耳感染症に対する抗体ができるのです
09:56
What you can see is this huge change in the community,
214
596976
2554
ここで微生物叢に大きな変化が現れてきて
09:59
followed by a relatively rapid recovery.
215
599530
2058
耳感染症からの回復が比較的速くなります
10:01
I'll just rewind that for you.
216
601588
2182
巻き戻してみましょう
10:05
And what we can see is that just over these few weeks,
217
605340
3589
ほんのこの数週間で
10:08
we have a much more radical change,
218
608929
1933
劇的な変化が見られます
10:10
a setback of many months of normal development,
219
610862
2530
何ヶ月も進展があまりなく
10:13
followed by a relatively rapid recovery,
220
613392
2252
838日ぐらいして—
10:15
and by the time he reaches day 838,
221
615644
4133
このビデオの最後の方ですが—
10:19
which is the end of this video,
222
619777
1719
比較的回復が早くなるのです
10:21
you can see that he has essentially reached the healthy adult stool community,
223
621496
3697
この頃には根本的に 成人の便と同じ微生物叢になります
10:25
despite that antibiotic intervention.
224
625193
2448
途中 抗生物質の介入 有無に関わらずです
10:27
So this is really interesting because it raises fundamental questions
225
627641
3328
実に興味深い事です なぜなら この事から
10:30
about what happens when we intervene at different ages in a child's life.
226
630969
4099
年齢が変わると どうだろうか という基本的疑問が湧いてくるからです
10:35
So does what we do early on, where the microbiome is changing so rapidly,
227
635068
3611
微生物叢の変化が大きい 生後数年間には我々の行動が
10:38
actually matter,
228
638679
1300
影響するのでしょうか
10:39
or is it like throwing a stone into a stormy sea,
229
639979
2483
それともその影響は あまりに微々たるもので
10:42
where the ripples will just be lost?
230
642462
1742
何も影響しないのでしょうか
10:45
Well, fascinatingly, it turns out that if you give children antibiotics
231
645044
4291
興味深い事に 生後6ヶ月間 嬰児に
10:49
in the first six months of life,
232
649335
1650
抗生物質を投与すると
10:50
they're more likely to become obese later on
233
650985
2785
抗生物質を与えなかった子供と比べ
10:53
than if they don't get antibiotics then or only get them later,
234
653770
3127
後に肥満になる率が高い というデータがあり
10:56
and so what we do early on may have profound impacts
235
656897
2946
生後6ヶ月間は十分注意しないと
10:59
on the gut microbial community and on later health
236
659843
3497
初期の腸内細菌叢は後々 大きくその人の健康に影響する
11:03
that we're only beginning to understand.
237
663340
2326
という事が分かってきました
11:05
So this is fascinating, because one day, in addition to the effects
238
665666
4156
これで抗生物に対し耐性が出来る
11:09
that antibiotics have on antibiotic-resistant bacteria,
239
669822
2646
薬物耐性菌の問題はもちろんの事—
11:12
which are very important,
240
672468
1696
これは大切な事ですが—
11:14
they may also be degrading our gut microbial ecosystems,
241
674164
2903
腸内細菌叢の変化で その保護力が弱まり
11:17
and so one day we may come to regard antibiotics with the same horror
242
677067
3272
エジプト人がミイラ作りの際 脳を潰し抽出するのに使った
11:20
that we currently reserve for those metal tools
243
680339
2463
金属製の道具に対するような恐怖で
11:22
that the Egyptians used to use to mush up the brains
244
682802
2459
我々は抗生物質を扱う事になるかもしれない
11:25
before they drained them out for embalming.
245
685261
2064
ということを興味深く考えさせられます
11:27
So I mentioned that microbes have all these important functions,
246
687325
3021
これが先ほどの微生物の重要な機能です
11:30
and they've also now, just over the past few years,
247
690346
2649
また過去ほんの数年で
11:32
been connected to a whole range of different diseases,
248
692995
2833
微生物があらゆる病気
11:35
including inflammatory bowel disease,
249
695828
2085
炎症性腸疾患、心臓病、結腸がん
11:37
heart disease, colon cancer,
250
697913
1724
又は肥満にも関連している
11:39
and even obesity.
251
699637
1830
という事が分かって来たのです
11:41
Obesity has a really large effect, as it turns out,
252
701467
2646
肥満には大きく影響し
11:44
and today, we can tell whether you're lean or obese
253
704113
2393
今では腸内微生物を見て
11:46
with 90 percent accuracy
254
706506
1879
90%の正確さで
11:48
by looking at the microbes in your gut.
255
708385
2112
肥満かどうかわかるのです
11:50
Now, although that might sound impressive,
256
710497
2289
これに感心なさるかもしれませんが
11:52
in some ways it's a little bit problematic as a medical test,
257
712786
3331
ある意味では医療検査としては ちょっと問題になります
11:56
because you can probably tell which of these people is obese
258
716117
2997
恐らく微生物の事など知らなくても
11:59
without knowing anything about their gut microbes,
259
719114
2752
見ただけでこの2人のどちらが 肥満がどうか見分けられます
12:01
but it turns out that even if we sequence their complete genomes
260
721866
3043
全ゲノムの配列を解読し
12:04
and had all their human DNA,
261
724909
1657
ヒトDNAから判断すると
12:06
we could only predict which one was obese with about 60 percent accuracy.
262
726566
4366
肥満だと決定できるのは 60%の正確さだからです
12:10
So that's amazing, right?
263
730932
1374
驚きますね
12:12
What it means that the three pounds of microbes that you carry around with you
264
732306
3812
ということは我々が抱えている 約1.5キロの微生物は
12:16
may be more important for some health conditions
265
736118
2342
ゲノムの遺伝子より
12:18
than every single gene in your genome.
266
738460
3665
健康には大切なのかもしれません
12:23
And then in mice, we can do a lot more.
267
743555
2237
それでマウスを使って 色々研究出来
12:25
So in mice, microbes have been linked to all kinds of additional conditions,
268
745792
3645
多発性硬化症、鬱病、自閉症
12:29
including things like multiple sclerosis,
269
749437
2716
肥満などの多くの疾患と
12:32
depression, autism, and again, obesity.
270
752153
3738
微生物との関係が明らかとなってきました
12:35
But how can we tell whether these microbial differences
271
755891
2764
でも どうしてどの微生物が 病気の原因となるのか
12:38
that correlate with disease are cause or effect?
272
758655
2763
保護的役割をするのか 知る事が出来るのでしょう?
12:41
Well, one thing we can do is we can raise some mice
273
761418
2647
こういう事が出来ます
12:44
without any microbes of their own in a germ-free bubble.
274
764065
2647
マウスを微生物のいない 無菌の環境で育て
12:46
Then we can add in some microbes that we think are important,
275
766712
2953
その環境に有用微生物と 思われる微生物を加え
12:49
and see what happens.
276
769665
2082
どうなるか見ます
12:51
When we take the microbes from an obese mouse
277
771747
2279
肥満のマウスからの微生物を採り
12:54
and transplant them into a genetically normal mouse
278
774026
2504
遺伝的に異常のない
12:56
that's been raised in a bubble with no microbes of its own,
279
776530
2859
無菌環境で育てられた マウスに移植すると
12:59
it becomes fatter than if it got them from a regular mouse.
280
779389
3353
同じ微生物を移植された 自然環境のマウスより太ってしまいます
13:04
Why this happens is absolutely amazing, though.
281
784142
2319
実に驚くべき出来事です
13:06
Sometimes what's going on is that the microbes
282
786461
2200
微生物は食餌の消化を助け
13:08
are helping them digest food more efficiently from the same diet,
283
788661
3058
そこから効率よくエネルギーを
13:11
so they're taking more energy from their food,
284
791719
2204
取っているという事もありますが
13:13
but other times, the microbes are actually affecting their behavior.
285
793923
3231
実際 宿主の行動に影響を与えているのです
13:17
What they're doing is they're eating more than the normal mouse,
286
797154
3040
微生物の働きで宿主は普通のマウスより食べ
13:20
so they only get fat if we let them eat as much as they want.
287
800194
3170
そんなマウスに好きなだけ 食べさせたら太るだけです
13:24
So this is really remarkable, right?
288
804614
2686
信じられないようなことですね
13:27
The implication is that microbes can affect mammalian behavior.
289
807300
4364
これで微生物はほ乳類の行動に影響する と言う事が分かります
13:33
So you might be wondering whether we can also do this sort of thing across species,
290
813224
4158
では生物種間でもこうなるのだろうか という疑問が湧いてくると思います
13:37
and it turns out that if you take microbes from an obese person
291
817382
3270
肥満の人の微生物を
13:40
and transplant them into mice you've raised germ-free,
292
820652
3063
無菌の環境で育ったマウスに移植すると
13:43
those mice will also become fatter
293
823715
2090
痩せた人の微生物を
13:45
than if they received the microbes from a lean person,
294
825805
3041
移植した時より太りましたが
13:48
but we can design a microbial community that we inoculate them with
295
828846
3345
肥満を抑制する微生物を培養して
13:52
that prevents them from gaining this weight.
296
832191
2554
マウスに移植する事もできます
13:55
We can also do this for malnutrition.
297
835545
2055
栄養失調に関しても同じ様な研究をしました
13:57
So in a project funded by the Gates Foundation,
298
837600
3088
ゲイツ財団の資金を受けたプロジェクトで
14:00
what we're looking at is children in Malawi
299
840688
2183
クワシオルコルという栄養失調からくる
14:02
who have kwashiorkor, a profound form of malnutrition,
300
842871
2658
深刻な疾患を持つ マラウイの子供達を見ています
14:05
and mice that get the kwashiorkor community transplanted into them
301
845529
3123
クワシオルコルの微生物叢を 移植されたマウスは
14:08
lose 30 percent of their body mass
302
848652
2370
ほんの3週間で体重が
14:11
in just three weeks,
303
851022
1179
30%減少します
14:12
but we can restore their health by using the same peanut butter-based supplement
304
852201
3818
これは臨床で子供達に使われている ピーナッツ原料のサプリを使い
14:16
that is used for the children in the clinic,
305
856019
2113
健康を回復させる事ができます
14:18
and the mice that receive the community
306
858132
1856
そして双子のクワシオルコルに 罹っていない方の
14:19
from the healthy identical twins of the kwashiorkor children do fine.
307
859988
3247
健康な子どもからの微生物叢を 移植したマウスには問題はありません
14:24
This is truly amazing because it suggests that we can pilot therapies
308
864035
3941
これは本当にすごいことです なぜならヒト腸内細菌叢をマウスで試し
14:27
by trying them out in a whole bunch of different mice
309
867976
2507
その結果 自由に操作して 個別化された治療法を
14:30
with individual people's gut communities
310
870483
1930
生み出せるかもしれないという事を
14:32
and perhaps tailor those therapies all the way down to the individual level.
311
872413
4599
示唆しているからです
14:38
So I think it's really important that everyone has a chance
312
878262
2915
それで人々がこの発見に参加することは
14:41
to participate in this discovery.
313
881177
2706
本当に大切だと思い
数年前 こういう事を始めました
14:43
So, a couple of years ago,
314
883883
1248
14:45
we started this project called American Gut,
315
885131
2071
「アメリカの消化器官」 と呼ばれるプロジェクトで
14:47
which allows you to claim a place for yourself on this microbial map.
316
887202
4204
微生物分布図のどこに自分がいるのか 見れるようになったのです
14:51
This is now the largest crowd-funded science project that we know of --
317
891406
3357
これは最大のクラウドファンディングによる 科学プロジェクトで
14:54
over 8,000 people have signed up at this point.
318
894763
2888
この時点で8,000人以上の 人々が登録しています
14:57
What happens is, they send in their samples,
319
897651
2578
運営の仕方は まず試料が送られて来
15:00
we sequence the DNA of their microbes and then release the results back to them.
320
900229
3785
その人の微生物のDNAが配列され その本人にそれが送られます
15:04
We also release them, de-identified, to scientists, to educators,
321
904014
3691
それは匿名で科学者 教育関係者
15:07
to interested members of the general public, and so forth,
322
907705
3019
興味のある一般の人々にも公表し
15:10
so anyone can have access to the data.
323
910724
3155
誰でもそのデータに アクセスできるようにします
15:13
On the other hand,
324
913879
1171
また 同時に
15:15
when we do tours of our lab at the BioFrontiers Institute,
325
915050
3282
バイオフロンティア協会の 研究室を見学する人々に
15:18
and we explain that we use robots and lasers to look at poop,
326
918332
3560
糞便を見るのにロボットやレーザーを 使う事を説明したりしています
15:21
it turns out that not everyone wants to know.
327
921892
3112
別に誰もが知りたい事ではないようですが
15:25
(Laughter)
328
925004
1282
(笑)
15:26
But I'm guessing that many of you do,
329
926286
1921
でも皆様はそうでないだろうと思い
15:28
and so I brought some kits here if you're interested
330
928207
2659
キットをいくらか持ってきましたので
15:30
in trying this out for yourself.
331
930866
2730
もし関心がおありなら どうぞお試し下さい
15:35
So why might we want to do this?
332
935046
1947
こんな事をする理由は
15:36
Well, it turns out that microbes are not just important
333
936993
2570
微生物は健康状態を見るのに
15:39
for finding out where we are in terms of our health,
334
939563
2901
重要だと言うだけでなく 実際に病気を
15:42
but they can actually cure disease.
335
942464
2408
治す事が分かったからです
15:44
This is one of the newest things we've been able to visualize
336
944872
2925
これはごく最近ミネソタ大学で我々が
15:47
with colleagues at the University of Minnesota.
337
947797
2739
考えてきた可能性の1つです
15:50
So here's that map of the human microbiome again.
338
950536
2617
もう一度 ヒト微生物の分布図を
15:53
What we're looking at now --
339
953153
1457
ご覧になると・・・
15:54
I'm going to add in the community of some people with C. diff.
340
954610
3370
クロストリジウム・ディフィシルを 持つ人の微生物叢を加えます
15:57
So, this is a terrible form of diarrhea
341
957980
2279
これは ひどい時は1日に20回も
16:00
where you have to go up to 20 times a day,
342
960259
2345
下痢をした人からの微生物です
16:02
and these people have failed antibiotic therapy for two years
343
962604
3111
我々の臨床試験に参加できるまで 抗生物質が効かないそんな状態が
16:05
before they're eligible for this trial.
344
965715
2299
2年間続いていた人々からのものです
16:08
So what would happen if we transplanted some of the stool from a healthy donor,
345
968014
4413
では図の下に散らばる健康な人の糞便微生物を
16:12
that star down at the bottom,
346
972427
1857
この患者達に移植したら どうなるでしょう
16:14
into these patients.
347
974284
1416
この患者達に移植したら どうなるでしょう
16:15
Would the good microbes do battle with the bad microbes
348
975700
2609
善玉菌が悪玉菌と戦ってくれ
16:18
and help to restore their health?
349
978309
2079
健康が回復するでしょうか
16:20
So let's watch exactly what happens there.
350
980388
2316
それがどうなるか見てみましょう
16:22
Four of those patients are about to get a transplant
351
982704
2516
患者の中の4人が 今 健康な人からの
16:25
from that healthy donor at the bottom,
352
985220
1904
移植を受け取る寸前です
16:27
and what you can see is that immediately,
353
987124
1957
そして移植されたかと思うと
16:29
you have this radical change in the gut community.
354
989081
2405
瞬く間に腸内細菌叢に劇的変化が現れます
16:31
So one day after you do that transplant,
355
991486
2069
この移植の翌日
16:33
all those symptoms clear up,
356
993555
1649
患者はすっかり回復し
16:35
the diarrhea vanishes,
357
995204
1555
下痢の症状は消えました
16:36
and they're essentially healthy again, coming to resemble the donor's community,
358
996759
3772
4人は根本的に健康を取り戻し 微生物叢は健康な提供者のそれに似て
16:40
and they stay there.
359
1000531
2062
今この下に位置しています
16:42
(Applause)
360
1002593
4797
(拍手)
16:49
So we're just at the beginning of this discovery.
361
1009290
2375
この旅は始まったばかりです
16:51
We're just finding out that microbes have implications
362
1011665
2540
微生物の炎症性腸疾患から肥満まで
16:54
for all these different kinds of diseases,
363
1014205
2173
あらゆる病気との関係
16:56
ranging from inflammatory bowel disease to obesity,
364
1016378
2468
また自閉症や鬱病さえとの関連を
16:58
and perhaps even autism and depression.
365
1018846
3083
研究している段階です
17:01
What we need to do, though,
366
1021929
1338
しかし我々は
17:03
is we need to develop a kind of microbial GPS,
367
1023267
2258
微生物叢の現在地点だけでなく
17:05
where we don't just know where we are currently
368
1025525
2321
これから行くべき方向に向かうには 何をすべきかを
17:07
but also where we want to go and what we need to do
369
1027846
3551
知る為に微生物GPSのような物を
17:11
in order to get there,
370
1031397
1486
開発する必要があり
17:12
and we need to be able to make this simple enough
371
1032883
2345
又これを子供でも使えるような
17:15
that even a child can use it. (Laughter)
372
1035228
2601
簡単なものにする必要があります (笑)
17:17
Thank you.
373
1037829
2229
ありがとうございました
17:20
(Applause)
374
1040058
3204
(拍手)
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