概要
牛乳は赤ちゃんにとって単なる食べ物ではありません。母乳は、微生物だけでなく、成長因子、ホルモン、抗体など、何千もの多様な分子を届けるように進化してきました。
コーネル大学の分子栄養学者であるエリザベス・ジョンソンは、乳児の食事が腸内微生物叢に及ぼす影響を研究しています。これらの研究は、子供も大人も同様に公衆衛生における難しい問題を解決する手がかりを得る可能性があります。ポッドキャスト「The Joy of Why」のこのエピソードでは、共同司会者のスティーブン・ストロガッツがジョンソンに、母乳を自然界で最も素晴らしい生体液の 1 つにしている微生物の成分についてインタビューします。
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成績証明書(トランスクリプト)
【テーマプレイ】
スティーブン・ストロガッツ: 牛乳は非常に家庭的で身近な物質であるため、あまりにも平凡すぎて何の謎も持たないように思えるかもしれません。しかし実際には、牛乳と授乳という行為は並外れた生物学的革新であり、研究者たちは依然としてそれを理解しようと努めています。
母乳が授乳中の乳児の健康を確保するのに役立つことはよく知られていますが、その利点は単に牛乳の栄養成分の結果ではありません。牛乳は栄養源であるだけでなく、細菌から身を守り、乳児の発育を刺激し、母親と乳児があらゆる種類の化学的な会話をすることを可能にします。母乳には、成長因子、ホルモン、抗体、微生物など、何千もの多様な分子が含まれています。これらすべてが連携して、人間の赤ちゃんに正常な成長と発達に必要なものを提供します。しかし、具体的にはどうやって?
私はスティーブ・ストロガッツです。これは、のポッドキャスト「The Joy of Why」です。 クォンタマガジンでは、共同司会者のジャンナ レビンと私が交代で、今日の数学と科学における最大の未解決の疑問のいくつかを探ります。
このエピソードでは、分子生物学者と話します。 エリザベス・ジョンソン 牛乳の謎、そして私たちがどのようにしてこの全能で天然の物質に依存するように進化してきたのかについて。
【テーマ終了】
リズはコーネル大学栄養科学部の分子栄養学の助教授であり、ハワード・ヒューズ医学研究所のフリーマン・フラボウスキー奨学生でもあります。彼女はゲノムおよびメタボロミクスのアプローチを研究することを専門としています。 腸内微生物叢に対する栄養の影響、特に乳児の栄養と乳児の腸内微生物叢に興味を持っています。リズ、「The Joy of Why」へようこそ。
エリザベス・ジョンソン: 迎えてくれてありがとう、スティーブ。
ストロガッツ: どういたしまして。お会いできてとても嬉しいです。正確には関係ないと思いますが、私たちはほぼ隣人であると言わずにはいられません。私たちの間に家が一軒あります。リズは私のとても良い友人であると同時に、尊敬できる同僚でもあります。
ジョンソン: はい、いいえ、それは良い指摘だと思います。
ストロガッツ: さて、情報開示の話はもう終わりましたので、白状させていただきますが、私は科学的主題としての牛乳についてまったく知りません。この番組のために、まだどれくらいのパズルが残っているのか少し調べていたときにショックを受けました。幼い頃、学校が終わって家に帰ると、牛乳とクッキーを食べていました。ピーナッツバターとゼリーがいいかも。そのように考えると、牛乳も食べ物の一種にすぎません。まずは食べ物からお話しましょう。牛乳の基本的な栄養成分は何ですか?
ジョンソン: あなたが話している文脈は、私が牛乳について考えていたのと同じものでした。赤ちゃん用の食べ物というわけではなく、ただの食べ物で、とても美味しかったです。
年齢を重ねるにつれて、特にミルクが必要な乳児がいる場合に、ミルクがいかに特殊なものであるかを理解するようになり、母乳について考え始めるようになります。そのとき、ミルクには私が母乳を飲んでいたときに思っていた以上のものがあることがわかります。子供の頃はクッキーとミルク。
それは実際には何であるかというと、短期間の赤ちゃんの栄養に必要なもので構成されています。そして、これは、赤ちゃんに乳を与えるために牛乳を使用するすべての哺乳類に非常に特徴的な特性です。それで、実際に何が入っているのかを考えると、砂糖、つまり炭水化物が含まれています。脂肪があります。タンパク質があります。ミネラルはあります。そして、母乳や他の多くの牛乳には、免疫因子や他の細胞、核酸など、成長のためだけでなく、 その間の発展 時間の。つまり、冷たい牛乳の入ったグラスを手に取ったときに、実際には今よりもはるかに多くのことを行うように設計されています。
ストロガッツ: 牛乳が果たせる大きな役割、つまり単なる食品を超えたものへの扉が開かれたということですね。それはあなたが生物学の教科書で読んだことのすべてですよね?酵素、ホルモン、抗体、幹細胞、微生物、まったく人間ではないもの?
ジョンソン: ええ、その通りです。そしてそれは素晴らしい栄養源です。あなたは、子宮の外で人間の最も急速な成長と発達を可能にする何かについて考えていますよね?
しかし、ここにはコミュニケーションのための非常に素晴らしい機会もあると思いますよね?そこにある多くの情報は、胸から栄養を与えるという行為を通じて伝達されます。そしてこれは、消費者製品や単なるエネルギー需要のためのものと同じように考えると忘れてしまう非常に重要なことです。
ストロガッツ: ここで言う情報とは、どのような情報の例を教えていただけますか?双方向コミュニケーションですか?彼らはそれぞれお互いに話していますか?
ジョンソン: はい、それが双方向である可能性があることを示す証拠がいくつかあります。赤ちゃんの唾液には唾液情報が含まれている可能性があります。そこにウイルスやその他の粒子が存在し、乳房や乳房と相互作用しているかどうかを想像することができます。そして、乳管を通って乳の中に入れられるものは何でも、つまり授乳とは乳の生産とその後の乳の排出です。つまり、そこに排出されるものはすべて、潜在的に乳児が摂取し、その後細胞や器官を摂取することになるものです。幼児がそれを処理できるようになります。そしてその一部は情報と呼ぶことができます。
それらは、その期間の成長と発達にとって非常に重要な小分子または他の化学信号である可能性があります。私たちは、それらが健康に必要なのかどうかを理解したいので、それらが何であるかをまだ理解しようとしています。これらの信号の一部が表示されない場合はどうなるでしょうか。また、この種の情報を基に最適な方法で赤ちゃんに授乳することについてどのように考えればよいでしょうか?
ストロガッツ: その一部を調べてみましょう。たとえば、人による違いについて話しましょう。人によって材料が全く同じではないのは当然です。おそらく脂肪含有量が変化するか、転送される抗体が異なる可能性があります。しかし、牛乳は人によってそれ以上に異なるのでしょうか?たとえば、時間の経過とともに、母乳育児の過程でしょうか?
ジョンソン: ああ、間違いなく。この最も有名な例は初乳です。非常に高タンパクで濃厚なミルク「ファーストミルク」です。それは一種の金のように見え、液体の金のようなもので、非常に少量です。それが、人生の最初の瞬間に赤ちゃんが摂取する栄養です。
しかし、次の 5 ~ 7 日間で牛乳の成熟が起こり、この非常にタンパク質濃度の高い物質から、水っぽい、より砂糖の多い種類の牛乳に変化します。これが、今後数か月間成長を維持する牛乳になる可能性があります。 。そして、授乳に特徴的な生物学的プロセスが起こります。
しかし、あなたのおっしゃるとおり、牛乳の量が日によって個人差があるかどうかについては、私たちも把握していないと思います。そしてそれは私の研究室がやろうとしていることです。たとえば、授乳期間中の毎日の牛乳を観察した場合、それは生後 6 か月間で起こる可能性のある多くの人生の出来事と非常に似ているのでしょうか、それとも変化しているのでしょうか?
食事が影響を与えることを示す驚くべき研究がいくつかあります。したがって、牛乳に含まれる特定の物質はそれに依存する可能性があります。そして、これには地域的な特性があり、それによって特定の集団の牛乳が他の集団よりも似たものになることも想像できます。個人間の変動だけでなく、1 日を通して個人の時間的な変動も見られます。餌の時間もあります。つまり、「前乳」と「後乳」があります。
ストロガッツ: そんな用語は知りません。前乳と後乳?
ジョンソン: そうですね、赤ちゃんがおっぱいを飲み込むと、その授乳は30分からXNUMX分、あるいはそれ以上続くことがあります。そして、その飼料の過程を通じて、牛乳の主要栄養素の組成が変化する可能性があります。給与の最初に含まれる牛乳は、給与の最後に供給される後乳とは異なる主要栄養素の組成を持つことになります。それが前乳です。私はそれを常に「自然界で最も興味深い生体流体」と呼んでいます。なぜなら、私たちがそれを理解する方法には非常に多くの複雑な点があるからです。しかし、それらを正しい方法で扱えば、実際には多くの情報を学ぶことができます。
ストロガッツ: おー、それはよかったです。これに匹敵する生体流体が他にあるとは思いません。血液は複雑だと思いますが、牛乳が勝者かもしれません。
ジョンソン: うん。私はミルクに言葉を入れるのが好きです。人間の健康を理解するという点で、牛乳が興味深いのは、人間の赤ちゃんに栄養を与えるために必要なすべてが、定量化できるこの 1 つの物質の中に含まれているということです。そして、私たちは見ることができ、推測する必要はありません、答えはそこにあります。そして、牛乳の分析が上手になり、尋ねるべき適切な質問を理解できるようになると、それらの答えの一部を解読する機会が得られます。
しかし、それは、あなたや私が自分たちで食事をする方法、私たちが自分自身で決定を下す方法、そして良い決定を下すことも悪い決定を下すこともあり、それが私たちの健康に良い影響を与えるか悪い影響を与えるかとは大きく異なります。しかし、乳児期に母乳について考えているときは、良い点があり、その理由を理解する必要があるだけです。
ストロガッツ: 先ほど、介護者の食事についてお話がありました。そして、実際にこの話をしている間、私がここで「介護者」と言っているのは母親も含みますが、乳母、母乳提供者、トランスジェンダー、ミルクを提供している可能性のある人など、他の人たちも念頭に置いておきましょう。
ジョンソン: 私は通常、介護者、または授乳中の親を指します。家族単位に目を向けると、さまざまなことが起こっています。したがって、赤ちゃんに授乳すること、そして赤ちゃんに授乳する多くの人々のことを考えるとき、この期間中に起こっているすべてのことを非常に包括的に考慮することが非常に重要です。
ストロガッツ: この食事の問題に関して、介護者の食事は、彼らが生産する牛乳の組成にどのような影響を与えるのでしょうか?
ジョンソン: それがどのように機能するかを私たちはまだ正確に理解しようとしているところだと思います。したがって、これをマクロスケールで考えることができます。私の研究室では、牛乳の脂肪分に焦点を当てています。母乳は、実際にすべてのカロリーの原因となっているため、研究するのに興味深い牛乳の一部です。また、非常に重要な、定量化されていない多くの小分子や化学シグナルにも関与しています。
したがって、牛乳に含まれるさまざまな種類の脂肪について考えると、それらはさまざまな場所から由来している可能性があります。それらは乳腺内で合成されます。それらは循環から来る可能性があります。しかし、循環から得られるものは、特定の母親または授乳中の親が実際に摂取しているものに直接関係している可能性があります。それは、牛乳に含まれる脂肪の構造のプロファイルが変化する可能性があるためです。
おそらく最も有名なのは、脂肪の多い魚、多価不飽和脂肪酸、オメガ 3 脂肪酸などをたくさん食べている場合です。食事中のこれらの栄養素の摂取に基づいて、牛乳に含まれる栄養素のさまざまなプロファイルを得ることができます。
したがって、私たちは学んでおり、非常に素晴らしい仕事をしている人もいますが、決定的な「私たちはあなたが何を食べたかを知っています」を望んでいます。私たちはそれが牛乳に混入したことを知っており、それが赤ちゃんに暴露されることを知っています。そして、これをより良く続けるためのツールを手に入れると、私たちが食べるものが牛乳の合成にどのように影響するかをよりよく理解できるようになると思います。
ストロガッツ: 面白い。そうですね、全身全霊での制作ということはあまり考えていませんでした。乳腺だけではありません。循環についても言及しましたが、もちろん食事です。他に留意すべきことはありますか?
ジョンソン: 親の健康状態など、授乳が困難か容易かを左右する要因は数多くあります。感染症やその他の病気や障害の際に何が起こっているかも、牛乳に含まれる内容に影響を与える可能性があります。
また、栄養素だけでなく、タイレノールを摂取した場合、または他の特定のことを行った場合はどうなるかについてもよく理解できるようになります。私たちがまだ理解しようとしていることがたくさんありますが、この製品の素晴らしい点は、それらの質問をする方法についての青写真の一部があり、今はただ質問するだけだということだと思います。
ストロガッツ: 研究室での研究の多くは脂肪分に関係しているとおっしゃいましたね。そして特に、これについてお話しする準備をしようとするまで、私が聞いたこともなかった分子または分子のクラスがあります。ちゃんと言うつもりですか? 「スフィンゴ脂質?」
ジョンソン: はい、正しく言いました。私は言うつもりだった、あなたはそれを正しく言うつもりですか?はい!
[ストロガッツ笑い]
ジョンソン: スフィンゴ脂質についてより多くの人に知ってもらうことが目的であれば、それは素晴らしいことです。なんだか不気味な名前ですが、実際には体内の多くのプロセスに関与する脂質の一種です。それらは細胞膜の一部です。それらは構造分子として機能することもあれば、シグナル伝達分子としても機能することもあります。しかし、私たちにとってスフィンゴ脂質のすばらしい点は、スフィンゴ脂質が牛乳の脂肪部分に含まれていることです。それらは特定の有益な微生物によって生成され、私たち人間の体内にもこれらのシグナルを実際に受け入れることができるシグナル伝達経路が多数存在します。したがって、食事、マイクロバイオーム、宿主の相互作用が健康をどのようにサポートするかを考えるとき、これはおそらく代謝産物または化学シグナルの 1 つであり、それらの手がかりの一部を提供してくれる可能性があります。
ストロガッツ: この言葉自体は少し不快で、恐ろしいものです。スフィンゴ脂質。なぜ彼らをそう呼ぶのでしょうか?
ジョンソン: そうですね、すべてはこれらの脂質の研究が元々非常に難しかったことに由来していると思います。彼らはスフィンクスのように非常にとらえどころがなく、謎めいているという評判を得ています。そして、現在ではこれらの脂質の一部を測定するのがはるかに簡単になっているにもかかわらず、この問題は解決しませんでした。
そして、より多くの人がスフィンゴ脂質を測定する能力にアクセスするにつれて、スフィンゴ脂質が私たちの生物学の非常に多くの側面と実際にどのように関係しているかを知り始めています。そして、それらは私たちが理解しようとしている多くのプロセスにおいて機構的に非常に重要です。一度この言葉を知り、スフィンゴ脂質について学ぶと、それを生活から取り除くことはできません。あなたはどこに行っても彼らに会うでしょう、だからそれが本当かどうか私に知らせなければなりません。
ストロガッツ: とても多面的というか多彩な役割を担っているようです。構造部品のようにビルディングブロックとして使用できるとおっしゃいました。情報伝達に使用できます。それは細胞膜の構築に使用できるとおっしゃいましたか?
ジョンソン: 細胞膜は細胞の本当に重要な部分です。そして、スフィンゴ脂質の特定の構造は、細胞間、さらには体内の微生物と細胞の間の化学信号として使用できるとも言えると思います。それが私たちが本当に考えようとしていることであり、食事中の何かがどこに行くかをどうやって知ることができるかということです。
私の研究室は、どの栄養素がマイクロバイオームと相互作用するのかをどのようにして知ることができ、食事の影響を受ける重要な微生物が何なのか、そして何が影響しているのかを知るために真剣に考えてきました。 それらの相互作用の結果?したがって、これらの栄養素を吸収して変換している可能性のある微生物が存在します。彼らは何を作っているのでしょうか、そしてそれは私たちの健康にどのような影響を与えるのでしょうか?牛乳の大部分は乳児の腸内微生物叢と相互作用する分子であるため、これは乳児の状況では非常に重要だと思います。
母乳の乾燥質量のほぼ 10% が腸内微生物叢とのコミュニケーションに使用されていると推定されています。そして私たちは、それを行っている分子がさらに存在するのかどうかを解明しようとしています。そして、発生している化学シグナルの一部が存在しない場合、どのような結果が生じるのでしょうか?それらは何らかの有益な機能を果たしているに違いないと仮定するかもしれません。
ストロガッツ: このメッセージの後すぐに戻ってきます。
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ストロガッツ: 「The Joy of Why」へようこそ。
私の話が正しければ、最も素朴な見方は、牛乳は食品だということです。今では、牛乳が強い歯や骨などを作るための単なる食べ物ではないことがわかりました。私があなたから聞いているのは、これらのスフィンゴ脂質は、牛乳に含まれる優れた分子の一例にすぎないということです。それらは次の方法になる可能性があります 母親がこれらの細菌に話しかける マイクロバイオームを構成するもの。
ジョンソン: おそらく、ええ、それが私たちが理解しようとしているものです。スフィンゴ脂質だけではありません。また、おそらく一部の人が好む、または嫌いな栄養素であるコレステロールについても調べました。私たちがこれらの脂質を摂取すると、マイクロバイオームと相互作用するのでしょうか?そして、それは私たちが食べるものによって私たちの健康がどのように決定されるかという部分にどのように影響するのでしょうか?
したがって、私たちは、この種のシステムにおいて誰が重要で、なぜ重要なのかを理解しようとしている段階にいます。それでは、どの細菌が私たちの健康に影響を与えるのか、またその理由は何でしょうか?どのようなメカニズムがあるのでしょうか?
それで、何か見せてもらえませんか?
ストロガッツ: ああ、何か見せたいですか?
ジョンソン: スティーブ、何か見せてもいいですか?私たちがやろうとしているのは、これが起こっているのを実際に見ることができるようにすることだと思うからです。
ジョンソン: ここで私たちが見ているのはマイクロバイオームの写真です。そして、マイクロバイオームとは微生物の集合体であり、この場合は細菌です。とても小さなことです。そしてこの写真は研究室にある顕微鏡で撮影したものです。
そして、青い微生物と赤い微生物がいることがわかります。そして、赤色のものは、実際に栄養素のラベルを導入することができたものです。この場合はコレステロールです。そしてこのコレステロールが消費されます。そして、そのラベルに従うことができます。そしてラベルが赤くなりました。つまり、赤い微生物はコレステロールを取り込んでいるということになります。そして、青い人はその時点ではコレステロールに興味がありません。
ストロガッツ: 放射性標識という意味でのラベルのようなことを言っているのでしょうか?
ジョンソン: 同じ概念ですが、これは蛍光です。つまり、赤は赤色の蛍光です。そして、それは私たちが食べるものと相互作用している微生物と相互作用していない微生物を実際に識別できるので、私たちにとって重要です。
ストロガッツ: とてもかっこいい。これに下線を引いておきますが、生物学の多くは見えにくいものを見ることなのですが、これは神経生物学、そして現在は明らかに栄養学において、目に見えなかった何かを、これらのラベル付けのトリックを使って見ることができるということを非常に助けてきました。今、何が起こっているかを追跡して確認してください。
ジョンソン: そうです、彼らがこれらのことにノーベル賞を与えるのは、私のような人々が私たちが尋ねたい質問をするのに役立つからです。とても単純なことのように思えますが、これは私たちが正しい方向に進んでいることを示すちょっとしたヒントを与えてくれます。そして、蛍光シグナルに依存しないかもしれないが、蛍光シグナルに関係する化学経路の一部に踏み込むことを可能にする多くのことを尋ねることができます。そして、それらを物理的に分離できる機械があり、赤い微生物をすべて識別することができます。
それで、これは些細なことだと思うかもしれませんが、これは実際に、私たちが話しているいくつかの質問の基礎を実際に始めるのに役立ちます。これらの栄養素はマイクロバイオームにとって重要ですか?それらが消費され、変化しているのであれば、少なくとも何らかの効果をもたらしていることになります。
ストロガッツ: さて、マイクロバイオームについては、あなたにとってそれほど新しいことではないかもしれません。しかし、社会にいる私たちの多くは、ここ 10 年か 20 年かそこらになるまで、マイクロバイオームについて真剣に考えたことがありませんでした。
ジョンソン: ここコーネル大学でマイクロバイオームを研究し、教えることの素晴らしい点は、クラスに入ると、人々がその話を信じてくれるということです。「マイクロバイオームは重要だ」という感じです。それを売る必要はありません。 「私の腸の健康は私の全体の健康です。」クラスの生徒に「プロバイオティクスを摂取したことのある人は何人いますか?」と尋ねると、または「何回食べましたか、プレバイオティクスを何人食べましたか?」と言うと、全員の手が一斉に上がります。
とても重要なことだと感じますが、具体的には何が重要なのでしょうか?私たちが食べるものは実際にこれらの影響を及ぼしているのでしょうか?それで私たちはそれを知ることができます… スティーブ、わかりませんが、あなたはプロバイオティクスを摂取したことがありますか?
ストロガッツ: 私は持っていると思います。愛犬マレーによく与えているので、よく知っています。
ジョンソン: はい。マレーがこれらのプロバイオティクスなどを摂取しているとき、どれが有益であるかをどのように判断すればよいのでしょうか?それらの答えを得るには、次のような基本的なことから始めなければなりません。あまり単純化したくないのですが、善玉微生物とは何なのか、そしてそれらが健康をサポートするために働いているのか、そうでないのかという背景は何でしょうか?したがって、私たちが摂取しているプロバイオティクスが私たちに効果があるかどうかを知りたければ、分子レベルおよび生化学レベルでのこれらの非常に特殊な相互作用のいくつかを知る必要があると思います。
ストロガッツ: さて、私がヨーグルトを食べたことはカウントされますか?
ジョンソン: それは重要です。プロバイオティクス、プレバイオティクスを手に入れました。栄養学では、食事とマイクロバイオームがいかに密接に関係しているかについて真剣に考えています。微生物が存在する場合もありますが、それらは腸内で生き残るために特定の栄養素を必要とし、それを提供しなければ意味がありません。そのプロバイオティクスを潜在的に摂取するのです。
また、あなたが摂取している栄養素もあり、それらには有益な効果があると思われるかもしれませんが、その食物物質に実際に作用する微生物がなければ、その効果も得られません。健康効果。有名なのは食物繊維でしょう。
そのため、私たちは「彼らは誰に、何をしたのですか?」とよく尋ねます。そして、それは実際、食事のマイクロバイオームの相互作用を考えるときに、健康を促進するために何が重要であるかについて多くの洞察を与えてくれます。
ストロガッツ: それで、食物繊維について話すときに、あなたの研究室から出てきた、うんちに基づいた幼児の病気の診断に関係する別の研究に少しギアを変えさせてください。笑』、そう言えば。
ジョンソン: 正解ですね、スティーブ。あなたは親です。ここ数年、いくつかのおむつを見てきましたね。そして、それらはすべて同じように見えましたか?いいえ、そうではありませんでした。
そして、赤ちゃんの授乳や世話について話すとき、大きな問題の 1 つは、赤ちゃんが必要なことを必ずしもあなたに理解できる方法で教えてくれるわけではないということです。しかし、これらのおむつの中には、基本的に微生物と代謝産物である豊富な情報が含まれています。ここで何が起こっているのかを理解できれば、赤ちゃんの健康状態がリアルタイムでどのように変化するのかを知る手がかりが得られるかもしれません。そして、健康なおむつとあまり健康的でないおむつとは何かについて、より多くの情報があれば、治療薬はもっと対応できるようになるかもしれません。
誰もが「緑は大丈夫?」とグーグルで検索したことがあるのではないでしょうか。何が起きてる?"実際、これは最も人気のある親の検索の 1 つです。そして、これは大丈夫なのか、それとも大丈夫ではないのかを実際に判断するためのツールがあるので、この点をもう少し厳密にできると考えています。素晴らしいのは、サンプルに困ることがないことです。したがって、私たちのグループや世界中の他の多くのグループは、「乳児の健康をどのように理解するか?」という質問を実際に問い始めることができました。生後数か月間のマイクロバイオームの発達を通じて。
ストロガッツ: 具体的にはどのような勉強をするのでしょうか?それで、うんちを集めたら、それを分析するにはどうしますか?
ジョンソン: 微生物を分離し、DNA 配列決定を使用してその微生物の分類を理解することができます。そして、そこに含まれるすべての小分子や化学物質も調べることができます。つまり、それは消化されたものと消化されなかったものの組み合わせ、つまり腸の細胞なのかもしれません。また、それを測定し、それが幼児の文脈で何を意味するかを解釈しようとすることもできます。
最も有名な例の 1 つは、特定の乳児の肝臓疾患では胆汁の生成が停止することです。したがって、胆汁を測定できてそこに胆汁があれば素晴らしいことですが、胆汁を測定しても胆汁が存在しない場合は、それを示しています。また、胆汁が存在しない場合、便の色はまったく異なります。しかし、日々の生活では、まだ解読できていないというだけの理由で、私たちが見逃している情報がおそらくたくさんあるでしょう。
ストロガッツ: よし。したがって、マイクロバイオーム自体については多くの番組を費やすことができそうです。しかし、私は牛乳の話に戻りたいと思いました。なぜなら、ここで皆さんと議論すべき魅力的なことがたくさんあるからです。そのような方法で授乳するのにかかる時間は通常どのくらいですか?他の種類の栄養素に移る時期はいつですか?
ジョンソン: それは良い質問です。方向性を定めるのは良いことだと思うからです。したがって、世界保健機関と CDC の推奨事項は、6 か月間母乳だけを与えるというものです。そして補完食の導入。人によってやり方が異なります。しかし、しばらくの間は依然として牛乳が乳児の主なカロリー源であり、その後、1歳になると牛乳が導入される可能性があります。それから、もし効果があるのであれば、母乳を与えることも奨励してください。したがって、必ずしもそれをやめなければならない時期はありません。
しかし、あなたは私に何兆ドルもの質問をしようとしていると思います:母乳への曝露と乳児用粉ミルクへの曝露の長期的な健康への影響は何ですか?今日赤ちゃんにミルクを飲ませれば、5 年以内にアレルギー性喘息を予防できるでしょうか?それとも、本当に時間に依存する非常に重要な発達プロセスがあり、それが生涯の健康につながる可能性があるのでしょうか?そして、それらが乳児の栄養のあらゆる形態に含まれるように、それらが何であるかを実際に決定することはできるでしょうか?私はこれについて、何が重要なのかについてよく考えます。
親としても、「昨日子供を頭から落としてしまったら、それは大事なことだったのか?」と思うでしょう。それともそうではなかったのですか?」または、「いいえ、彼らはそれを地面からなめました!」それは重要でしたか?将来の成功に向けて適切な環境を構築しているかという点で、本当に心配する必要があることは何ですか?
その答えはおそらく、赤ちゃんはとても丈夫なので、必要以上に心配してしまうのかもしれません。
ストロガッツ: そして、長期的な影響についてのこれらの質問に答えるのは時期尚早でしょうか?対象者が若すぎるのでしょうか、それともすでに何らかの手がかりを持っているのでしょうか?
ジョンソン: 何かヒントがあると思います。つまり、摂食モードと結果の間に相関関係がある疫学研究があり、さらには摂食モードと結果に基づいたマイクロバイオーム構成にも相関関係があるということです。しかし、それらの研究は非常に難しいので、時期尚早だと思います。いくつかの研究で本当に難しいのは、赤ちゃんに授乳するのが非常に難しいということです。
通常、母乳と粉ミルク、またはこれとあれのようなものではありません。 3 か月に行った場合、6 か月に行った場合、または 1 か月間専用の給餌がある場合など、さまざまな時期があります。
それらの質問に本当に適切に答えたい場合は、そこには非常に多くのバリエーションがあるため、それを把握する必要があります。そして、これらの疑問のいくつかを明らかにし始めるためには、長期間にわたってコホートを非常に集中的に追跡できる必要があります。それには多くのリソースが必要です。
ストロガッツ: では、母乳だけではなくより広い文脈で、他の種類の哺乳類の乳について話したらどうなるでしょうか?たとえば、私たちの多くはいつも牛乳を飲んでいますが、それはどのように違うのでしょうか?他の動物の乳には人間の乳にはない働きがあるのでしょうか、またその逆も同様なのでしょうか?
ジョンソン: そうですね、似ているところもあるとは思いますが、違うところもたくさんあります。牛乳の役割を考えてみると、その種の赤ちゃんを育てることですが、牛と赤ちゃんは大きさも違いますし、成長の軌跡も異なります。したがって、それが牛乳に反映されることが想像できます。
したがって、牛乳について考えると、タンパク質がより重視されるのに対し、母乳は炭水化物がより重視されます。さまざまな種類の動物の乳に含まれる栄養素を移動させるには、あらゆる種類のさまざまな戦略があります。しかし、牛乳には母乳の構成要素となるものがたくさん含まれています。したがって、牛乳を代替品として使用することを考えると、非常に理にかなっています。
ストロガッツ: したがって、通常、私たちは低温殺菌牛乳を飲みます。そうでない人もいますよね?違いは、低温殺菌されている場合、移動に伴う微生物のすべてまたはほとんどが死滅していることだと思います。栄養素がまだ残っている可能性があります。
ジョンソン: そして、低温殺菌された人間のドナーミルクもあります。したがって、ドナーミルクについてどのように考えるか、ドナーミルクに含まれる生きた要素や熱で変性する可能性のあるものについて、徹底的に考える必要があります。さまざまなタイプの低温殺菌方法では、分子の構造が変化する可能性があります。これがどのような結果をもたらすかを考えている本当に賢い人がたくさんいます。
ストロガッツ: 多くのリスナーが気になっているもう 6,000 つの問題は、乳糖不耐症と関係があります。成人の乳糖(もちろん動物の乳に含まれる主な糖)を分解する能力は、比較的現代的な特徴であるとどこかで読んだことがあります。私たちがそれを行うことができるようになったのは、わずか XNUMX 年ほど前です。歴史的には、母乳を消化できる酵素ラクターゼを持っているのは乳児だけでした。
そこで私の質問は、10,000万年前の成人は牛乳をまったく飲むことができなかったが、今では一部の例外を除いてほとんどの人が牛乳を飲めるとしたら、何がこの変化を引き起こしたのか、何か考えがあるだろうか、ということだと思います。何らかの遺伝子変異があり、それが有利に伝播し始めたのでしょうか?
ジョンソン: うん。私の理解では、ラクターゼは新生児プロモーターの制御下にあると考えられています。つまり、これは乳児期に発現し、その後停止する遺伝子です。しかし、それを遮断しない突然変異が起こる可能性があります。そしてそれにより、大人になってもラクターゼが発現することが可能になります。この特定の突然変異の遺伝学の追跡に基づいて、この特定の能力の普及に関して非常に優れた研究を行った人もいます。微生物の中には乳糖を代謝できるものもあります。腸内微生物叢に話を戻すと、それはラクターゼの持続性などにどのように関わっているのでしょうか。
ストロガッツ: 面白い。これについてはすでに少し触れましたが、牛乳と粉ミルクについて取り上げました。確かに、多くの親や介護者がこれについて考えているでしょう。あなたの研究は、この重要な会話について何か洞察を与えてくれますか?
ジョンソン: そうですね、スティーブ、私の研究室に来ていただければ、私たちは手に入るあらゆる種類の公式を分析したと思います。乳児用粉ミルクと一口に言っても、さまざまな粉ミルクがあります。したがって、私たちの研究室では、私たちが摂取する牛乳を定量化し、介護者が使用している可能性のある粉ミルクも定量化します。
そして、さまざまな種類の粉ミルクの間、また粉ミルクと母乳の間の栄養素プロファイルの違いが非常にはっきりとわかり、マイクロバイオームがさらされる必要がある必須の栄養素のセットのようなものがあるのかを本当に理解しようとしています。赤ちゃんに食べさせるものはすべて、検査室で測定されます。
このテーマについて話すのが難しい理由は、みんなが評価しているからです。私がピュー会議でこの話をしたのと同じように、その後人々はこう言いました。私が何をしたの?」 「妻に電話して、私たちのやり方はすべて間違っていると言いました!」そして、それがメッセージであってほしくないのです。私は人々が正しいことをしているというメッセージをもっと伝えたいと思っています。そして、私たちはただもっと詳しい情報が欲しかったのです。
ストロガッツ: ここには医療、人口、公衆衛生、あらゆる種類の重要な問題がかかっていることを私は知っています。しかし、科学者であることの喜びという観点から言えば、研究の喜びは何でしょうか?
ジョンソン: ああ、すごい、たくさんのこと。興味深いと思われる質問をすること。そして、私が一緒に働いている科学者のチームとも協力しています。これらの質問は難しいため、創造性と回復力を確認する必要があります。
【テーマプレイ】
私があなたに見せたかった写真、その写真を手に入れた日、立ち尽くしてコンピューターの画面を見て、「これかな?」と思いました。これが我々の考えていることなのか?」そのような興奮が私たちの活動に多くの労力を費やす原動力になります。
ストロガッツ: それは素晴らしいことです。どうもありがとう。そこで私たちはコーネル大学の分子生物学者リズ・ジョンソンと話をしてきました。リズ、牛乳とマイクロバイオームについての洞察力に富んだ会話をしてくれてありがとう。
ジョンソン: スティーブ、私を迎え入れてくれて本当にありがとう。
【テーマプレイ】
ストロガッツ: 聞いてくれてありがとう。マイクロバイオームにおける蛍光標識のリズの写真を含むその他のコンテンツは、Quanta Magazine dot org [quantamagazine.org] で見つけることができます。
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