Microbe Atlas · 細菌
Bifidobacterium
ビフィズス菌
- 分類
- G+ 桿菌・非芽胞 / Gram+ rods (non-spore)Bifidobacterium
- 性状
- Gram陽性 (G+)桿菌 Bacilli
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 2/28: Listeria monocytogenes. Erysipelothrix rhusiopathiae, Lactobacillus and Bifidobacterium genus. Pre- and probiotics5/6: Normal flora of the gastrointestinal tract and its significance5/26: Normal flora of the genital tract. Pathogens of sexually transmitted diseases (list)
- 自然耐性薬
- ゲンタマイシンアミカシントブラマイシン
🧠 全体像:Bifidobacteriumはこの群の中で最も病原性が低い菌で、臨床的な意味の大半は「感染症を起こす菌」としてではなく「腸内で病原菌の定着を防ぐ側」として存在する。母乳栄養児breastfed infant 母乳栄養児(breastfed infant)breastfed infant(母乳栄養児) の腸内で優占株になることが最大の特徴で、これはヒト母乳オリゴ糖 human milk oligosaccharides (HMO) ヒト母乳オリゴ糖(human milk oligosaccharides (HMO)) human milk oligosaccharides (HMO)(ヒト母乳オリゴ糖) (HMO)をほぼこの属だけが効率よく利用できるという代謝的な相性による。感染症としての出番はほぼなく、覚えるべき実務的なポイントは偏性嫌気性菌obligate anaerobes 偏性嫌気性菌(obligate anaerobes)obligate anaerobes(偏性嫌気性菌) ゆえにアミノグリコシド系が本質的に効かないという一点に集約される。
微生物学的な特徴
グラム陽性の偏性嫌気性obligate anaerobe 偏性嫌気性(obligate anaerobe)obligate anaerobe(偏性嫌気性) 桿菌で、非芽胞形成non-spore-forming非芽胞形成(non-spore-forming)non-spore-forming(非芽胞形成)・非運動性nonmotile非運動性(nonmotile)nonmotile(非運動性)。分裂の際に枝分かれしたY字・V字状(「二又」=bifid)の形態を示すことがあり、これが属名の由来になっている。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 形態 | グラム陽性桿菌gram-positive bacillusグラム陽性桿菌(gram-positive bacillus)gram-positive bacillus(グラム陽性桿菌)、しばしば分岐した多形性 pleomorphism 多形性(pleomorphism) pleomorphism(多形性) の形態(Y字・V字状) |
| 酸素要求性 | 偏性嫌気性obligate anaerobe偏性嫌気性(obligate anaerobe)obligate anaerobe(偏性嫌気性) |
| 代謝 | 独自のフルクトース-6-リン酸ホスホケトラーゼ経路fructose-6-phosphate phosphoketolase pathway フルクトース-6-リン酸ホスホケトラーゼ経路(fructose-6-phosphate phosphoketolase pathway)fructose-6-phosphate phosphoketolase pathway(フルクトース-6-リン酸ホスホケトラーゼ経路) (“ビフィドシャント”)でグルコースを発酵し、乳酸と酢酸を産生する——Lactobacillusの発酵経路とは異なる代謝経路を持つ |
| 生息部位 | 大腸(とくに母乳栄養児 breastfed infant 母乳栄養児(breastfed infant) breastfed infant(母乳栄養児) で優占)、腟にも常在菌として存在する |
生理的な役割:病原性ではなく共生
Bifidobacteriumが臨床で語られる文脈のほとんどは「病気を起こす」側ではなく「病気を防ぐ」側である。
- 母乳栄養児breastfed infant 母乳栄養児(breastfed infant)breastfed infant(母乳栄養児) の腸内で優占する理由:母乳中のヒト母乳オリゴ糖human milk oligosaccharides, HMOヒト母乳オリゴ糖(human milk oligosaccharides, HMO)human milk oligosaccharides, HMO(ヒト母乳オリゴ糖)は乳児自身では消化できないが、Bifidobacterium(とくにB. bifidum・B. longum・B. infantis)はこれを選択的に利用できる数少ない菌群であり、他の菌より優位に増殖できる
- 乳酸・酢酸の産生により腸内を酸性に保ち、病原菌の定着を妨げる(コロニー形成抵抗性colonization resistanceコロニー形成抵抗性(colonization resistance)colonization resistance(コロニー形成抵抗性))
- ヒトが単独では消化できない栄養素の分解、葉酸・ビタミンKなどのビタミン合成に寄与する
- プロバイオティクスProbiotics プロバイオティクス(Probiotics)Probiotics(プロバイオティクス) 製品(ヨーグルトなど)にLactobacillusと並んでしばしば配合される代表菌属である
感染経路と日和見感染
病原性は極めて低く、健常人での感染症はまれである。日和見感染が問題になるのは次のような限られた状況に限られる。
- 高度の免疫抑制状態(好中球減少・臓器移植後など)
- 腸管バリアbarrier 腸管バリア(barrier)barrier(腸管バリア) が破綻した新生児(とくに極低出生体重児 very low birth weight infant極低出生体重児(very low birth weight infant) very low birth weight infant(極低出生体重児))
- プロバイオティクスProbiotics プロバイオティクス(Probiotics)Probiotics(プロバイオティクス) 製剤を投与されている重症患者・中心静脈カテーテル留置患者(まれに製剤由来の菌血症が報告される)
起こす疾患
健常人での病原性はほぼないため、「起こす疾患」というより「まれな日和見感染」として捉える。
| 状況 | 内容 |
|---|---|
| 免疫不全患者・新生児のまれな菌血症・敗血症 | 腸管バリアbarrier 腸管バリア(barrier)barrier(腸管バリア) 破綻や中心静脈カテーテルが背景になることが多い |
| プロバイオティクスProbiotics プロバイオティクス(Probiotics)Probiotics(プロバイオティクス) 関連菌血症 | 製剤投与中の重症患者・易感染性宿主でまれに報告される |
診断
- 感染症の起因菌として積極的に探索されることは少ない
- 血液培養で検出された場合は嫌気培養anaerobic culture 嫌気培養(anaerobic culture)anaerobic culture(嫌気培養) ボトル・延長培養extended culture延長培養(extended culture)extended culture(延長培養)が必要になる
- プロバイオティクスProbiotics プロバイオティクス(Probiotics)Probiotics(プロバイオティクス) 製剤の摂取歴を確認し、一過性の検出と真の菌血症を区別する(Lactobacillusと同様の解釈上の注意が必要)
治療と予防(自然耐性を含む)
⚠️ 偏性嫌気性菌obligate anaerobes 偏性嫌気性菌(obligate anaerobes)obligate anaerobes(偏性嫌気性菌) ゆえにアミノグリコシド系は本質的に無効。 アミノグリコシドの菌体内への取り込みは酸素依存 oxygen-dependent 酸素依存(oxygen-dependent) oxygen-dependent(酸素依存) 性の能動輸送に依存するため、酸素を利用しない偏性嫌気性菌 obligate anaerobes 偏性嫌気性菌(obligate anaerobes) obligate anaerobes(偏性嫌気性菌) であるBifidobacteriumには薬剤が届かない——Bacteroides fragilisなど他の偏性嫌気性菌 obligate anaerobes 偏性嫌気性菌(obligate anaerobes) obligate anaerobes(偏性嫌気性菌) と共通する機序である。真の感染が疑われる場合は、ペニシリン系penicillins ペニシリン系(penicillins)penicillins(ペニシリン系) など感受性のある薬剤を選択する。
- 真の感染はまれなため、標準化された第一選択薬 First-line drugs 第一選択薬(First-line drugs) First-line drugs(第一選択薬) は確立していない。感受性検査susceptibility test 感受性検査(susceptibility test)susceptibility test(感受性検査) に基づいて個別に判断する
- プロバイオティクスProbiotics プロバイオティクス(Probiotics)Probiotics(プロバイオティクス) としての利用は一般に安全だが、重症患者・易感染性宿主・中心静脈カテーテル留置患者では慎重に判断する
- 予防として特別な対策は不要——むしろ母乳栄養などBifidobacterium優位のフローラを育てることが乳児の腸内環境にとって有益と考えられている
まとめ
- Bifidobacteriumはグラム陽性の偏性嫌気性 obligate anaerobe 偏性嫌気性(obligate anaerobe) obligate anaerobe(偏性嫌気性) 桿菌で、しばしばY字・V字状の分岐形態を示す。この群の中で最も病原性が低い菌である。
- 母乳栄養児breastfed infant 母乳栄養児(breastfed infant)breastfed infant(母乳栄養児) の腸内で優占するのは、母乳中のヒト母乳オリゴ糖human milk oligosaccharides (HMO) ヒト母乳オリゴ糖(human milk oligosaccharides (HMO))human milk oligosaccharides (HMO)(ヒト母乳オリゴ糖) (HMO)を選択的に利用できる代謝的な相性による。
- 乳酸・酢酸産生による腸内pH低下でコロニー形成抵抗性 colonization resistance コロニー形成抵抗性(colonization resistance) colonization resistance(コロニー形成抵抗性) に寄与し、ビタミン合成にも関与する共生 endosymbiosis 共生(endosymbiosis) endosymbiosis(共生) 的な役割が中心。
- 感染症を起こすことはまれで、免疫不全・新生児・プロバイオティクスProbiotics プロバイオティクス(Probiotics)Probiotics(プロバイオティクス) 投与中の重症患者に限られる。
- 偏性嫌気性菌obligate anaerobes 偏性嫌気性菌(obligate anaerobes)obligate anaerobes(偏性嫌気性菌) のためアミノグリコシド系(ゲンタマイシンgentamicinゲンタマイシン(gentamicin)gentamicin(ゲンタマイシン)・アミカシンamikacinアミカシン(amikacin)amikacin(アミカシン)・トブラマイシンtobramycinトブラマイシン(tobramycin)tobramycin(トブラマイシン))は本質的に無効——酸素依存 oxygen-dependent 酸素依存(oxygen-dependent) oxygen-dependent(酸素依存) 性の取り込み機構が働かないため。