水分摂取を制限したマウスは、通常のマウスに比べて便通が悪くなるだけではなく、腸内細菌のバランスが崩れ、病原菌の排出にも時間がかかることを、北里大学などの研究グループが明らかにした。水分量を通常の半分に減らすと、腸の免疫に著しい乱れが生じ、感染症にかかりやすいことが確認できた。今後はヒトでも同様の結果が生じるかどうかを調べるという。

今回の実験結果の模式図。飲水制限は便秘のみならず、細菌の排除能を低下させていることが分かった（北里大学提供）

　北里大学薬学部微生物学教室の金倫基教授（腸内細菌学・免疫学）らのグループは、食事が腸内環境に与える影響は多く研究されているが、水分に着目した研究はなかったことから、今回の実験を始めた。一般的に「水分不足で便秘になる」と言われているものの、それ以外の影響もあるのかを調べる狙いもあった。マウスは実験ごとに3～20匹ずつ使った。 　マウスは1日3～5ミリリットルの水分を摂るとされている。通常のマウスと飲水を25％制限したマウス、50％制限したマウスの3群を用意して比較した。2週間制限すると体重が減って食欲がなくなり、排便量や便に含まれる水分量も減った。いずれの群でも脱水症状は起きなかった。

免疫(緑色)によって核(青色)を守っていることが分かる。通常のマウスは免疫によるバリア機能が保たれているが、飲水制限すればするほどバリアが壊れる。赤色は細菌を示す（北里大学提供）

　次に腸内細菌を調べたところ、飲水を制限した群では大腸内部の菌の総数が増えていた。大腸の表面を細かく観察すると、通常の群では免疫によって腸の細胞が守られていたが、飲水制限群では免疫に乱れが生じ、感染しやすい状態になっていた。特に50％制限群では、免疫のバリア機能が失われていた。

　また、マウス特有の腸管病原性大腸菌を感染させたところ、通常群より制限群のほうが菌の排出に時間がかかった。具体的には、通常群は12日目から菌の数が減り始めたが、制限群は18日目から減少し始め、6日間も差が出た。その理由を調べたところ、病原細菌を排除したり、腸内環境を整えたりするための「Th17」という細胞が制限群では有意に減少していたためだった。

　次に、水分不足がTh17に与える影響を詳しくみるため、細胞表面にある水分を取り込むためのタンパク質「アクアポリン3」を欠損した群と通常群を準備し、細胞を観察したところ、アクアポリン3がなくなるとTh17も併せて減少することが分かった。これは、水分摂取がTh17細胞の存在に重要な役割を果たしていることを意味している。