健康なヒト血液微生物叢:事実か虚構か?

 

Front. Cell. Infect. Microbiol., 08 May 2019 | https://doi.org/10.3389/fcimb.2019.00148

 

私たちの静脈や動脈を絶え間なく流れる血液は、私たちが生きていくために欠かせない多くの機能を担っています。酸素を供給するだけでなく、栄養の運搬、感染の阻止、体内の熱の運搬など、この広大な循環系は私たちの生存に欠かせない多くの機能を担っています。従来、人間の血液は、血球、血小板、血漿のみからなる完全に無菌の環境と考えられていたため、血液中の微生物の検出は、一貫して感染の兆候であると解釈されてきた。しかし、健康なヒトの血液中に微生物が存在することを示す証拠は、論争の的となっているものの、着実に蓄積されつつある。これらの予期せぬ微生物の起源、正体、機能についてはまだ解明されていませんが、血液中の微生物の系統に関する情報は徐々に増えてきています。本稿では、最近の微生物血液学の進展を踏まえ、ヒトの血液マイクロバイオームの構成と起源に関する最新の文献をレビューし、細菌と、疾患および健康なヒトの血液マイクロバイオームの構成におけるその役割に焦点を当てる。特に、本来無害であるはずの血液中の細菌性マイクロバイオームにおけるディスバイオーシスが、どのように病因を刺激するのかを探る。血液由来細菌と複雑な疾患の発症との関係を探ることに加え、汚染の問題にも取り組み、血液由来微生物データセットの解釈に汚染物質が影響を及ぼすことを挙げ、環境由来の汚染タクサの分類学的および代謝的特性を確認するために、実験室対照の分析を日常的に行うことを強く推奨しています。

 

はじめに

ヒトのマイクロバイオームは、細菌、古細菌、ウイルス、真菌からなる膨大な数の微生物分類群から構成されています。これらの微生物は、ほとんどが常在菌であるが、多くは相互依存的であり、一部は病原性である。その存在が有益か、無益か、有害かにかかわらず、私たちの生活は、私たちの体を共有する微生物と切っても切れない関係にあるのです。実際、細菌は人間の細胞の1,000分の1の大きさにもかかわらず、人間の成人体重(1.5kg)の2%程度を占めており、これは人間の脳や肝臓とほぼ同じ大きさである。ヒトは微生物と広範な共進化の歴史を持つことから、ヒトの「アクセサリーゲノム」に含まれる細菌固有の遺伝子の数(約330万個)が、ヒト自身の遺伝子数(約22000個)を150分の1も上回っているのは驚くべきことではありません。ヒトマイクロバイオーム研究は、私たちの体に生息する微生物のDNA内容全体を研究するものとして説明され、過去10年間で急速に発展してきました。このテーマについては、他の文献でも広く紹介されているので、ここでは、「健康な」ヒト血液マイクロバイオーム(HBM)の存在を示す現在の証拠に焦点を当てることにする。

私たちの「微生物自身」の探求は、人体のさまざまな場所に存在する微生物の遺伝物質を研究する技術として、次世代シーケンス(NGS)とホールメタゲノムショットガンシーケンス(WMGS)の登場によって大きく促進されています。長年にわたり、科学者たちは、分類学に基づくヒト関連微生物の中核的なセットを確立することを目標としてきました。しかし、より価値のあるアプローチは、機能(代謝)能力に基づいて主要なコア微生物組成を確認することです。この点に関して、いくつかの大規模な集団ベースの研究により、ヒトの腸内細菌叢(IM)だけでなく、皮膚、膣、口など医学的に関連する他の身体部位のメタゲノム配列が決定されています。この基本的な目的を達成するために、2つの注目すべき共同プロジェクトが開発されました。

最近では、「健康な」HBMの存在が科学界に大きな関心を呼んでいる。 ヒトの血液は、約54.3%の血漿、約45%の赤血球、約0.7%の白血球、健康状態によって変化する血小板から構成されている。1674年にAntonie van Leeuwenhoekが赤血球を初めて観察した後、血液は生命の最も基本的かつ不可欠な要素を運搬し維持する液体媒体であることが知られるようになった。赤血球は主に酸素を運搬する役割を担っているが、リンパ球は血液中に侵入する微生物を監視する非常に効率的なシステムとして機能している。血小板の主な機能は、血管の損傷による出血に反応して凝固することである。血液は伝統的に無菌環境であり、他のあらゆる形態の外来細胞(例えば、細菌)が存在しないと考えられてきたため、健康なHBMという概念に批判があるのは当然である。様々な家畜や鳥類の血液マイクロバイオームの存在を示す証拠は存在しますが、我々は健康なヒトの血液マイクロバイオームに焦点を当てます。ヒト血液中の「異物」微生物の存在は、必ずしも感染症や疾患状態と一致しないという概念を探求する研究が増えていることを踏まえ、健康なHBMの発見と暫定的な受け入れに関する証拠をレビューする。さらに、「常在」微生物の潜在的な起源と正体、それらの系統的な関連性、健康なHBMとされるものの臨床的な関連性についても検討する。また、試薬や実験室の環境に由来する汚染物質が、配列ベースのIMHBM研究に及ぼす悪影響や、DNA抽出やライブラリー調製のコントロールにおける多数の微生物分類の回収についても取り上げています。

論争と新しいコンセプトの進化

ヒトの血液中に異物が混入することに関する論争は、1960年代後半にTedeschiらが健康なヒトの血液中に代謝活性の高い細菌が存在することを報告したときにまでさかのぼる。特に、赤血球懸濁液中のヌクレオシドとアミノ酸の吸収が増加したことから、彼らはマイコプラズマ様またはL相(細胞壁欠損)細菌が明らかに非疾患者の血液中に存在するとの仮説を立てたのである。それから約10年後の1977年、Gerald DomingueJorgen Schlegelは、健康なヒトのコホートから得た血液サンプルの約7%が、浸透圧溶解とろ過の後に細菌の増殖を示したと報告した。

健康なHBMの存在を仮定した、より最近の証拠は、健康なヒトのコホートの血液中に細菌DNAが存在することを報告したNikkariら(2001年)に由来している。この研究は、qPCRに基づき、rRNA特異的蛍光プローブと16S rRNA遺伝子特異的プライマーを使用し、5つの部門と7つの系統群に属する細菌分類群を同定した。しかし,この研究は,すべての観察がわずか4人の血液の分析に基づいているという事実によって制限されている.その後まもなく、McLaughlinら(2002)は、自覚的な臨床症状を呈さない個人の血液中に、多形性細菌が存在することを報告した。この研究では、透過型電子顕微鏡(TEM)、暗視野顕微鏡(DFM)、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)、PCRで増幅した16S rRNAおよびgyrB遺伝子の塩基配列決定により、健常者の血液中に細菌DNAが存在することが確認された。これに対応して、Moriyamaら(2008)は、健康なヒトの血液中に細菌の16S rRNA遺伝子が存在することを確認し、「健康な」HBMという概念に貢献した。

予想されたように、通常の環境下における健康な人間の血液の無菌性に関する従来の確信に挑戦することは、かなりの論争を引き起こした。Mitchellら(2016)は、McLaughlinら(2002)などの研究結果を評価し、健康なヒトの血液中に確認された多形性の細菌は、実際には、崩壊した赤血球に由来する微小粒子に過ぎないと結論づけた。Martelら(2017)は、細菌様構造が膜小胞に酷似しており、暗視野顕微鏡で捉えた振動する反射性粒子は血液タンパク質の凝集体に過ぎないことを発見し、この議論を支持した。健康な人の血液中に存在する微生物を視覚的に確認するには、さらなる検討が必要ですが、血液循環系における微生物の遺伝物質の存在を確認する証拠が蓄積されつつあります .

16S rRNA遺伝子のターゲットNGSなどの革新的な分析技術の適用により、非疾患HBMの存在に対する確固とした証拠がますます増えてきている。疾患患者の血液マイクロバイオームを、主に培養に依存しない方法によって特徴付けている研究者たちは、健常対照群からも遺伝物質を検出している。さらに、異なる研究において同等の細菌群が存在することは、健康なHBMの存在を裏付けているように思われる。

 

ヒト血液パラダイムの現状に挑戦することに加え、方法論的な障害もHBM研究の妨げになっている。ヒトの血液内で自然に見つかる多くの微生物は、実際には休眠状態である可能性がある(Potgieter et al.2015)。したがって、培養に基づく方法は、HBMの存在を裏付けるために信頼性をもって採用することはできない。さらに、血液中の細菌DNAの濃度は一般的に非常に低いが、感度が高まっている分析技術、特にqPCR、及び標的NGSは、健康なヒトの血液中に「無害な」細菌分類群が存在するという現在の証拠を立証する可能性がある。

しかし、外部からの汚染を受けやすい低バイオマスのマイクロバイオームを研究する際に不可欠な厳密な実験的対照は、日常的に含まれていないのが現状である。これは、DNA抽出とライブラリー調製のコントロールで90以上の微生物属が検出されたことから、試薬や実験室環境由来の汚染物質が配列ベースのHBM解析に及ぼす影響が明らかになり、特に問題視されている。Moriyamaら(2008)が行った陰性DNA抽出対照の解析では、健常者由来の血液と比較して、16S rRNA遺伝子の増幅が有意に少ないことが示された。これらのコントロールは、ポビドンヨードで滅菌した皮膚と接触した生理食塩水で構成されていた。Dinakaranら(2014)による別の研究では、16S rRNA遺伝子標的Illumina MiSeq WMGSのネガティブコントロールとして同等のサンプルを分析した結果、増幅された「汚染」分類群はほぼ皆無であることが示されました。これらのサンプルの中には、10,000を超えるDNAシーケンスリードが得られたものもありましたが、それらの分類学的構成は、疾患および健康な血液サンプルのそれとは著しく異なっていました。肝硬変患者の血液マイクロバイオームを調査していたTraykovaら(2017)は、健常者コホートの20%超の血液から細菌DNAを回収しました。本研究では、陰性および陽性対照として、幅広い細菌分類群を検出する滅菌水およびパンバクテリアアッセイを使用しました。コントロールの使用は、異なる血液画分における血液マイクロバイオームを特徴付ける際にも実施された(Païssé et al.2016)。Loohuisらによる最近の研究(2018)では、ヒト血液のような低バイオマスのマイクロバイオームを研究する際に、厳格なコントロールを含めることの重要性が明確に示されました。健康なヒト個人と脳疾患に罹患した患者の両方の血液微生物トランスクリプトームを調査しながら、リンパ芽細胞株から得られたRNAを陰性対照として、クラミジアに感染した細胞を陽性対照として使用しました。ポジティブコントロールでは、クラミジア門のRNAリードのみが同定され、リンパ芽細胞では微生物配列は検出されなかった。

健康なヒトの血液から検出される微生物のDNARNAが、生きているのか死んでいるのか、あるいは活性のある細菌分類群なのかないのか、確立するにはさらなる研究が必要であることは明らかである。ヒト由来の汚染が血液マイクロバイオーム研究の大きな課題となっていますが、プロピジウムモノアジド(PMA)処理などの生存率測定技術や細胞エネルギー測定により、血液中の細菌学的活性を研究できる可能性があります。しかし、現在のところ、ヒト血液中の生きた細菌を検出するための特異的で信頼性の高い手段は存在しない。

ヒトの健康な血液中のマイクロバイオームを構成する細菌分類群の存在を示す証拠が蓄積されつつあるにもかかわらず、健康なヒトの血液中にウイルス、古細菌、下等真核生物(すなわち真菌)などの他の微生物が存在することについてはあまり知られていない。古細菌DNAの存在は一般に報告されていないが、これはおそらく、血液試料から古細菌の存在量が少ないか、あるいは完全に存在しないためと考えられる。しかし、Dinakaranら(2014)は、健康な人の血漿中に0.01%の循環古細菌DNAの相対的な存在量を記録した。ヒトの腸管、口腔、皮膚、肺、およびその他の身体部位の真菌マイクロバイオームが探索されている。健康な人の血液中に真菌が存在することが報告されたのはごく最近のことであり、ヒトの血液マイコバイオームに関するさらなる研究、特に厳格な陰性対照を含む研究が必要であると思われる。暫定的なヒト血液ウイルスゲノムに関して、汚染に起因する分類群を除外した後、Moustafaら(2017)は、明らかに非疾患者の42%から19種類のウイルス分類群を回収した。これまでの報告では、健康なヒトの血液中にラブドウイルス、アネロウイルスなどの真核生物ウイルスや、ヘルペスウイルス科、ポキシウイルス科などのウイルスが存在することが確認されています。したがって、ウイルスがHBMの常駐メンバーなのか、それとも単に以前の感染の名残なのかを明らかにするために、ヒト血液ウイルス群に関するさらなる研究が必要である。

血液由来菌の起源と存在場所

血液中の細菌が生存可能な生態的ニッチを利用しているのか、それとも単に血液中の一過性の住人であるのかは不明である。研究者の中には、血液中のバクテリアの存在は、他の体内部位、特に消化管からの移動の結果であると指摘する者もいる。実際、糖尿病、心血管疾患、血液疾患、肝硬変の病因は、主に腸管から腸管上皮粘膜を経由した細菌の移動に起因するとされている。また、皮膚や口腔内のマイクロバイオームも、循環器系とのバリアーが低下すると、血液中に拡散することが示唆されている。最近、Whittleら(2018)は、健常者由来の微生物DNAデータをHMPマイクロバイオームデータと比較しました。彼らは、血液マイクロバイオームが皮膚マイクロバイオームおよび口腔マイクロバイオームに酷似しているのに対し、腸内マイクロバイオームとは大きく異なることを実証しました。多くの研究では、血液循環系への細菌の拡散は例外的であると考える傾向があるが、この現象は健康な個人ではむしろ頻繁に起こる可能性があり、健康なHBMの最近の知見を裏付けるものである 。腸管上皮膜が損なわれていない場合でも、他のメカニズムによって腸内細菌の循環系への侵入が促進される可能性がある。微生物は、樹状細胞(哺乳類免疫系の抗原あるいは「付属」細胞)によって吸収され、腸管上皮を介して、あるいは腸管粘液分泌性杯細胞の助けを借りて輸送される可能性がある。さらに、腸管M細胞(粘膜関連リンパ組織の特殊な上皮細胞)も、腸管内腔から血液循環系への細菌の移動に関与している可能性がある。

マイクロバイオームの垂直伝播は、動物界ではほぼ普遍的な現象であり、ヒトのIMに関しても、血液感染する細菌は母体由来である可能性がある。妊娠中は胎児の血液と母体の血液は混ざらないが、分娩前でも細菌が胎児循環系にコロニーを形成する可能性がある。Jiménezら(2005)は、帝王切開で出産した健康な新生児の臍帯から細菌DNAを分離した後、出生前の血液マイクロバイオームの暫定的な存在を示唆した。20名の新生児から血液を採取し、汚染を避けるためにクラスII安全キャビネットで処理した。その後、脳と心臓の輸液ブロスで培養して得られたコロニーから16S rRNA遺伝子の塩基配列を決定した。培養および塩基配列決定には、適切な陰性対照を用いた。新生児の血液中に存在する微生物は、胎児の腸や口腔など、胎内の他の部位に由来している可能性がある。このように、新生児の最初の接種物は、分娩中に母親の膣、糞便、または皮膚マイクロバイオータと接触することによって生じ、この乳児マイクロバイオームはその後、母乳育児によって濃縮されると広く考えられているが、いくつかの証拠は、子宮内の胎児マイクロバイオームの存在と出生後のその元の微生物群の濃縮を示すものである 。賛否両論あるが、さまざまな研究グループが胎盤、羊膜、胎児膜、メコニウムに細菌が存在することを示唆しており、この仮説を支持している 。他の体内部位から胎児への細菌の感染に関与するメカニズムは不明であるが、胎児への侵入経路の1つとして、妊娠中の羊水の摂取が考えられる。血液マイクロバイオームの母体由来の可能性については、さらなる調査が必要である。

ヒトの血液中に存在する微生物の正確な位置については、現在、細菌分類が赤血球と白血球の両方の内部で生存できることが示唆されている。肺炎の原因菌である肺炎クラミジアは、健康な人の末梢血単核細胞(PBMC)に生息していることが確認されている。また、他の細菌、例えば黄色ブドウ球菌も、白血球(WBC)に侵入し、定着することがある。2000年にさかのぼると、Greshamら(2000)は、これらの細菌が好中球内に存在し、その病原性を保持していることを示しました。Thwaites and Gant (2011)は、白血球、特に好中球が、ヒトの抗体から保護することで「トロイの木馬」として機能し、それによって黄色ブドウ球菌の異なる身体部位への拡散を促進する可能性も示唆している。さらに、Païsséら(2016)が健常者の血液マイクロバイオームを解析したところ、ほとんどの細菌DNA93.74%)が、主にWBCと血小板からなるバフィーコート(BC)内に局在していることがわかりました。また、研究参加者のBCにおける白血球濃度と16S rRNA遺伝子コピー数との間に相関関係が確認された。同様に、一部の細菌は赤血球に直接侵入し、栄養豊富な環境内に留まることができる。健康なヒトと病気のヒトのIMの両方によく見られる種である黄色ブドウ球菌(Griceら、2009)は、赤血球に存在する鉄(Fe)を栄養源として利用できることが明らかにされている。また、山口ら(2013)は、肺炎や敗血症の発症に関与する細菌である肺炎球菌が、赤血球と培養されるとますます生存率が高まることを示した。同様に、ヒツジブルセラ症の原因菌であるBrucella melitensisや、ツラレミア症の原因となるグラム陰性菌であるFrancisella tularensisも、赤血球に侵入して持続する能力を有することが報告されている。

健康なヒトの血液微生物相の推定組成

最近の研究により、健康なヒトの血液微生物相の存在が支持されているようだが、血液中の細菌の系統的多様性に関する知識はまだ限られている。ヒトのIMで一般的に観察される細菌の優占種(すなわち、ファーミキューテスおよびバクテロイデーテス)とは対照的に、HBMはプロテオバクテリア、次いでアクチノバクテリア、ファーミキューテスおよびバクテロイデーテスの各系統によって支配されているようである ... しかし、血液細菌の多様性の特徴づけは、研究によって異なる。2008年、Moriyamaら(2008)は、2人の健康な人の血液から採取した細菌の研究において、主にBacillusFlavobacteriaStenotrophomasSerratiaからなる一連の細菌分類群を同定しています。Damgaardら(2015)は、培養ベースのアプローチを用いて、健常者の~62%の血液中の細菌増殖を観察しました。検出された最も顕著な分類群は、Propionibacterium acnesStaphylococcus epidermis、およびBacilliMicrococcus種であった 。2016年、Païsséら(2016)は、ヒト血液の異なる分画に存在する細菌DNAを分析しました。クラスレベルでは、FusobacteriaFlavobacteriaは赤血球に多く存在し、Clostridiaクラスのメンバーは血漿および赤血球分画で優勢であった。赤血球分画では7属が確認され、その中にはAcinetobacter baumanniStenotrophomonas maltophiliaという2つの日和見病原体が含まれていた。問題なのは、血液中の多様な分類学的組成の発生は、確かに実際の微生物構成を反映しているかもしれないが、DNA抽出キットに混入する細菌DNAには通常、バチルス、フラボバクテリア、フソバクテリア、プロピオニバクテリウム、セラチア菌が含まれていることである 。汚染する可能性のある分類群に対する重要な認識に加えて、健康な人と病気の人の両方のより大きなコホートを包含する、より広範なメタゲノム研究が必要である。これらは、いわゆる「健康な」HBMの組成、ならびにその機能性および人間の最適健康維持および疾患の発症における潜在的役割に対する貴重な洞察を提供するであろうからである。

健康なHBMの臨床的意義

病態形成におけるヒトマイクロバイオームの役割については、共生微生物群や常在微生物群の組成の変化を意味する「ディスバイオーシス」の概念が特に重要である。ディスバイオーシスが疾患状態の原因であるか、単に反映であるかは不明ですが、多くの研究がヒトの微生物群集の組成の変化を疾患の発症と関連付けています。例としては、糖尿病、喘息、炎症性腸疾患、自閉症、さらにはアルツハイマー病のような複雑な疾患が挙げられる。IMと人間の健康との関係に取り組むためにかなりの研究が行われてきたが、HBMのディスバイオシスとその病態における潜在的役割について調べた研究は限られている。しかし、糖尿病、膵炎、さらに心血管疾患や肝疾患などの疾患は、HBMの変化と関連していることが分かっています。IM微生物qPCRマイクロアレイを使用して、Traykovaら(2017)による肝硬変患者と健常者の両方の血液中の細菌DNAのスクリーニングは、健常対照コホートとは対照的に、肝硬変患者におけるより高いレベルの細菌多様性を検出する結果となった。彼らはまた、健康なコントロールと比較して、疾患コホートの血液中の総細菌DNA濃度の増加も報告しました。重症急性膵炎患者のHBMも、16S rRNA遺伝子アンプリコンシークエンスで解析されている。健常者コホートと比較した場合、微生物の分類学的多様性は減少しており、膵炎患者ではBacteroidetesの増加、Actinobacteriaの減少が観察された。クラスレベルでは、健常者と比較して、BacteroidetiaClostridiaが増加し、ActinobacteriaFlavobacteriaBacilliは減少していた。これらの優位な分類群の変動は、膵炎患者における血液マイクロバイオーム異常の存在を強く示唆するものである。また、心血管疾患の発症は、HBMディスバイオーシスと関連している可能性があります。2013年、Amarら(2013)は、急性心血管系イベントを呈した患者の血液は、サンプル採取から数年後でも、健康なコホートと比較して、総細菌DNAが著しく減少し、Proteobacteriaに割り当てられた分類群が増加することを発見しました。したがって、HBMにおけるディスバイオーシスは、CVD予測の「マーカー」として機能する可能性があると結論づけられた。その1年後、Dinakaranら(2014)も、CVD患者の血液中を循環する無細胞DNAを解析したところ、微生物多様性と細菌DNA濃度が増加する可能性を提唱した。この研究では、CVD患者ではProteobacteriaよりもActinobacteriaが優勢であることが観察されましたが、健常者コホートでは逆の傾向が観察されました。

また、HBM-dysbiosisと肝疾患の発症との関連も検討されており、その結果、血液中の微生物叢が肥満患者の非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)予測用のバイオマーカーとして機能することが提案されています。本研究では、qPCR16S rRNA遺伝子ターゲットNGSを採用しました。肝線維症患者の血中16S rRNA遺伝子濃度は、非疾患者と比較して高い値を示しました。また、重度の肝線維症を患っている患者では、ユニークな細菌分類学的クラスタリングが観察されました。2018年、Schierwagenら(2018)は、肝線維症を患う患者の門脈、中心静脈、末梢静脈、肝出口から得られた血液サンプルについて16S rRNA遺伝子NGS分析を実施しました。彼らの知見は、NAFLDの研究における知見を裏付けるものであった。さらに、これらの循環コンパートメントのそれぞれは、属レベルでユニークな分類学的組成を示しました。

これらの例に加え、他の様々な研究により、IMに由来する血液由来細菌と糖尿病の発症との関連性の可能性が確立されている。IM細菌は糖尿病患者の〜28%で検出されているのに対し、健康な参加者はIM由来の細菌分類群の〜4%しか示さなかった。糖尿病グループで最も多く確認された分類群はClostridium coccoidesAtopobiumクラスタであった。Amarら(2011)は、糖尿病を発症しやすい患者のHBMが有意に異なることを説得的に示すことはできなかったが、参加者の血液中の16S rRNA遺伝子濃度が高いことを観察している。その結果、血液由来の高濃度の細菌DNAは、この疾患の予測マーカーとして使用できる可能性がある。最近、Qiuら(2019)は、2型糖尿病患者と健常者の間で血中細菌の多様性の点で有意差を見いだせませんでした。 それでも、血中にSediminibacterium属を含む参加者は糖尿病の発症リスクが高く、Bacteroides属を有する個人は発症リスクが低くなっています。

まとめと今後の展望

健康なHBMの存在は、特に、例えば、個別のヒト胎盤マイクロバイオームの存在に対する最近の批判に照らして、依然として疑問視されている。HBMに関する多くの研究は、さらに本質的な欠点に陥っており、その結果の妥当性には疑問が投げかけられている。さらに、現在の「健康」の定義は曖昧であり、結果として「健康な」HBMを定義する上で問題がある。ヒトのIMと同様に、「健康」は、生態学的安定性(群集の変化に抵抗する能力、またはストレスに関連した変化後にベースライン状態に迅速に戻る能力)、理想的な(おそらく「健康に関連した」)組成、または最も望ましい機能プロファイル(代謝および宿主への栄養供給を含む)により定義することが可能である。

しかしながら、健常者の血液中に微生物が存在することを示す証拠は着実に蓄積されており、最近の研究では、健常者の血液中に同等の細菌群が同定されている。引用された各研究の欠点を割り引くわけではないが、各研究が導入した肯定的な側面を考慮すると、健康なHBMの首尾一貫した図が浮かび上がってくる。例えば、顕微鏡検査が含まれていることや、健康な人の血液にDNARNAの両方の分析が適用されていることなどが挙げられる。今回レビューした文献から、HBM関連の研究に分析(陽性および陰性)対照を含める傾向があることを考慮すると、健康(非疾患)なヒト血液マイクロバイオームが存在するという考え方は、単純に捨て去ることはできないと結論付けている。

健康な」HBMに関する今後の研究に関しては、コンタミネーションとテクニカルバイアスの両方を確実に減少させるような実験デザインを徹底することを推奨する。そのためには、健常者と疾患者の両方の血液微生物データの取得(採血)、処理(キットの使用と保管)、生成(配列決定プロトコルと技術)に関わるプロトコルを改善する必要があります。これは、血液を採取した穿刺部位周辺の皮膚のマイクロバイオームとともに、血液採取時に使用した針、バキュテイナ、試薬、その他の消耗品に存在する潜在的な微生物に由来する微生物DNAの特徴を調べることで達成できる。

さらに、このユニークなマイクロバイオームを調査することは、多くのヒト疾患の診断と発症の理解の両方を促進する可能性があるため、研究者に奨励します。健康なHBMが中核的な細菌分類群からなるのか、それともダイナミックで適応的な微生物群からなるのかはまだ不明である。我々は、HBMにおける「時間」の要素も考慮した研究を行うことを推奨する。ここでレビューした文献のほとんどは、血液中の細菌群集のスナップショットを扱っており、HBMの時間的な重要な変化を見落としている可能性がある。さらに、年齢、地理的条件、社会経済的条件(例えば、栄養価の高い食事や医療サービスへのアクセス)が健康なHBM組成に及ぼす影響については、依然として曖昧なままである。ヒトの血液循環系における微生物の位置については、細菌が血液細胞内または血液の血漿画分に存在する、あるいは付着していることが考えられる。また、健康なHBMの起源については、血液中の微生物、特に細菌は、様々な身体部位に由来する可能性があり、多くは母体(すなわち垂直)起源である可能性があると考えられる。皮膚、口腔、腸内細菌のサンプルを血液サンプルと同時に分析し、これらの微生物の潜在的な起源について洞察を得る必要がある。最後に、ヒトの血液中の細菌やその他の微生物に関連する潜在的な役割や機能を確認するために、WMGSに基づくHBMの研究が不可欠であることは間違いありません。健康なHBMの存在に対する認識の高まりは、新規で多様な研究の道を刺激し、そのうちのいくつかは臨床的にかなりの重要性を持つことが判明する可能性があります。