新生児 の腸内細菌叢 と感染
慶応 義 塾 大 学 医学 部 小 児科 学 教 室(主 任:小 佐 野 満 教授)
堀 田 昌 宏
(昭和58年1月14日 受 付) (昭和58年2月15日 受 理)
Key words:
Neonate, Intestinal
flora,
Infection, Bifidobacterium
要 旨 出 生 直 後 の ヒ トの 糞 便 は 原 則 と して 無 菌 で あ り,時 間 の 経 過 に 従 っ て 腸 内 細 菌 叢 が 形 成 され る.無 菌 で あ っ た 消 化 管 内 で どの 様 な変 化 を 経 て 種 々 の 菌 が 増 殖 す る の か,現 在 で も 不 明 な 点 は 多 い.今 回 新 生 児,未 熟 児 の 腸 内 細 菌 叢 形 成 に つ い て 若 干 の 検 索 を 行 っ た が,最 初 か らい わ ゆ る 腸 内 細 菌 の み が 認 め ら れ る群 と一 過 性 に 腸 内 細 菌 以 外 の 菌 が 認 め られ る 群,お よ び特 定 の 菌 の み が 定 着 し,そ の 菌 に よ る感 染 症 を ひ き起 こ し た 群 と に 分 け られ た.又 病 原 性 が な く,多 くの 健 康 乳 児 か ら検 出 され るBifidobacterium breveを 出 生 直 後 の 新 生 児 に 投 与 し て 定 着 させ うる こ とを 確 認 し,こ の 菌 を 経 口投 与 し て 特 定 の菌 が 腸 管 内 で 異 常 増 殖 し て い る 症 例 の 腸 内 細 菌 叢 置 換 に 成 功 し た.こ の こ と は 腸 管 が 感 染 源 と な る こ と を 防 止 す る上 で,臨 床 的 に 有 用 で あ る と考 え られ る.緒
言
呼 吸 管 理 や 輸 液 療 法 の 改 善 な ど近 年 の 新 生 児,
未 熟 児 医 療 の進 歩 に よ り,従 来 救 命 し得 な か っ た
症 例 が 生 き長 ら え る場 合 が 増 加 し て い る.そ の結
果 この 様 な免 疫 機構 の未 熟 な 症 例 が,日 和 見 感 染
症 な ど に よ り重 篤 な結 果 に 陥 る こ と も多 い.一 方
各 種 抗 生 剤 の 開 発 に伴 い,多
くの感 染 症 が 克 服 さ
れ て きて は い るが,抗
生 剤 の 投 与 に よ る菌 交 代 現
象 や,そ
れ に 引 き続 く 日和 見 感 染 も見 逃 す こ とは
出 来 な い.こ の様 な 感 染 症 の感 染 源 の一 つ と し て,
腸 管 内 で 増 殖 した 細 菌 が 重 要 な役 割 を 果 た す こ と
は 明 らか で あ る.そ
こで 新 生 児,未
熟 児 の腸 内 細
菌 叢 の形 成 過 程 に関 す る検 討 が必 要 と考 え,出 生
後 に腸 管 に 細 菌 が どの 様 に定 着 して ゆ くの か,人
為 的 に経 口投 与 した 菌 が 常 在 菌 と して 定 着 し うる
か,さ
らに 菌 を経 口投 与 す る こ と に よ る先 住 菌 の
変 動 に つ い て の検 討 を 行 う為 に 以 下 の実 験 を 行 っ
た. 実 験 方 法 (1)無 菌 マ ウ ス に 細 菌 を 経 口 投 与 し た 場 合 の 細 菌 の 定 着 第 一 に 定 着 に 関 す る 検 討 と し て,無 菌 マ ウ ス を 用 い て 細 菌 を 経 口 投 与 し た 場 合 の 菌 の 定 着 を み た.方 法 は 日本 ク レ ア 社 製 の ビ ニ ー ル ア イ ソ レ ー タ ー 内 で 無 菌 的 に 飼 育 し たICR系CD-1 germ free mouse(4週 令 オ ス,日 本 ク レ ア 社 よ り購 入) を 用 い,本 教 室 保 存 の 臨 床 分 離 株 のPseudomonas aeruginosa(以 下Paeruginosa),E.coli 026, Salmonella typhimurium(以 下Styphimurium)の 各 株 を 生 食 水 に て102/ml,107/ml,109/mlに 調 製 し,そ の0.1mlを1回 経 口投 与 し,翌 日 よ り連 日,糞 便1個 当 り の 細 菌 数 を 測 定 し た.細 菌 の 測 定 は 糞 便1個 を1mlの 生 食 水 に よ り よ く撹 搾 し,こ れ を 生 食 水 を 用 い て10倍 ご と の 希 釈 系 列 を 作 り,そ の0.1mlを 普 通 寒 天 平 板 培 地(栄 研)を 用 い て37℃ で24時 間 培 養 し,そ の 培 地 上 の コ ロ ニ ー 別 刷 請求 先:(〒108)港 区 白金5丁 目9番1号 北 里研 究 所 附 属病 院 堀 田 昌宏
406 感染 症 学 雑誌 第57巻 第5号
数 を 測 定 し て 菌 数 と し た.死 亡 例 に つ い て は 死 亡 後 出 来 る だ け 速 や か に 各 臓 器(血 液,肺,肝,脾)
を と り出 し 培 養 し た.
(2)SPF(specific pathogen free)ICR mouse に 細 菌 を 投 与 し た 場 合 の 糞 便 中 の 菌 数 SPFICR mouseにS.typhimuriumを109経 口 投 与 し た 後 に 糞 便 中 のS.typhimuriumの 菌 数 を 連 日測 定 し た.菌 数 測 定 は(1)と 同 様 の 方 法 で 行 っ た が,培 地 はDHL寒 天 平 板 培 地(栄 研)を 用 い た. (3)新 生 児 腸 内 菌 叢 の 形 成 慶 応 義 塾 大 学 病 院 に お い て 出 生 し た 正 常 正 期 産 の 新 生 児12名 を 対 象 に 出 生 直 後,1日 目,2日 目, 3日 目,4日 目,5日 目 の 糞 便 を 原 則 と し て 空 気 に 接 触 し て い な い 部 分 を ケ ン キ ポ ー タ ー(ク リ ニ カ ル サ プ ラ イ 社 製)に 入 れ,便 の 重 量 を 測 定 し, ガ ム ブ イ ヨ ン(日 水)を 用 い て10倍 ご と の 希 釈 系 列 を 作 製 し,培 養 を 行 い 糞 便1g中 の 菌 の 同 定, 菌 数 計 算 を 行 っ た.使 用 し た 好 気 培 養 の 培 地 は Table1の も の を 使 用 し,イ ン キ ュ ベ ー タ ー 内 で 37℃ で24時 間 培 養 し た.嫌 気 培 養 の 培 地 はTable 2の も の を 使 用 し,ガ ス パ ッ ク 法 に よ り イ ン キ ュ ベ ー タ ー 内 で37℃ で48時 間 培 養 し た . (4)Bifidobacteriumの 新 生 児 へ の 定 着 実 験 当 院 に お い て 出 生 し た10名 の 正 常 正 期 産 の 新 生 児 を 対 象 に,野 性 株 と の 区 別 の 為 にstreptomycin 3.000γ,neomycin 1.000γ の 薬 剤 耐 性 マ ー カ ー が つ い て い るBifidobacterium breve(以 下B .
Table 1 Media of aerobic culture
(37•Ž 24 hrs)
Table 2 Media of anaerobic culture
(37•Ž 48 hrs ) breve)109(賦 形 剤 と し て コ ー ン ス タ ー チ を 使 用) を 出 生 直 後 に1回 経 口投 与 し,糞 便 中 の 菌 の 検 索 をBilidobacteriumを 中 心 に 行 っ た.菌 の 検 索 は Table3に 示 し た 如 く,総 菌 数,Bacteroidmae, Bifidobacterium1),clostridium,Enterobacter-iaceae,Streptococci2),Lactobacilli,Staphy lococci を 定 量 的 に 測 定 し た.総 菌 数 と嫌 気 性 菌 は ロ ー ル チ ュ ー ブ法 で,Lactobacilliは ガ ス パ ッ ク 法 で,好 気 性 菌 は 平 板 培 地 で 好 気 的 に そ れ ぞ れ 培 養 し た. (5)低 出 生 体 重 児(前 期 産 児)の 陽 内 細 菌 叢
Table 3 Methods for analysis of fecal flora
1) included
VM. KM. each
1.0 , 80 iig /ml
2) included
SM. NM. each 3,000 , 1,000 ,ttg/ml
当 院 に お い て 出 生 した超 未 熟 児 の 糞 便 中 の菌 の
検 索 を(3)と同様 の 方 法 で 行 った.又
当 院 に お い て
出生 した 妊 娠 週 数33週 の3胎 の 低 出 生 体 重 児 に 出
生 直 後 と3日
目か ら連 日1回109のB.breveを
経
.口投 与 し て糞 便 中 の 菌 の検 索 を行 い 各 々 の比 較 を
行 った.方 法 は(3)と同様 の 方 法 を用 い た.
Fig.1Number of viable bacteria in the feces of mice after oral administration
Fig.2
Number of viable bacteria in the feces of mice after oral administration
実 験 結 果 (1)無 菌 マ ウ ス に 細 菌 を 経 口 投 与 し た 場 合 の 細 菌 の 定 着 PaemginosaとS.typhimurium 108投 与 群 は い ず れ も 全 例 投 与 翌 日 に 死 亡 し た が,Ecoliの 場 合 は5例 共 生 存 し た.106投 与 の 場 合 はS.typhimur-ium投 与 群 は 全 例 死 亡 し,P.aemginosaとE. coli投 与 群 は そ れ ぞ れ5例 共 生 存 した.101投 与 群 で は 三 種 類 の 菌 投 与 群 全 例 が 生 存 し た.(Fig.1 ∼3)死 亡 例 の 各 臓 器(血 液,肺,肝,脾)か ら は 投 与 菌 が そ れ ぞ れ 検 出 さ れ た. (2)SPFICRmouseに 細 菌 を 投 与 し た 場 合 の 糞 Fig.3
Number of viable bacteria in the feces of mice after oral administration
Fig.4
Number of viable S. typhimurium in the feces of SPFICR mice after oral administration of 109 S. typhimurium
408 感染 症 学 雑 誌 第57巻 第5号 便 中 の 菌 数 SPFICR mouseにS.typhimuriumを 経 口投 与 し た 場 合 は109の 投 与 で も 全 例 死 亡 せ ず,糞 便 中 の Styphimuriumの 菌 数 も 無 菌 マ ウ ス に 比 較 し て Fig.5
Number of viable bacteria in the feces of neonate
Fig.6
Number of viable bacteria in the feces of neonate
少 な く,加 え て4日
目以 降 は 糞 便 中 よ り検 出 さ れ
な か った.(Fig.4)
(3)新 生 児 腸 内 細 菌 叢 の 形 成
12名 の 新 生 児 腸 内 細 菌 叢 の形 成 に お い て,Fi忌
Fig.7
Number of viable bacteria in the feces of neonate
Fig.8
5∼16に 示 す 如 くの結 果 を 得 た.症
例(A)(B)(D)(H)(I)
(K)では 終 始 糞 便 中 に いわ ゆ る腸 内細 菌 の み が 認 め
られ た.こ
れ に 対 し て症 例(C)(E)(F)(G)(J)(L)は
一 過 性
に い わ ゆ る腸 内細 菌 以 外 の 菌 が 認 め られ た.即
ち
Fig.9
Number of viable bacteria in the feces of neonate
Fig.10
Number of viable bacteria in the feces of neonate
Fig.11
Number of viable bacteria in the feces of neonate
Fig.12
Number of viable bacteria in the feces of neonate
(C)(E)(F)(G)(L)の4cinetobacter,(E)のP.putida,(F)(J) のBacillusで あ る.こ れ ら の 細 菌 は1日 目 と2日
410 感 染 症学 雑 誌 第57巻 第5号
Fig. 13 Case (I)
Number of viable bacter is in the feces of neonate
Fig. 14 Case (J)
Number of viable bacteria in the feces of neonate
Acinetobacterは4日 目 ま で 検 出 さ れ て5日 目 に は 認 め ら れ な か っ た.又 出 生 直 後 の 胎 便 か ら 菌 が 検 出 さ れ た の は 症 例(A)(E)(L)の3例 で あ っ た. Bifidobacteriumが 検 出 さ れ た の は 症 例(C)(H)(G)の Fig. 15 Case (K)
Number of viable bacteria in the feces of neonate
Fig. 16 Case (L)
Number of viable bacteria in the feces of neonate
3例 の み で あ っ た が,菌 数 レ ベ ル は い ず れ も 糞 便 1g中108∼1010と 高 値 を 示 し た.
B.breveを 投 与 し た10名 の 新 生 児 の 糞 便1g 中 のBifidobacteriumの 総 数 と投 与 菌 種 の 比 較 を Fig.17∼26に 示 し た.症 例MA(Fig.17)は 終 始 投 与 菌 種 の8breveの み が 検 出 さ れ,そ の 他 の 症 例 もB.breveが1か 月 の 時 点 と3か 月 の 時 点 で も 多 く検 出 さ れ た.症 例SA(Fig.18)はampicil-1in(ABPC)とgentamicin(GM),症 例NA(Fig. 26)はABPCを 投 与 し た 為 か,一 時 菌 数 の 低 下 が 認 め ら れ て い る.出 生 直 後 にB.dreveを1回 投 与 し た 全 例 に 糞 便 中 よ り本 菌 が 証 明 さ れ,1か 月 後, 3か 月 後 に も ほ と ん ど 同 様 に 証 明 さ れ た. (5) 低 出 生 体 重 児(前 期 産 児)の 腸 内 細 菌 叢 (1) 症 例1は 妊 娠 週 数26週,生 下 時 体 重760g, Apgar score2点,破 水 か ら 分 娩 ま で4分 で 出 生 し た 男 児 の 超 未 熟 児 で あ る.全 身 チ ア ノ ー ゼ を 強 度 に 認 め た 為,直 ち に 気 管 内 挿 管 し,レ ス ピ レ ー タ ー(Baby Bird)を 装 着 し て ク ベ ー ス に 収 容 の 上,膀 動 脈 カ テ ー テ ル を 挿 入 し た.抗 生 剤 は ABPCを1回25mg,1日3回 静 脈 内 投 与 を 開 始 し た.出 生 直 後 は 酸 素100%,圧38/5cmH20, 呼 吸 数54回/分 の 条 件 下 でPaO231.2torr,Pa CO241.4torrで あ っ た が,5日 目 に は 酸 素27%,圧 20/4cmH20,呼 吸 数30回/分 の 条 件 下 でPaO270. 0torr,PaCO246.5torrと 良 好 な 経 過 を た ど っ た. 又 ミル ク も 徐 々 に 増 量 し,こ の 時 点 で は1回4ml を1日12回 の チ ュ ー ブ フ ィ ー デ ィ ン グ に よ り投 与 'し て い た .し か し5日 目 の 朝 の 胸 部 レ ン トゲ ン 写 真 に よ り右 上 葉 の 肺 炎 と 診 断 し,抗 生 剤 をCe-phalothin(CET)1回20mg,1日4回 とGM1 回2mg,1日2回 投 与 に 変 更 し た.夕 方 に な り全 身 色 不 良 と な り,動 脈 血 ガ ス 分 析 も 徐 々 に 悪 化 し, 酸 素 濃 度 を 再 度100%に し て も 改 善 を 認 め ず,種 々 の 治 療 に も か か わ らず,6日 目 の 午 前3時45分 に 死 亡 し た.便 培 養 の 結 果 はFig.27の 如 く で,1日
Fig. 17-26 Comparison of total Bifidobacterium and dosed B. breve per gram wet feces Each neonate was dosed 109 B. breve
Fig. 17 Subject MA Fig. 20 Subject IS Fig. 18 Subject SA Fig. 21 Subject AS Fig. 19 Subject KO Fig. 22 Subject IC
412 感 染 症 学 雑誌 第57巻 第5号 Fig. 23 Subject KI Fig. 25 Subject EG Fig. 27 Case M.K. 26W 760g
Number of viable bacteria per gram wet feces
目 か ら5日 目 ま で 施 行 し た が,P,aeruginosaは 連 日 検 出 さ れ,5日 目 に はPseudomonas malto-philia,Staphylococcus epidermidisも 認 め ら れ た. 病 理 解 剖 の 結 果,患 者 の 肺 切 片 と心 臓 内 の 血 液 よ りP.aeruginosaが 検 出 さ れ た. Fig. 24 Subject YO Fig. 26 Subject NA (Jaundice) (2) 症 例2は 妊 娠 週 数26週,生 下 時 体 重795g, Apgar score5点,破 水 か ら 分 娩 ま で26分 で 出 生 し た 女 児 の 超 未 熟 児 で あ る.本 症 例 は 母 親 がSLE でPredonin60mgを 連 日服 用 し て お り,妊 娠 の 継 続 は 困 難 と の こ と で 産 科 で 児 の 娩 出 が 行 わ れ た. 分 娩 後 ク ベ ー ス に 収 容 し,膀 動 脈 カ テ ー テ ル を 挿 入 後 酸 素 を 投 与 し た が,無 呼 吸 発 作 と 全 身 チ ア ノ ー ゼ を 認 め た 為 に 気 管 内 挿 管 し て レ ス ピ レ ー タ ー(Baby Bird)を 装 着 し た.抗 生 剤 はABPC を1回20mg,1日4回,GM1回1.25mg,1日2 回 静 脈 内 投 与 を 開 始 し た.レ ス ピ レ ー タ ー の 条 件 は 酸 素 濃 度35%で 圧 は20/4cmH20,呼 吸 数30回/ 分 の 時 にPaO264.0torr,PaCO246.6torr, pH7.298で あ っ た.そ の 後 呼 吸 状 態 は 次 第 に 改 善 傾 向 を 示 し,生 後11日 目 に は 酸 素28%,CPAP3 cmH20でPaO269.0torr,PaCO244.2torr,pH7. 318と 良 好 な 経 過 を た ど り,生 後23日 に は 抜 管 し た.生 後35日 目 に 肺 出 血 を 起 こ し 再 び 挿 管 し た が, 生 後53日 目 に 抜 管 し,酸 素30%でPaO260
Fig. 28 Case T.T. clinical course
(1): Candida positive (2): Serratia positive
Fig. 29 Case T. T.•Š 26W 795g
Number of viable bacteria per gram wet feces
〔
Aci : Acinetobacter Ach : Achromobacter F : Flavobacterium ∼70torr ,PaCO2・35∼40torrを 保 ち う る 様 に な っ た.(Fig.28)便 培 養 の 結 果 はFig.29の 如 く で, 出 生 直 後 の 便 か ら はAcinetobacter, Achromobacter,Flavobacteriumが 検 出 さ れ た が,翌 日 か らCandida albicansが 出 現 し,以 後1 か 月 間 は ほ ぼ 純 培 養 状 に 検 出 さ れ て い た.そ の 後 2回Klebsielkzが 検 出 さ れ,生 後35日 目 か らSer-mtia marcescens(以 下S.marcescens)が 認 め ら れ る 様 に な っ た.尚 ミ ル ク は 生 後2日 目 よ り チ ュ ー ブ フ ィ ー デ ィ ン グ に よ り投 与 を 開 始 し,生 後35日 目 に は1回15m1を1日12回 投 与 し て お り,体 重 も1.010gに 増 加 して い た.生 後42日 目に 全 身
状 態 が や や 悪 化 し,大 泉 門膨 隆 を 軽 度 に認 め た 為
に血 液 培 養,気
道 分 泌 物 培 養,髄
液 検 査 を 施 行 し
た.髄 液 の細 胞 数 は3.128/3で グ ラ ム陰 性 の 小 桿 菌
を認 め た.培 養 の 結 果,血 液,気
道 分 泌 物,髄
液
よ りS.marcescensを
検 出 した.薬 剤 感 受 性 の 成
績 に よ りGMをcefuroxime(CXM)に
変 え た と
ころ,血 液,気
道 分 泌 物,髄 液 の 菌 は陰 性 化 し感
染 症 の 治 療 に は 成 功 した が 便 培 養 で は 相 変 らず
S.marcescensが
純 培 養 状 に検 出 さ れ,腸 管 を感
染 源 と し て 全 身 へ の 再 感 染 が 懸 念 さ れ た.S.
414 感 染 症 学 雑誌 第57巻 第5号
Fig. 30
1 st baby 1530g ♀ 3 rd baby 1605g♀
Number of bacteria per gram wet feces
marcescensを 駆 逐 し,腸 内 細 菌 叢 置 換 を 目 的 と し てB.breveとBifidobacterium bifidumを1回 に つ き108を1日3回 チ ュ ー ブ フ ィ ー デ ィ ン グ に よ り 胃 内 に 注 入 し た.投 与2日 後 に 糞 便1g中 に109 のBbreveが 検 出 さ れ,5日 後 に は 初 め てEcoli が 糞 便 中 よ り検 出 さ れ た.S.marcescensは し ぼ ら く はB.breveやE.coliと 共 存 し て い た が, Bifidobacterium投 与 後3週 目 を 最 後 に 糞 便 中 か ら 検 出 さ れ な く な っ た.尚Bifidobacterium投 与 後 はE.coli以 外 に もStaphylococcus,Streptococ-cus,Klebsiellaな ど が 認 め ら れ た.そ の 後 患 児 は 髄 膜 炎 後 の 水 頭 症 を 起 こ し,脳 室 穿 刺 を1∼3日 に 一 度 施 行 し た.体 重 が2.000gを 越 え た 時 点 で 全 身 麻 酔 下 でV-P shunt operation(脳 室 腹 腔 誘 導 術)を 施 行 し た が2日 後 に 死 亡 し た.病 理 解 剖 の 結 果,脳 内 出 血 が 認 め られ た. (3) 当 院 に お い て 出 生 した 妊 娠 週 数33週 の3胎 に108のB.breveを 図 の 如 く投 与 し て 腸 内 細 菌 叢 の 比 較 を 便 培 養 に よ り検 討 し た.(Fig.30,31)第 1児 は1.530g,第2児 は1.720g,第3児 はま1.605g で3児 共 女 児 で あ っ た.B.breveの 検 出 は2日 目 に も 出 来 ず,3日 目 よ り正 常 な 腸 内 細 菌 叢 の 形 成 を 意 図 と し てB.breveを 連 日投 与 し た.第1児 と 第3児 は9日 目 で 便 培 養 を 中 止 し た.第2児 は1
Fig. 31 2nd baby 1720g
q-Number of bacteria per gram wet feces
日 目 はP.putidaが106,2日 目 に は こ れ が108と な りStaphylococcus aureusとClostridiumも 認 め ら れ,腸 管 を 感 染 源 と し て 全 身 感 染 症 に 発 展 す る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た.し か しB.breveの 連 日投 与 後Pputidaは 減 少 し,9日 目 に は105と な り13日 目 に は 検 出 で きず,こ こ に 至 り初 め てE,coliが 出 現 し,B.breve,Bacteroides,Streptococcus,Sta-phylococcus epidermidisも 認 め ら れ た. 考 察 近 年 様 々 な 抗 生 剤 の 発 見 や 開 発 に よ り多 く の 細 菌 感 染 症 が 克 服 さ れ て き た.ま た 医 療 の 進 歩 に よ
り,従 来 救 命 し得 な か っ た新 生 児,未
熟 児 が生 き
長 らえ る場 合 も増 加 して い る.し か しな が ら未 だ
に 感 染 症 で 重 篤 な状 態 に な る場 合 も多 く,特 に新
生 児 期 は 白血 球 貧 食 殺 菌 系 の 未 熟 性3),多 核 白 血
球 のchemotaxisの
低 下4),opsoninの
不 足5),IgG
以 外 の 免 疫 グ ロ ブ リン は 胎 盤 を 通 過 し な い こ とな
ど に よ り重 症 細 菌 感 染 症 が しば し ば経 験 され る と
こ ろ で あ る.更 に低 出 生 体 重 児 で は従 来 救 命 し得
な か った 症 例 が 生 存 で き る様 に な り,そ の 結 果 感
染 症 の 症 例 が 増 加 して きて い る6).ヒ トは 母 親 の
胎 内 で は無 菌 の 環 境 下 で 発 育 し,出 生 直 後 か ら無
数 の細 菌 と共 に 生 活 す る こ と に な る.腸 管 内 で も
多 数 の 菌 が 急 激 に 増 殖 す る こ と に な り,こ の時 期
の 感 染 症 の 感 染 源 の 一 つ と して 腸 管 で増 殖 した 菌
が 全 身 感 染 症 を ひ き起 こす こ とは 充 分 に考 え られ
る.そ
こで 著 者 は新 生 児,未 熟 児 の 感 染 症 と腸 内
細 菌 叢 に関 して 種 々 の実 験 を 行 って きた.新
生 児
は原 則 と して 無 菌 状 態 で 出 生 す る と こ ろ か ら,無
菌 マ ウ ス を 出生 直 後 の新 生 児 の モ デ ル と し て使 用
した.S.tuphimuriumを
用 い た 場 合 に は106の 経
口投 与 で,又P.aeruginosaの
投 与 で は108の 菌 数
で 全 例 敗 血 症 を起 こ して 死 亡 した.E.coliの
場 合
に は108の 菌 数 の投 与 で も全 例 生 存 した.即 ち 腸 管
が 無 菌 の状 態 の 時 期 に は,病 原 性 を 有 す る菌 が 定
着 し増 殖 す れ ば 全 身 感 染 症 を ひ き起 こ して死 亡 す
る が,こ
の時 の 菌 が 常 在 菌 で あ っ た り,又 は投 与
菌 数 が 少 な い 場 合 に は 定 着 し て 共 存 す る 様 に な
る.一
方 す で に 腸 内 細 菌 叢 を 形 成 し て い る
SPFICR
mouseを
使 用 した 場 合 に は,109と
大 量
の 菌 数 のS.typhimuriumを
経 口投 与 して も全 例
が 生 存 し,投 与 され た 菌 は4日
目以 降 は糞 便 中 か
ら検 出 され な か った.こ
の 事 実 は投 与 され た 菌 が
transientで あ っ た と思 わ れ る7).こ れ らの 事 実 か
ら先 住 菌 の 有 無 お よ び種 類 が 後 に侵 入 した 菌 を 定
着 させ るか,transientに
す るか を 決 定 す る重 要 な
因 子 で あ る こ とが 窺 わ れ る.
著 者 は新 生 児 の感 染 症 と腸 内 細 菌 叢 との 関 わ り
に つ い て 注 目 し,12名
の新 生 児 の 腸 内 細 菌 叢 の 形
成 に つ き検 討 した が,出 現 す る菌 の 種 類 や 時 期 は
症 例 に よ って 大 き く異 り,初 期 か ら いわ ゆ る腸 内
細 菌 が 認 め られ た 群 と一 過 性 に い わ ゆ る腸 内 細 菌
以 外 の 菌 が 初 期 に 認 め られ た群 が あ った.こ
れ は
光 岡 の 言 う共 生 的 なI群 と病 原 性 を 発 揮 す る こ と
の あ るIII群 とI群 との 中 間 に 位 置 す るII群 に相
当 す る と考 え ら れ る8).又 出 生 直 後 の 便 か ら菌 が
検 出 され た 症 例 で は 出 生前 よ りす で に 細 菌 に よ る
汚 染 が あ った こ と を 意 味 す る と考 え ら れ る.
Bifidobacteriumの
検 出 が で き た 症 例 は3例
と少
数 で は あ る が,そ の 菌 数 は糞 便1g中,108∼1010
と高値 を 示 し,分 離 に選 択 培 地 を 用 い れ ば 更 に多
くの 症 例 でBffiSobacteriumが
検 出 で き た と予 想
され る.こ の 様 に 同 一 施 設,同
一 時 期 で も差 が 認
め られ る点 か ら,新 生 児 の腸 内細 菌 叢 の形 成 に 関
し て は大 種,栄 養 法,出
生 した 施 設 や 培 養 方 法 の
差 に よ り一 層 変 動 が あ る と思 わ れ る9)∼11).
新 生 児 は 無 菌 の状 態 か ら突 然 種 々の 細 菌 に暴 露
され る こ とか ら,病 原 性 の な い菌 を 前 も っ て投 与
した 場 合 の細 菌 叢 の形 成 は ど うな るか,又 す で に
形 成 され た細 菌 叢 の置 換 を 目的 と して 出 生 直 後 の
新 生 児 に,多
くの 健 康 な 乳 児 か ら検 出 され かつ 病
原 性 が な い と い わ れ て い るEbreveを
経 口投 与
して の 定 着 に 関 して 検 討 を 加 えた が,10例
共 よ く
定 着 し,低 出生 体 重 児 や 超 未 熟 児 の症 例 で は 腸 内
細 菌叢 置 換 に成 功 し,投 与 に よ る副 作 用 も特 に認
め な か った.田
中 ら に よ る 幼 児 と成 大 に 対 す る
Bifidobacteriumの
定 着 実 験 で は,投 与 中 止 後1例
を 除 き4∼7日
以 内 にBifidobacteriumが
検 出 さ
れ な くな った との結 果 を 報 告 して い るが12),対 象
が 新 生 児 で な い こ と か ら 今 回 の デ ー タ と一 致 せ
ず,年 齢 に よ る 因子 が 重 要 な位 置 を 占め て い る可
能 性 が示 唆 され た.
超 未 熟 児 の2例
は感 染 症 の原 因 とな った 菌 が 症
状 発 現 前 よ り腸 管 内 で は 増 殖 して い た こ とが証 明
され た.こ
れ らの 菌 は 光 岡 の 言 うIII群 に属 す る
もの で8),こ のIII群 の菌 が 早 期 に定 着 した 場 合 に
重 症 感 染 症 の原 因 とな る こ とが 想 定 され,特
に 出
生 直 後 の 腸 内細 菌 の 検 索 が 重 要 で あ る.
便 の 細 菌 学 的検 査 を 病 院 の 細 菌 検 査 室 に 依 頼 す
る と,一 般 に急 性 腸 炎,即
ち 下 痢 の起 因菌 の 検 索
が 主 に 行 わ れ て い る.こ の2例 の 経 験 か ら も,新
生 児,未
熟 児 や 抗 生 剤 を 大 量 投 与 し て い る重 症 感
染 症,お
よ び 白血 病 の 患 者 な どで は 単 に病 原 性 を
416 感染 症 学 雑誌 第57巻 第5号
有 す る細 菌 を 検 査 す る のみ で は な く,各 種 細 菌 の
分 布,即
ち糞 便 中 の 細 菌 の種 類 と量 の検 査 が 必 要
で,特 に 単 独 で著 明 に増 加 して い る菌 が存 在 し て
い る時 に は充 分 注 意 を 要 す る もの と考 え られ る.
外 科 で の腸 管 切 除 の術 後 や 白血 病 患 者 な ど は,
腸 内 細 菌 が 感 染 源 とな る こ とが あ る為 に,こ れ ら
の 患 者 に抗 生 剤 を 服 用 させ て 腸 内 細 菌 を 抑 制 す る
こ と も試 み られ て い る13)14).しか し無 菌 室 入 室 時,
長 期 に 抗 生 剤 を 投 与 す る と軟 便,下 痢,悪
心,嘔
吐 な どの 副 作 用 や 耐 性 菌 が 出 現 し て増 殖 す る こ と
もあ り問 題 が 多 い 様 で あ る.こ れ に対 して 予 防 の
目的 で 病 原 性 の な い生 菌 製 剤 を 用 い る こ とが 試 み
られ て い る.顆 粒 球 減 少 の 患 者5例
に 腸 内 細 菌 が
感 染 源 と な る こ と を 防 止 す る 為 にLacrobacillus
を108∼101投 与 して 腸 内 細 菌 叢 の 置 換 を 試 み た 報
告15)もあ るが,2例
に だ け 成 功 して い る.ヒ トの場
合,小
腸 に はLacrobacillusが
多 く,大 腸 で は
Bifidobacteriumの
方 が 優 勢 で あ る8).故 に便 培 養
の 結 果 だ け で は 腸 管 各 部 の 菌 の分 布 は 分 か らな い
の で,糞 便 か らの 菌 の検 出 を 定 着 とす る な らば,
Bifidobacteriumを
投 与 し た 方 が 定 着 が よ い と の
結 論 が 得 られ た.原
らに よ る抗 生 物 質 使 用 時 お よ
び 下 痢 性 疾 患 を 中 心 に した 多 剤 耐 性 腸 球 菌 製 剤 の
試 用 経 験16)によ る と,止 痢 剤 の効 果 と ほ ぼ 同 様 の
良 好 な 結 果 が 得 ら れ て い る.B玩dobacrerium,
Lacrobacillus,Bacillus
subtilis17)は
経 口投 与 した
場 合 に 腸 管 内 で 充 分 増 殖 が 可 能 で あ り,か つ
BifidobacteriumとLactobacillusは
乳 製 品,
Bacillus subtilisは納 豆 と し て 食 品 に 利 用 さ れ て
お り,病原 性 も な く安 全 性 も確 認 され て い るの で,
今 後 は 抗 生 剤 の 投 与 に よ る腸 内 細 菌 の 抑 制 以 外 に
も これ らの菌 に よ る他 の 菌 の 抑 制,又
は 細 菌 叢 置
換 も検 討 を加 え るべ き事 柄 で あ る と考 え る.
低 出 生 体 重 児3胎
の症 例 で 興 味 深 い の は,同
じ
母 親 か ら同 じ時 期 に 出 生 した3例
の腸 内 細 菌 叢 で
も これ だ け の 差 が あ る とい うこ とで あ る.第1児
と第3児
に は特 に 問 題 が な い と思 わ れ た が,第2
児 で は4日
目 まで は異 常 と考 え られ る 細 菌 叢 を 形
成 して お り,出 生 直 後 に だ けB.breveを
投 与 し て
い た が,3日
目 よ り連 日投 与 に切 り換 え て 腸 内 細
菌 叢 置 換 に成 功 した.
出 産 に 際 し て 破 水 か ら 分 娩 ま で 時 間 が 長 び い た 場 合 や,母 親 に 分 娩 前 の 発 熱 を 認 め た 時 は 出 生 前 か ら の 先 天 感 染18)の 可 能 性 が あ る こ と は よ く知 ら れ て お り,出 生 直 後 の 新 生 児,未 熟 児 に 細 菌 感 染 の お そ れ が あ る 時 は 鼻 咽 頭,耳 孔,結 膜 の ぬ ぐ い 液 や 胃 液 の 培 養19),胃 液 の 細 胞 数 の 測 定20)と 母 親 の 子 宮 頸 管 分 泌 物 の 培 養19)が 感 染 症 の 診 断 や 原 因 菌 の 推 定 に つ い て 重 要 な ヒ ン トに な る の で,こ の 様 な 時 に は 速 や か に 培 養 検 査 を 行 い,抗 生 剤 の 投 与 や 細 菌 叢 置 換 も 考 え る べ き で あ ろ う. 結 語 (1)無 菌 マ ウ スP.aeruginosa,S.typhimurium, E.cokiを そ れ ぞ れ108,106,101投 与 し た が,108投 与 群 で はP.aeruginosaとS.typhimurium投 与 例 全 例 が 死 亡 し,106投 与 群 で はS.typhimurium 投 与 例 全 例 が 死 亡 し た.そ の 他 の 投 与 例 は 全 例 生 存 し た.死 亡 例 か ら は 血 液,肺,肝,脾 か ら そ れ ぞ れ の 投 与 菌 が 検 出 さ れ た. (2)SPFICR mouseにS.typhimuriumを109経 口投 与 し た が,死 亡 例 は 認 め ら れ ず,糞 便 中 か ら も一 過 性 に し か 回 収 さ れ な か っ た. (3)新 生 児 の 腸 内 細 菌 叢 形 成 に つ い て 検 討 を 加 え た が,最 初 か ら い わ ゆ る 腸 内 細 菌 が 認 め ら れ る 例 と 一 過 性 に い わ ゆ る 腸 内 細 菌 以 外 の 菌 が 認 め ら れ る 例 が あ っ た. (4)B.breveを 出 生 直 後 の 新 生 児 に1回 だ け 投 与 し た が,3か 月 ま で の 追 跡 で は よ く 定 着 し て い た. (5)2例 の 超 未 熟 児 で 腸 管 が 感 染 源 と 考 え ら れ る 全 身 感 染 症 を 経 験 し た が,こ の う ち1例 はB. breveの 投 与 に よ り腸 内 細 菌 叢 置 換 に 成 功 し,再 感 染 を 防 止 し た. 本 論 文 の要 旨は 第26回 日本化 学 療 法学 会 東 日本 支部 総 会 お よび第16回 日本新 生 児 学 会 に お いて 発表 した. 稿 を終 るに臨 み,御 指 導,御 校 閲 を 賜 っ た市 橋 保雄 前 教 授,小 佐 野満 教 授 に深 謝 致 しま す.又 御指 導 下 さい ま した 順天 堂 大 学 医学 部 臨床 病 理 学教 室小 酒 井 望教 授,同 中検 小 栗豊 子 先 生 に感 謝 致 します.御 指 導 お よび ビ フ ィズス菌 製 剤 を提 供 して頂 いた ヤ クル ト研 究所 務 台 方 彦先 生,田 中隆 一 郎先 生 に感 謝 致 します .御 協 力御 助 言 下 さい ま した教 室 の 老川 忠 雄 講師,砂 川慶 介 講 師,南 里 清 一 郎博 士,山 下直 哉博 士,秋 田博 伸 学 士 ほ か皆 様 に感 謝 致 します.本 研 究 の費 用 の 一部 は財 団 法 大森 永 奉 仕会 の研 究 奨励 金 に よ る もの で あ る.
文
献
1) Tanaka, R.& Mutai, M.:
Improved medium
for selective
isolation
and enumeration
of
Bifidobacterium. Appl. Environ. Microbial., 40:
866-869, 1980.
2) Jacomina,
A. A., Van der Wiel-Korstanje
&
Winkler,
K. C.:
J. Med. Microbial.,
8: 491
-501 , 1975.
3) Miller, M. E.:
Phagocytosis
in the newborn
infant:
Humoral
and
cellular
factors.
J.
Pediatr., 74: 255-259, 1969.
4) McCracken, G. H.& Eichenwald,
H. F.:
Leu-kocyte function and the development
of
op-sonic and complement activity in the neonate.
Amer. J. Dis. Child., 121: 120-126, 1971.
5) Forman, M. L.& Stiehm, E. R.:
Impaired
op-sonic activity but normal phagocytosis in
low-birth-weight
infants. New Eng. J. Med., 281:
926-931, 1969.
6) Gothefors, L.:
Symbiosis between host and
microorganismus:
Neonatal
colonization.
Scand. J. Infect. Dis., 24: 68-73, 1980.
7) 砂 川 慶 介, 白 井 泰 生: ヒ ト初 感 染 に 関 す る 実 験 的 検 討. 小 児 科 診 療, 40: 170-177, 1977. 8) 光 岡 知 足: 腸 内 細 菌 叢 と そ の 意 義. 臨 床 と細 菌,
2: 55-97, 1975.
9) Rotimi, V. O.& Duerden, B. I.:
The
develop-ment of the bacterial flora
in normal neonates.
J. Med. Microbial., 14: 51-62, 1981.
10) Beerens,
H.,
Romond,
C.&
Neut,
C.:
Influence of breast-feeding
on the bifid flora of
the newborn intestine. Am. J. Clin. Nutr., 33:
2434-2439, 1980.
11) 井 関 憲 一, 藤 田 晃 三, 吉 岡 一: 新 生 児 の 腸 内 細 菌 叢 形 成 に つ い て. 日児 誌, 1039-1045, 1981. 12) 田 中 隆 一 郎, 他: BifidobacteriumのImplanta-tionに 関 す る 研 究. 小 児 科 臨 床, 33: 2483-2492, 1980. 13) 舟 田 久, 手 島 博 文, 服 部 絢 一: 自 家 骨 髄 移 植 の た め の 無 菌 室 治 療 感 染 予 防 と し て の 腸 管 内 無 菌 化. 感 染 症 誌, 55: 221-233, 1981. 14) 舟 田 久, 丹 羽 和 夫, 藤 田 信 一, 服 部 絢 一: 無 菌 室 治 療 の た め の 重 症 血 液 疾 患 患 者 の 無 菌 化 処 置. 感 染 症 誌, 53: 182-203, 1979.15) Hensens,
C.&
Klastersky,
J.:
Intestinal
colonization
with
lactobacilli
strains
in
neutropenic patients. Biomedicine, 25: 11-15,
1976.
16)原 典 良, 菊 池 辰 夫, 酒 井 美 智, 砂 川 慶 介, 老 川 忠 雄, 市 橋 保 雄: 多 剤 耐 性 腸 球 菌 製 剤 (エ ン トモ ー ル 散) の 試 用 経 験. 小 児 科 臨 床, 26: 88-93, 1973. 17) 牛 嶋 彊, 尾 崎 良 克: Bacillus subtilisとBacillus nattoの 生 物 学 的 性 状 と 抗 菌 性 に 関 す る 研 究. 日 細 誌, 35: 625-637, 1980. 18) 老 川 忠 雄: 先 天 感 染. 小 児 科 診 療, 42: 38-44, 1979.19) Brook, I., et al.:
Aerobic
and anaerobic
bacterial flora
of the maternal
cervix and
newborn
gastric fluid
and
conjunctiva.
Pediatrics, 63: 451-455, 1979.
20) Agarwal, R. C., Ansari, Z., Ahmad, S. H., Dutta,
A. K.& Kumar, R.:
Gastric aspirate
examina-tion for early detecexamina-tion of neonatal septicemia.
Indian Pediatrics, 17: 458-461, 1980.
418 感 染 症学 雑 誌 第57巻 第5号
Intestinal Flora and Infection of Neonates
Masahiro HOTTA
Department of Pediatrics, School of Medicine, Keio University
