おならと遺伝：あなたのDNAがガスを左右する仕組み
なぜ四六時中おならをする人がいる一方で、ほとんど気にならない人がいるのでしょうか。答えの一部はあなたの遺伝子に書き込まれています。牛乳を消化できるかどうかを決めるDNAから、腸内でにぎわう微生物の群れを形づくる遺伝的な性質まで、すべてが関わっているのです。
牛乳でお腹が張るかを決める遺伝子
遺伝と鼓腸を結ぶ最も明確なつながりは、乳糖を分解する酵素ラクターゼを作る設計図であるLCT遺伝子を通っています。乳児期にはほぼ誰もがラクターゼを豊富に作りますが、人類の歴史の大半では、この遺伝子は離乳後に働きを止めていました。近くの調節領域に生じたわずかな変異が、ラクターゼを生涯にわたって働かせ続けます。これはラクターゼ持続性と呼ばれる形質で、酪農の長い歴史を持つ集団で急速に広がりました。持続性のない型を受け継いだ人は成人後にラクターゼをほとんど作らないため、消化されなかった乳糖が大腸に達し、常在する細菌がこれを発酵させて水素、二酸化炭素、ときにメタンを発生させます。その結果が、乳糖不耐症に特有の膨満感、けいれん、そして目立つおならです。コップ一杯の牛乳で快適でいられるかお腹が張るかは、したがって、たった一つの遺伝子のどの型を受け継いだかによって大きく決まるのです。
分泌型という隠れた遺伝的スイッチ
あまり知られていないものの興味深い遺伝的要因が、FUT2遺伝子によって決まる分泌型の状態です。活性のあるFUT2遺伝子を持つ人、つまり大多数の人は「分泌型」であり、腸を覆う粘液やその他の体液に自分の血液型の糖を提示しています。およそ五人に一人は不活性なコピーを二つ受け継ぎ、粘膜表面にそれらの糖を持たない「非分泌型」です。これがガスにとって重要なのは、腸壁を覆う糖が特定の細菌にとって足場であると同時に餌にもなるからです。そのため分泌型と非分泌型とでは、測定できるほど異なる微生物群を宿すことになり、異なる微生物が異なる速度で食物を発酵させて異なるガスを生み出すため、あなたのFUT2の状態はおならの量だけでなく、においさえも左右しうるのです。これは、決して気づかない遺伝子が、確かに気づくものを形づくるという静かな一例です。
あなたの腸内細菌叢は遺伝するのか
ガスは結局のところ腸内細菌の産物ですから、細菌叢そのものが受け継がれるのかという疑問が自然に湧いてきます。一卵性双生児と二卵性双生児を比較した研究によると、腸内微生物のうち少数は本当に遺伝性があり、DNAをすべて共有する一卵性双生児どうしの間でその存在量がより近くなります。それでも細菌叢は、生まれた時点で固定されているわけではまったくありません。食事、薬、感染症、住む地域、日々の習慣は遺伝子よりもはるかに大きな影響を及ぼし、だからこそ離れて暮らす一卵性双生児でさえ、時間とともにかなり異なる腸内群集を発達させうるのです。実際には、家族が似たようなおならの傾向を共有するのは、遺伝子を共有しているからだけでなく、食事、台所、日常を共有しているからでもあります。遺伝はある種の発酵性微生物へと確率を傾けますが、何を食べどう暮らすかが、最終的な脚本の大部分を書くのです。
過剰なガスの背後にある遺伝性疾患
いくつかの明確に定義された遺伝性疾患は、その一端を鼓腸によって告げます。グルテンが小腸に免疫による障害を引き起こすセリアック病は、免疫遺伝子の変異型HLA-DQ2またはHLA-DQ8を持つ人にほぼ限って発症し、膨満感とガスがよくみられる症状です。よりまれな先天性代謝異常も同じことを起こします。遺伝性果糖不耐症や先天性スクラーゼ・イソマルターゼ欠損症は特定の糖を未消化のまま残し、大腸の細菌を養って、しばしば幼少期から激しいガスと下痢を引き起こします。CFTR遺伝子の変異によって生じる嚢胞性線維症は、消化に必要な膵臓の酵素を乱し、しばしば膨満感と悪臭を伴うおならを引き起こします。これらの疾患の多くでは、ガスは主たる危険というより手がかりですが、より大きな真実を示しています。消化がゲノムに誤って書き込まれると、腸内細菌はすぐにその誤りを耳に聞こえる形にしてしまうのです。
知っていましたか？
- ラクターゼ持続性、すなわち成人後も牛乳を消化できる能力は、最近の人類進化の最も顕著な例の一つであり、複数の酪農集団で独立して生じました。
- ほとんどの哺乳類、そして世界の大多数の成人は、離乳後に自然とラクターゼをあまり作らなくなります。
- およそ五人に一人は遺伝的な「非分泌型」であり、それが腸内に住む細菌をわずかに作り変えています。
- セリアック病の人はほぼ全員がHLA-DQ2またはHLA-DQ8の遺伝子変異型を持っていますが、これらの変異型を持つ人の大半は決して発症しません。
豆知識
ラクターゼ持続性はごく最近に、しかも互いに独立して進化したため、ヨーロッパ、アフリカ、中東の異なる酪農民族が、まったく異なる変異を通じて同じ「牛乳に強い」結果にたどり着きました。これは進化がヒトのゲノムの中で繰り返されたまれな事例です。
出典
- National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). Lactose Intolerance. U.S. Department of Health and Human Services, National Institutes of Health.
- National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). Symptoms & Causes of Gas in the Digestive Tract. U.S. Department of Health and Human Services, National Institutes of Health.
- Feldman, M., Friedman, L.S. & Brandt, L.J. (Eds.). Sleisenger and Fordtran's Gastrointestinal and Liver Disease. Elsevier.
関連記事
記載の科学的情報源をもとにAIの支援を受けて作成されました。医学的助言の代わりにはなりません。