1000-2000年前の人類が暮らしていた洞窟から骨だけでなく干上がって残った便を探し出してゲノムを調べる研究が行われ、現代社会から独立した狩猟採取民族の細菌叢にその名残が見られるという報告を以前紹介した（https://aasj.jp/news/watch/156830）。

恐竜の糞化石があるのだから、太古から人間と共存してきた細菌を特定できるのではと期待がわくが、細菌のゲノムがありそうだという断片的な解析は出来ても、上の研究で行われた細菌ゲノムを再構築ことは、さすがに難しいようだ。

今日紹介するスタンフォード大学からの論文は、糞石の代わりに、より古代に近いと指摘された現代社会から隔離された生活を送るタンザニアとボリビアの狩猟採取民の便を比較して、アフリカから南米に至るまでの人類史に寄り添ってきた細菌を特定しようとするおもしろい研究で、10月7日 Nature にオンライン掲載された。タイトルは「Prehistoric global migration of vanishing gut microbes with humans（人類から絶滅しつつある腸内細菌叢の大陸を超えた移動）」だ。

タンザニアの狩猟採取民 Hadza (https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%85%E3%82%A1%E6%97%8F#/media/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Hadza_montage.png)

は人類が出アフリカを果たした後もアフリカで暮らし続けたと考えられる。一方、ボリビアの世界一健康な血管を持つとして知られる Tsimane horticulturalists は、焼き畑も行う狩猟採取民で、出アフリカした先祖がアメリカ大陸に渡り、長い年月をかけて南米までたどり着いた民族だ。この研究では、現代人には存在しないが、10万年以上前に先祖が分離したと考えられる両方の民族に共通に存在する細菌を調べることで、古代の人間の細菌叢の一端が推定できると考えた。

そこで、両民族の腸内細菌叢のゲノムを再構成して再構成される細菌のゲノムを比較、Hadzaと Tsimane の両方に確かに存在する細菌種を636種類特定している。これらの細菌のゲノム配列を、それぞれの種族内で比べると、HadzaとTsimane 間より類似性が高いことから、Hadzaと Tsimane が別れた後細菌叢の交流は少ないことがわかる。

もちろん両民族にも我々と同じ様々な細菌叢が侵入している。ただこのような細菌種はグローバルに広がっており、それぞれの人種でそのゲノム配列を比べても類似性が高い。即ち、短い期間に民族同士で交換が起こっていることがわかる。そして、この工業化された社会の細菌叢は、確実に Hadza や Tsimane が維持し続けてきた細菌種をむしばんでいることがわかる。

こうして両民族で維持され続けたと思われる細菌の中から、確実に交換が起こっていないと確認できる細菌ゲノムを次に選んでいる。細菌ゲノムには水平遺伝子伝搬で移ってきた遺伝子が特定できるが、伝搬が起こったときは全く遺伝子配列が同じで、その後変異が蓄積する。即ち、回りのゲノムと変異率が大きく低下していることで水平伝搬を特定でき、その中で起こる変異の数で伝搬の起こった古さを特定できる。ただ、同じ地域で暮らす民族では当然細菌の交換が起こることから、個人を比較したときの配列は似ているが、離れた民族間では交換がないため、水平伝搬された遺伝子内の変異が独立に起こる結果、配列は多様化していく。この、Hadza 同士、Tsimane 同士を比べた時と Hada vs Tsimane を比べた時の配列の多様化を調べることで、両民族が太古に別れてから維持され続けてきた細菌叢を特定することができる。最終的に確実な15細菌種を特定し、それぞれの細菌が平均で18000年前に分離したことを確認している。これは出アフリカの10万年前や、アメリカ移住の2万年前と比べると新しいのが気になるが、これはサンプル数や変異率等の統計要因の差と考えているようだ。もちろん、我々の知らない交流がアメリカへの移動前に行われたかもしれない。今後詳しい検討が必要だろう。

少なくともこの15種類は全く我々には存在しない。この10万年を超えて人間と寄り添ってきたエキサイティングな細菌が見つかったことがこの研究のハイライトで、是非研究が進むことを期待したい。