腸内細菌科

腸内細菌科（Enterobacteriaceae）とは

腸内細菌科は、真正細菌の一群であり、グラム陰性の桿菌に分類されます。通性嫌気性であり、グルコースを発酵させて酸とガスを生成する性質を持ちます。動物の腸内に生息する細菌群である腸内細菌と混同されがちですが、両者は異なる概念です。

腸内細菌科の特徴

腸内細菌科に属する細菌は、以下のような特徴を持ちます。

グラム陰性桿菌であること
通性嫌気性で、グルコースを発酵して酸とガスを生成すること
通常培地で良好に発育すること
鞭毛を持ち、運動性を示すものが多いこと（周毛性）
硝酸塩を亜硝酸塩に還元すること
DNAのGC含量が39-59 mol%であること
芽胞を形成しないこと

腸内細菌科の分類

腸内細菌科は、プロテオバクテリア門、ガンマプロテオバクテリア綱、エンテロバクター目に属します。腸内細菌科には、多様な属と菌種が含まれています。

代表的な属と菌種を以下に示します。

Escherichia（大腸菌属）：E. coli（大腸菌）
Salmonella（サルモネラ属）：S. enterica（チフス菌や食中毒性サルモネラを含む）、S. bongori
Shigella（赤痢菌属）：S. dysenteriae（志賀赤痢菌）、S. flexneri、S. boydii、S. sonnei
Klebsiella（クレブシエラ属）：K. pneumoniae（肺炎桿菌）
Enterobacter（エンテロバクター属）
Serratia（セラチア属）：S. marcescens（セラチア菌、霊菌）
Yersinia（エルシニア属）：Y. pestis（ペスト菌）、Y. pseudotuberculosis（偽結核菌）、Y. enterocolitica（腸炎エルシニア）

腸内細菌科と腸内細菌

腸内細菌科の多くの菌種は、ヒトや動物の腸管と密接な関わりを持っています。腸内細菌として宿主に寄生する菌も存在しますが、腸内細菌の大部分は腸内細菌科以外の偏性嫌気性細菌によって構成されており、腸内細菌科の菌が占める割合は1%未満です。

かつては、偏性嫌気性菌の存在が知られていなかったため、培養しやすい腸内細菌科の細菌が腸内細菌の代表的な菌種と考えられていました。しかし、現在では腸内細菌叢の構成に関する理解が深まっています。

病原性

腸内細菌科の細菌の多くは非病原性ですが、一部の菌種は病原性を持ち、腸管感染症の原因となります。例えば、下痢原性大腸菌、赤痢菌、食中毒性サルモネラなどが挙げられます。また、チフス菌は全身感染を引き起こす可能性があります。

腸内細菌科の細菌が関与する疾患は腸管感染症に限りません。ペスト菌はリンパ節や肺に感染し、肺炎桿菌は肺に感染します。セラチア菌は日和見感染の原因となり、大腸菌は尿路感染症や菌血症を引き起こすことがあります。

研究と応用

腸内細菌科の細菌による疾患は、過去に広範囲での流行を引き起こしたことがあり、研究が比較的進んでいます。特に大腸菌は、ゲノムが最初に解読されたモデル生物であり、タンパク質の大量発現系など、産業的にも応用されています。


腸内細菌科の研究は、医学や生物学の発展に大きく貢献しています。

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