Microbe Atlas · 細菌
Lactobacillus
乳酸桿菌
🧠 全体像:Lactobacillusはこの群の中で唯一「いる方が病気を防ぐ」菌である。腟内では糖を乳酸へ変換してpHを酸性(約3.8〜4.5)に保つことで病原菌の定着を防ぐバリアそのものとして働き、その乳酸桿菌 Lactobacillus 乳酸桿菌(Lactobacillus) Lactobacillus(乳酸桿菌) が減ることが細菌性腟症bacterial vaginosis, BV細菌性腟症(bacterial vaginosis, BV)bacterial vaginosis, BV(細菌性腟症)という病気の成立過程になる——菌の増殖ではなく菌の喪失が病態という、この群の他のメンバーとは逆向きの読み方をする菌である。もう一点、グラム陽性菌でありながら種によってはバンコマイシンが本質的に効かないという事実は、細胞壁合成cell wall synthesis 細胞壁合成(cell wall synthesis)cell wall synthesis(細胞壁合成) の標的そのものを欠くという機序まで含めて覚える価値がある——ただし属全体が一律に耐性なわけではない。
微生物学的な特徴
長い、しばしば多形性 pleomorphism 多形性(pleomorphism) pleomorphism(多形性) のグラム陽性桿菌 gram-positive bacillus グラム陽性桿菌(gram-positive bacillus) gram-positive bacillus(グラム陽性桿菌) で、通性嫌気性facultative anaerobe 通性嫌気性(facultative anaerobe)facultative anaerobe(通性嫌気性) (好気耐性aerotolerance好気耐性(aerotolerance)aerotolerance(好気耐性))、カタラーゼ陰性catalase-negativeカタラーゼ陰性(catalase-negative)catalase-negative(カタラーゼ陰性)、非芽胞形成non-spore-forming非芽胞形成(non-spore-forming)non-spore-forming(非芽胞形成)。糖を発酵して乳酸を産生する乳酸菌lactic acid bacteria乳酸菌(lactic acid bacteria)lactic acid bacteria(乳酸菌)の代表属である。
💡 「Lactobacillus属」の範囲は2020年に大きく変わった。 表現型では区別しにくい170を超える種を含み、しばしば分子同定 molecular identification 分子同定(molecular identification) molecular identification(分子同定) を要する1。全ゲノム配列に基づく再分類で、2020年3月時点で261種を抱えていた旧来の属は25属に分けられ、改訂後のLactobacillus属にはL. crispatus・L. iners・L. jensenii・L. acidophilusなど脊椎動物に適応した種が残った2。腟内で優占する主な種はこの改訂後の属に含まれる。旧来の範囲の菌全体は、総称として引き続き「乳酸桿菌Lactobacillus乳酸桿菌(Lactobacillus)Lactobacillus(乳酸桿菌)」と呼べる。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 形態 | 長いグラム陽性桿菌 gram-positive bacillusグラム陽性桿菌(gram-positive bacillus) gram-positive bacillus(グラム陽性桿菌)、多形性pleomorphism 多形性(pleomorphism)pleomorphism(多形性) を示すことがある |
| 生息部位 | 口腔、腸管、腟(エストロゲンの影響でグリコーゲンが豊富な生殖年齢女性で優占する) |
| 培養 | ロゴサ培地Rogosa mediumロゴサ培地(Rogosa medium)Rogosa medium(ロゴサ培地)(嫌気条件anaerobic 嫌気条件(anaerobic)anaerobic(嫌気条件) 下、低pH5.6〜6.5、高濃度グルコース)が選択培地 selective medium選択培地(selective medium) selective medium(選択培地)。血液寒天培地では5%CO₂・25時間培養で白〜黄色・円形隆起のコロニーを形成し、「ヨーグルト様の匂い」を放つ(溶血なし、一部株はβ溶血) |
防御の仕組み:病原性ではなく「守る」機序
Lactobacillusの本質は病原因子 virulence factor 病原因子(virulence factor) virulence factor(病原因子) ではなく乳酸産生による酸性バリアにある。
- 腟では、エストロゲンの作用で腟上皮 vaginal epithelium 腟上皮(vaginal epithelium) vaginal epithelium(腟上皮) にグリコーゲンが蓄積し、Lactobacillusがこれを分解して乳酸を産生する
- 乳酸によって腟内pHが約3.8〜4.5に保たれ、細菌性腟症bacterial vaginosis, BV細菌性腟症(bacterial vaginosis, BV)bacterial vaginosis, BV(細菌性腟症)の原因となる嫌気性菌群(Gardnerella vaginalisなど)や他の病原菌の増殖が抑えられる
- 一部の菌株は過酸化水素 hydrogen peroxide過酸化水素(hydrogen peroxide) hydrogen peroxide(過酸化水素)・バクテリオシンbacteriocin バクテリオシン(bacteriocin)bacteriocin(バクテリオシン) も産生し、抗菌バリアantibacterial barrier 抗菌バリア(antibacterial barrier)antibacterial barrier(抗菌バリア) を補強する
- 口腔では、口腔レンサ球菌viridans streptococci口腔レンサ球菌(viridans streptococci)viridans streptococci(口腔レンサ球菌)と共に糖を代謝して酸を産生し、Streptococcus mutansとの共同作業でう蝕dental caries う蝕(dental caries)dental caries(う蝕) (歯質の脱灰tooth demineralization歯質の脱灰(tooth demineralization)tooth demineralization(歯質の脱灰))の病態形成に関与する——同じ「酸を作る」性質が、腟では防御に、口腔では病害になるという対比が興味深い
⚠️ 細菌性腟症bacterial vaginosis, BV 細菌性腟症(bacterial vaginosis, BV)bacterial vaginosis, BV(細菌性腟症) は「乳酸桿菌Lactobacillus 乳酸桿菌(Lactobacillus)Lactobacillus(乳酸桿菌) の喪失」が本体。 抗菌薬使用・腟洗浄douching腟洗浄(douching)douching(腟洗浄)・パートナーの変化などでLactobacillus優位のフローラが崩れると腟内pHが上昇し、嫌気性菌が優勢な多菌種バイオフィルム polymicrobial biofilm 多菌種バイオフィルム(polymicrobial biofilm) polymicrobial biofilm(多菌種バイオフィルム) に置き換わる——これが細菌性腟症bacterial vaginosis, BV細菌性腟症(bacterial vaginosis, BV)bacterial vaginosis, BV(細菌性腟症)の病態である。Lactobacillusが増えて病気になるのではなく、減って病気になるという向きを取り違えないこと。
感染経路と日和見感染
Lactobacillus自体は極めて病原性が低い常在菌で、健常人に感染症を起こすことはまれである。日和見感染が問題になるのは次のような状況に限られる。
- 高度の免疫抑制状態
- 構造的心疾患inherited/structural disease構造的心疾患(inherited/structural disease)inherited/structural disease(構造的心疾患)・人工弁prosthetic valve 人工弁(prosthetic valve)prosthetic valve(人工弁) を背景とした歯科処置後の菌血症(心内膜炎)
- 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) 製剤の投与を受けている重症患者・中心静脈カテーテル留置患者。ICU患者では、投与群のLactobacillus菌血症のリスクが非投与群より著しく高く、血液分離株 isolate 分離株(isolate) isolate(分離株) と製剤の菌が全ゲノム解析 whole genome sequencing 全ゲノム解析(whole genome sequencing) whole genome sequencing(全ゲノム解析) で区別できなかった——製剤の菌そのものが血流へ入りうる3
起こす疾患
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| う蝕dental caries う蝕(dental caries)dental caries(う蝕) (虫歯tooth decay虫歯(tooth decay)tooth decay(虫歯)) | Streptococcus mutansなどの口腔レンサ球菌 viridans streptococci 口腔レンサ球菌(viridans streptococci) viridans streptococci(口腔レンサ球菌) と共に、糖代謝glucose metabolism 糖代謝(glucose metabolism)glucose metabolism(糖代謝) による酸産生で歯質を脱灰 demineralisation 脱灰(demineralisation) demineralisation(脱灰) する |
| 心内膜炎・髄膜炎・敗血症・蜂窩織炎 | いずれもまれな日和見感染。基礎疾患・免疫状態が背景にあることが多い |
なお細菌性腟症 bacterial vaginosis, BV 細菌性腟症(bacterial vaginosis, BV) bacterial vaginosis, BV(細菌性腟症) はLactobacillusが「起こす」疾患ではなく、Lactobacillusが失われることで起こる疾患である点は上記の通り。
診断
- 検体は脳脊髄液・羊水・滲出液などからの培養
- ロゴサ培地Rogosa medium ロゴサ培地(Rogosa medium)Rogosa medium(ロゴサ培地) または血液寒天培地(ヨーグルト様の匂いが手がかり)で発育を確認する
- 血液培養で検出された場合、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) 製剤の摂取歴を必ず確認する——製剤由来の一過性の検出と真の菌血症を区別する必要がある
治療と予防
⚠️ バンコマイシンが本質的に効かない種がある——ただし種によって違う。 L. rhamnosus・L. caseiはバンコマイシンに耐性だが、L. acidophilusは感受性を示す1。EUCASTも、バンコマイシンとテイコプラニン teicoplanin テイコプラニン(teicoplanin) teicoplanin(テイコプラニン) の想定耐性 presumptive resistance 想定耐性(presumptive resistance) presumptive resistance(想定耐性) を挙げるのは「Lactobacillus spp.(L. casei、L. casei var. rhamnosus)」に限り、属全体の自然耐性 intrinsic resistance 自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性) とはしていない4。このためこのノートの自然耐性 intrinsic resistance 自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性) 薬の欄にはバンコマイシンを載せていない。なお2020年の再編後、L. caseiとL. rhamnosusはLacticaseibacillus属へ移っている(上の再編の説明の通り、改訂後のLactobacillus属に残るのはL. acidophilusなど別の種)。耐性は旧来の範囲での乳酸桿菌 lactobacilli 乳酸桿菌(lactobacilli) lactobacilli(乳酸桿菌) の種ごとの性質として読む。耐性の種は細胞壁ペプチドグリカン前駆体 peptidoglycan precursor ペプチドグリカン前駆体(peptidoglycan precursor) peptidoglycan precursor(ペプチドグリカン前駆体) の末端が、バンコマイシンの標的であるD-Ala-D-Alaではなく、D-Ala-D-Lactateに置き換わっており、薬剤の結合標的そのものを欠く。これはバンコマイシン耐性腸球菌 vancomycin-resistant Enterococcus, VRE バンコマイシン耐性腸球菌(vancomycin-resistant Enterococcus, VRE) vancomycin-resistant Enterococcus, VRE(バンコマイシン耐性腸球菌) が獲得する耐性機序 resistance mechanism 耐性機序(resistance mechanism) resistance mechanism(耐性機序) と構造的には同じ標的改変 target site modification標的改変(target site modification) target site modification(標的改変)だが、Lactobacillusでは遺伝子獲得を経ない、種として元から持つ自然耐性 intrinsic resistance自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性)である点が異なる。
- 一般にメトロニダゾール・アミノグリコシド系・シプロフロキサシンciprofloxacin シプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン) にも耐性を示す1
- 分類の複雑さと検査法の違いから感受性の判定基準が十分に定まっていない1。菌種を同定し、感受性結果を解釈する
- 真の感染が疑われる場合は感受性検査 susceptibility test 感受性検査(susceptibility test) susceptibility test(感受性検査) に基づき、ペニシリンGbenzylpenicillinペニシリンG(benzylpenicillin)benzylpenicillin(ペニシリンG)やアンピシリンなどバンコマイシン以外の薬剤を選択する
- 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) としての利用は多くの人では問題になりにくいが、製剤の菌が菌血症を起こしうるため、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3
まとめ
- Lactobacillusは口腔・腸管・腟の常在菌で、糖を乳酸へ変換する乳酸菌 lactic acid bacteria 乳酸菌(lactic acid bacteria) lactic acid bacteria(乳酸菌) の代表属。腟では乳酸産生により酸性バリアを作り病原菌の定着を防ぐ——この群で唯一「守る」役割を持つ菌である。
- 細菌性腟症bacterial vaginosis, BV細菌性腟症(bacterial vaginosis, BV)bacterial vaginosis, BV(細菌性腟症)はLactobacillusが増える病気ではなく、減ることで嫌気性菌が優勢になる病気であることを取り違えない。
- 口腔ではStreptococcus mutansと共にう蝕 dental caries う蝕(dental caries) dental caries(う蝕) の原因となる——同じ酸産生性が場所によって防御にも病害にもなる。
- 病原性は低く、日和見感染(心内膜炎・髄膜炎・敗血症)はまれ。ただしICUの重症患者では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) 製剤の菌が菌血症を起こしうる。
- グラム陽性菌でありながら、L. rhamnosus・L. caseiなどはバンコマイシンに自然耐性 intrinsic resistance自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性)を持つ(D-Ala-D-Lactate末端によるターゲット欠如)が、L. acidophilusのように感受性の種もある。真の感染では菌種を同定し、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を用いる。
出典
- 1.Lactobacillus species: taxonomic complexity and controversial susceptibilities(Clinical Infectious Diseases・2015)抄録で確認した。Lactobacillus属は表現型では区別しにくい170を超える種からなり、しばしば分子同定を要すること、消化管・腟の常在菌だがときにヒトの病原体となること、分類の複雑さと推奨される検査法の違いから抗菌薬感受性が十分に定まっていないこと、一般にメトロニダゾール・アミノグリコシド系・シプロフロキサシンに耐性で、L. acidophilusはペニシリンとバンコマイシンに感受性である一方、L. rhamnosusとL. caseiはメトロニダゾールとバンコマイシンに耐性であること。閲覧 2026-09-27
- 2.A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus Beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae(International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology・2020)抄録で確認した。2020年3月時点で261種を含んでいた旧来のLactobacillus属を全ゲノム配列に基づいて25属(改訂されたLactobacillus属、Paralactobacillus属と23の新属)に再編し、改訂後のLactobacillus属にはL. delbrueckii・L. iners・L. crispatus・L. jensenii・L. johnsonii・L. acidophilusなど脊椎動物に適応した種が残ること、2020年までにLactobacillaceaeに分類されていた菌全体を指す総称として「lactobacilli」を使い続けられるとしていること。閲覧 2026-09-27
- 3.Genomic and epidemiological evidence of bacterial transmission from probiotic capsule to blood in ICU patients(Nature Medicine・2019)抄録で確認した。プロバイオティクスを投与されたICU患者では、投与されていない患者に比べLactobacillus菌血症のリスクが著しく高く、全ゲノム系統解析で患者血液の分離株が投与された製剤の菌と系統的に区別できなかったこと、一部の血液分離株には抗菌薬耐性をもたらす変異も生じており、プロバイオティクス株が直接菌血症を起こしうると結論していること。閲覧 2026-09-27
- 4.Expected Resistant Phenotypes, Version 1.2(European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST)・2023)v1.2(2023年1月)のTable 4(グラム陽性菌)で、規則4.13が想定耐性(感受性を期待しない)にバンコマイシンとテイコプラニンを挙げる対象を「Lactobacillus spp.(L. casei、L. casei var. rhamnosus)」に限り、属全体とはしていないことを確認した。同じ表でLeuconostoc属・Pediococcus属(規則4.12)も同じ2剤が想定耐性である。閲覧 2026-10-02