プロのアスリートはパフォーマンスの向上のために，高度な栄養摂取と身体トレーニングを追求しています．最近，プロの国際ラグビープレーヤー(n
= 40)と比較的座りがちな状態が多いコントロール(n
= 46)の腸内細菌叢の機能的メタゲノム解析が行われました1）.結果，コントロール群と比較して，アスリート群は，筋代謝に関連する経路（アミノ酸と抗菌薬の生合成，炭水化物代謝）と糞便代謝産物〔酢酸，プロピオン酸，酪酸などの短鎖脂肪酸(SCFA)〕が相対的に増加していました．この二群間の糞便細菌叢の違いは，組成レベルよりもメタゲノムおよびメタボロームでさらに大きな分離を示しています．特に，短鎖脂肪酸代謝はアスリート群で活発であり，便中の酢酸と酪酸の増加にはRoseburia属の占有率と正の相関が，吉草酸，イソ酪酸，イソ吉草酸の増加にはFamily
ＸVIncertae旋心科との正の相関がみられました。
いずれにしても，アスリートは食事のコントロールやさまざまな筋代謝関連マーカーの測定，さらにメンタルチェックなども継続管理可能なため研究対象として最適といえるかもしれません．腸内環境を制する者が金メダルに近づいているともいえます．より合理的，より科学的な食事と運動メニューをアスリートに提供できる時代になったともいえます．
Scheimanらは，ボストンマラソンに参加した長距離ランナーから糞便を採取し,
16S rRNAメタゲノム解析を実施しました．対照群に比較して，ランナーではＷμlonella属菌が多く存在し，マラソン後にも増加することを見出し，さらにランナーの便からVeillonella眄個ｏを単離培養することに成功しました統研究チームは，祕沼onella襾個回をマウスに移植するとトレッドミルでの運動パフォーマンスが上がり，運動後に増加する炎症性サイトカインが抑制されることを見出しました．さらにメタゲノム解籵陪報から，ランナーの糞便を移植した菌叢ではＴＣＡ回路（クェン酸回路）を回転させることに関連する遺伝子発現が亢進していて，実際に乳酸を基質として酢酸やプロピオン酸が増加することも確認されました．プロピオン酸はこれまでにも心拍数や最大酸素消費量を増加させたり，血圧に影響を与えたりすることが知られていて，実際，この研究では直腸内にプロピオン酸を投与すると，マウスの運動時間が延長することも示されています．
運動によって増加した乳酸を利用する腸内細菌が増加し，細菌は乳酸を利用して宿主であるヒトに必要なプロピオン酸を産生しているようです.しかし，これまでの腸内環境に関する腸内細菌研究では,
Veillonella属は乳酸産生以外にも，システインやタウリンなどの含硫化合物から硫化水素を産生する菌でもあります．今後の研究の展開を期待します．
乳酸を指標に，一流ランナーの腸内細菌叢中に存在する特定の細菌が，他の選手の運動能力の向上に役立つ可能性が出てきたわけで，将来のオリンピック選手のために，出生直後に完成する個々人の腸内細菌叢が重要となるのかもしれません.
2013年，私たちは，“運動による大腸がんの予防”を目的としたバイオマーカー探索のなかで，筋肉から分泌されるSPARCタンパク質を発見することができました气 この研究では,
SPARCが大腸腫瘍細胞に作用してアポトーシスを誘導するメカニズムが重要であることを示しました．しかし，当時まだ腸内細菌叢の重要性に気づいていませんでした．今後は，大腸がん予防に向げ食一腸内細菌叢−運動”を総合的に考えたメニューを個々に提供する時代が来ているのかもしれません．
2019年，腸内細菌とスポーツ栄養に関するレビュー論文が発表されています。さまざまな研究成果をまとめたもので，他の疾患でも同様なことが指摘されていますが，腸内細菌叢の構成比率に影響を与える因子の解析，特に幼少時の生活，食事の影響などの解析が不十分なために，誤った結論を導くこともあり，注意が必要であることを指摘しています．すべての研究者にとって，腸内細菌の基本を理解することが必要となっているのかもしれません．
また，アスリートにとって個々の遺伝情報や目標とするスポーツ種目に応じて個別化されたスポーツ栄養が必要な時代となってきました．アスリートの栄養学ではプロテイン補給が普通に行われていますが，腸内細菌叢解析の結果からみると食物繊維補充なしでのプロテイン補給は腸内環境にはよくないようです。 プロテイン補給はバクテロイデス門を増加させ,
Roseburia, Blautia, Bifiゐｈｄぷ-um longumなどのいわゆる善玉菌を減少させることが報告されています．
慢性疲労症候群(myalgic encephalopathy/chronic
fa↑igue syndrome : ME/CFS）という症候群があります.
ME/CFSとは，これまで健康に生活していた人が原因不明の強度の疲労，倦怠感に襲われ，疲労感とともに，微熱，頭痛，筋肉痛，脱力感，思考力障害，うつ症状といった精神神経症状などが６ヵ月以上続き，日常生活に支障をきたしてしまう疾患です．発症率は人口の0.1%〜0.5％程度で，日本では推定30万人の患者がいるとされています.
ME/CFSの病因については，ストレスによる脳機能や心の問題が研究されてきましたが，腸内環境と免疫応答異常の関与が注目されています.
IBSが腸管感染症を契機に罹患率が増加することが知られていますが(p222参照),
ME/CFSも風邪やウイルス感染がきっかけに発症することもあります.
ME/CFSには下痢・便秘などの消化管症状を高頻度に合併しやすく，過敏性腸症候群として治療されている患者さんもいます．
ME/CFSと腸内細菌叢との関連を示唆する報告が増えています.
2016年, Gi-loteauxらは, ME/CFS患者(n = 48)と対照群(n
= 39)の腸内細菌メタゲノム解析と血液中炎症バイオマーカーとの関連を解析しました6）.結果，血液中炎症バイオマーカーが，対照群より患者群で有意に高い結果となりました．構成細菌群を門レベルで比較すると，対照群に比較して，患者群ではバクテロイデス門が優勢となっており，相対的にファーミキューテス門やプロテオバクテリア門は少なくなっていました．属レベルで比較すると，患者群で未分類のDesulfohalobac-teriaceae科や，ファーミキューテス門のOscillospira属,
Lactococcus属，１留erthel一鈿属などが増加し，対照群では稲作晶加cterium糺Bifidoba心加ｍ属などが増加していました。
これらの細菌叢解析の結果および炎症マーカーの数値を用いて機械学習を行い，被験者のME/CFSの診断を行ったところ，正解率は83％という結果でした．この結果をこれまでの腸内細菌叢に関する情報から理解すると,
ME/CFSでは，腸内の炎症を抑制する短鎖脂肪酸を産生する腸内細菌叢の減少があり，さらに腸管透過性の亢進をもとにした炎症反応が病態を修飾している可能性が強く示唆されています.
ME/CFSに関する細菌叢情報は近年増加しており，口腔内細菌叢の異常7)や真菌類の異常8)も報告されています.
Wangらは，対照群に比較してME/CFS患者の口腔内細菌でLeptotrichia属,
Prevotella属, Fuso加心ｒ鈿ｍ属が増加することを見出しています7).
2018年のシステマティックレビューでは，条件にマッチした七つの論文がレビューされていますが，七つの論文で結果は一致せず,
ME/CFSの病態に腸内細菌叢の関与を示唆するのに十分はエビデンスはないとの結論でした。
睡眠には多くの要因が関係していますが，大きく恒常的維持機構（プロセスS:sleep
homeostasis) と概日リズム（プロセスＣ : circadianthythm)の二つのプロセスにより調節されています．この概日リズム研究はさかんに行われており，腸内細菌とのかかわりが明らかになってきています．
哺乳類においては，脳の視床下部の視交叉上核(supra
chiasmatic nucleus :SCN)が概日時計の中枢であり，他の臓器に存在する末梢型の概日リズムも制御，シンクロしています．さらに腸内細菌も日内変動していることが報告されています． Lactobacillus
reuteri･は暗期に減少し，Ｄ助alobacterium
spp. は暗期に増加するという日内変動をくり返しています（図４）.重要なことは，菌数だけでなく，細菌の機能・代謝にも，短鎖脂肪酸の産生にも日内変動があることです．
マウスの腸内細菌の日内変動は，時計遺伝子を欠損しかBmall欠損マウスや良司/2欠損マウスでは認められなくなり，機能的にも口内変動は消失します．このことは，腸内細菌の日内変動は宿主の時計遺伝子の支配を受けていることを意味しています．しかし，ルｒj∠2欠損マウスで仏時間を定めた食事摂取を行うことで腸内細菌の日内変動が再現されることがわかりました．つまり，腸内細菌に日内変動を生じさせる因子として，時計遺伝子と摂食が存在し，摂食が腸管のリズム形成により重要であるようです．
さらに，腸内細菌と概日リズム研究は新たな展開をみせています．腸内細菌自体が宿主の概日リズムに影響を与えていることが無菌マウスを用いた研究で明らかにされました.
Leoneらは，無菌マウスにおいて視床下部内側基底部や肝臓の時計遺伝子BmallやＣｏ訪の発現が減弱することを報告しました叫腸内細菌の代謝物である酪酸は，時計遺伝子の発現をヒストン脱アセチル化酵素（ＨＤＡＣ３）を阻害することでエピジェネティクスに調節しています．同時に，栄養素の輸送や代謝に関する遺伝子発現を周期的に調節する機構も明らかにされました．
こうした研究は，種々の食品をいつ食べるのがよいのか，空腹の時間設定が代謝にどのように影響するのかといった新しい時間栄養学の学術領域へも拡がっているようです．