Microbe Atlas · 細菌
Lactobacillus
乳酸桿菌
- 分類
- G+ 桿菌・非芽胞 / Gram+ rods (non-spore)Lactobacillus
- 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 probiotics5/1: Bacteria causing skin and wound infections (list) and their diagnosis5/5: Normal flora of the oral cavity. Microbes causing infections of the oral cavity (list)
- 自然耐性薬
- バンコマイシン
- 原因となる疾患
- う蝕
🧠 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。
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)、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sporulation芽胞形成(sporulation)sporulation(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。
| 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
- 腸管では、Viridans streptococci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demineralisation脱灰(demineralisation)demineralisation(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biofilmバイオフィルム(biofilm)biofilm(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opportunistic日和見(opportunistic)opportunistic(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central vein中心静脈(central vein)central vein(中心静脈)カテーテル留置catheterizationカテーテル留置(catheterization)catheterization(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
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| う蝕dental cariesう蝕(dental caries)dental caries(う蝕)(虫歯) | Streptococcus mutansなどのViridans streptococci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opportunistic日和見(opportunistic)opportunistic(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
⚠️ バンコマイシンには本質的に効かない。 Lactobacillus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に置き換わっている種が多く、薬剤の結合標的そのものを欠く。これはVRE(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。
- 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)としての利用は一般に安全だが、重症患者・易感染性宿主・中心静脈central vein中心静脈(central vein)central vein(中心静脈)カテーテル留置catheterizationカテーテル留置(catheterization)catheterization(カテーテル留置)患者では慎重に判断する
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opportunistic日和見(opportunistic)opportunistic(日和見)感染(心内膜炎・髄膜炎・敗血症)はまれ。
- グラム陽性菌でありながら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)。真の感染にはペニシリン系penicillinsペニシリン系(penicillins)penicillins(ペニシリン系)など代替薬を用いる。