なぜ冬になるとインフルエンザや風邪が流行するのか？

「冬になると風邪やインフルエンザ、新型コロナウイルス感染症が流行する」ということは多くの人が体感的に知っていますが、感染症が冬に流行する理由まではわからないという人もいるかもしれません。科学系メディアのLive Scienceが、「一体なぜ冬になると感染症が流行するのか？」という疑問について解説しています。

Why are you more likely to catch a cold in winter? | Live Science
https://www.livescience.com/health/viruses-infections-disease/why-are-you-more-likely-to-catch-a-cold-in-winter

風邪やインフルエンザといった呼吸器感染症の原因となるウイルスは、感染者がくしゃみやせきをしたり、話したりする時に放出される飛まつに含まれています。これらの飛まつが直接他の人の体内に入ったり、飛まつで汚染された表面や物体に触れてウイルスが口や鼻を通して侵入したりすると、ウイルスに感染する可能性が高まります。

日本を含む温帯地域では、呼吸器感染症の流行は冬にピークに達します。この現象については、「冬になると他の人と一緒に屋内で過ごす時間が長くなり、空気の換気も不十分になるため、集団内でウイルスが広がりやすくなる」と説明されることもあります。

しかし、中には「冬だからといって屋内にいる時間が長くなるわけではないし、換気しないのは夏も同じではないか」と思う人もいるかもしれません。Live Scienceによると、冬になると風邪を引きやすくなる理由には行動の変化だけでなく、明らかな生物学的メカニズムの変化も関連しているとのこと。

鼻の内側を覆っている上皮細胞は、空気と一緒に吸い込まれるウイルスの侵入を防ぐ最前線です。通常、ウイルスの感染に反応した鼻の内側の上皮細胞はextracellular vesicle(EV：細胞外小胞)と呼ばれる小胞を分泌します。

細胞外小胞には通常の細胞より20倍も多い受容体が含まれており、ウイルスが遺伝物質をコピーして複製するのを防ぐマイクロRNAの量も13倍多く含まれています。このマイクロRNAの働きにより、ウイルスが増殖して細胞に侵入するのが防がれているそうです。

人間が温かい部屋から寒い屋外に出た場合、鼻孔の温度はセ氏37度から32度まで急激に低下します。2022年の研究では、これと同様の温度低下を鼻組織のサンプルに適用して免疫応答を観察すると、上皮細胞から分泌される細胞外小胞の量が42％も減少し、受容体やマイクロRNAも半分以下になってしまうことが判明。その結果、呼吸器系のウイルスは複製能力が実質的に2倍に増加することがわかりました。

「冬になると風邪やインフルエンザが流行する理由」が新たな研究によって明らかに - GIGAZINE

この研究結果は、マスクなどで顔を覆うことには「鼻や口にウイルスが侵入するのを防ぐ」という点に加え、「鼻の前に空気の層を作ることで鼻の上皮細胞を温め、免疫機能の低下を防ぐ」という2重のメリットがあることを示唆しています。

また、気温の低下だけでなく湿度の変化もウイルスの感染性に影響を及ぼします。一般に冬の室内では、ヒーターやエアコンを使って冷えた空気を暖めていますが、体積あたりに含まれている水蒸気の量が同じでも、温度が高くなれば空気中の飽和水蒸気量が多くなり、相対湿度は低くなります。天気予報などで耳にする「湿度」は相対湿度のことを指しているため、冬の室内は夏に比べて湿度が低いといえます。

2019年の研究では、相対湿度10～20％の乾燥した環境で生活するマウスは、相対湿度50％で生活しているマウスと比較して、インフルエンザの感染と戦う能力が低いことが明らかになりました。これは、上皮細胞に生えている繊毛がウイルスなどの粒子を排除する「粘膜繊毛クリアランス(MCC)」という防御機構が、乾燥に伴ってうまく働かなくなってしまうためです。

上記の研究はマウスを対象にしたものですが、人間を対象にした同様の研究でも、乾燥した条件下では繊毛が病原体を取り除く能力が低下し、感染症が広がりやすくなる可能性があると示唆されています。

イェール大学の免疫学教授であり2019年の研究を行った岩崎明子氏は、冬の間は自宅やオフィス、学校などの空間を加湿しておくことが免疫機能を維持するために重要だと考えています。理想的には、室内の相対湿度が40～60％の間であることが望ましいと岩崎氏はアドバイスしました。