都市には固有の微生物パターンが存在する、指紋のように微生物から都市を特定することも可能

人間の体内には多様な微生物が存在しており、それぞれの体内から放出される微生物のパターンを調査することで個人を識別可能であることも知られています。6大陸の32カ国にまたがる60もの都市に生息する微生物を調査した新たな研究では、都市にもそれぞれ固有の微生物パターンが存在し、指紋のように微生物から都市を特定することも可能だと判明しました。

A global metagenomic map of urban microbiomes and antimicrobial resistance: Cell
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00585-7

Weill Cornell study: New species are all around us | Cornell Chronicle
https://news.cornell.edu/stories/2021/05/weill-cornell-study-new-species-are-all-around-us

Cities Have Unique Microbial 'Fingerprints', First Study of Its Kind Reveals
https://www.sciencealert.com/cities-are-teeming-with-thousands-of-species-of-unknown-microbes-scientists-find

アメリカ・コーネル大学医学部のクリストファー・メイソン教授は、2015年に世界各国から微生物サンプルを収集し、それらの遺伝子を分析する国際的なプロジェクト「International MetaSUB Consortium」を発足させました。MetaSUBは2015年～2017年にかけて、世界中の60都市にある公共交通機関や病院から4728もの微生物サンプルを収集したとのこと。

研究チームは論文の中で、「都市が人々の健康に影響を与えることは今や明らかになっていますが、その影響のメカニズムは多岐にわたっており、ほとんど理解されていません」「パンデミック以外の都市環境における微生物の動態について、私たちの理解は始まったばかりです」と述べています。

収集されたサンプルに含まれる微生物をDNAに基づいて網羅的に特定するメタゲノムシーケンス解析にかけたところ、研究チームは各都市で収集されたサンプルに同一のものはなく、都市ごとに異なった微生物パターンを有していることがわかりました。

今回の分析では、31種の微生物が97％のサンプルで一貫して見つかったことから、ほぼ全ての都市に存在する「コア」の微生物グループが存在することが確認されました。その一方で、微生物グループは明確に地理的な条件による影響を受けていたそうで、沿岸部には塩分を好む微生物が多く、人口密度が高い都市には顕著に微生物の多様性が大きいといった違いが見られたとのこと。

メイソン氏によると、靴に付着した微生物のDNAをメタゲノムシーケンス解析することで、その人が住んでいる場所を90％の精度で予測できるそうです。微生物グループに影響を与える要因として、全体的な人口・人口密度・標高・海までの距離・気候といったものが挙げられており、将来的な法医学研究に役立てられる可能性も示唆されています。

さらに今回の研究では、これまでに確認された種と一致しない1万928種のウイルスや1302種の細菌、2種の古細菌なども発見されました。メイソン氏は、「あなたが地下鉄で席に座るたびに、全く新しい種の微生物と一緒に通勤している可能性があります」と述べています。

今回の研究は2015年～2017年に収集されたサンプルに基づいたものですが、その後もMetaSUBの規模は拡大しており、記事作成時点では100を超える都市でサンプルの収集が行われているとのこと。また、サンプルを収集する場所も物の表面だけでなく、空気や下水にまで範囲を広げているそうです。

さまざまな都市における微生物を特定する作業は、抗生物質耐性菌といった健康上の脅威を特定したり、将来的な薬剤の開発につながる微生物を見つけたりする機会をもたらします。メイソン氏は、「熱帯雨林は生物多様性の宝庫であり、治療のための新しい分子があると人は考えがちですが、地下鉄の手すりやベンチにも同じことが言えます」と述べました。