身体の「第二の脳」の論理を明らかにする

身体の「第二の脳」の論理を明らかにする健康

過敏性腸症候群などの治療法につながる可能性を秘めた、腸の新しい科学を発見しました。

ミシガン州立大学(MSU)の研究者たちは、人間の腸内神経系について驚くべき発見をしましたが、それ自体が驚くべき事実に満ちています。

まず、この「第二の脳」が存在するという事実があります。

MSU自然科学部生理学科のBrian Gulbransen教授は、「ほとんどの人は、自分の腸内にこれがあることさえ知りません。」と語ります。

さらに、腸管神経系は非常に独立しています。

腸は、たとえ中枢神経系から切り離されたとしても、通常の仕事の多くをこなすことができます。

また、人の腸内に存在する神経細胞やグリアなどの特殊な神経系細胞の数は、猫の脳のそれの数とほぼ同じです。

「腸の中にある第2の脳のようなもので、ニューロンとグリアの広範なネットワークが腸に張り巡らされているのです。」とGulbransen氏は言います。

ニューロンは、神経系の電気信号を伝導することで有名な、より身近な細胞タイプです。

一方、グリアは電気的な活動をしないため、この細胞が何をしているのかを解明するのは難しいとされてきました。

グリア細胞は、神経細胞を受動的にサポートしているという説が有力でした。

今回、Gulbransen氏の研究チームは、腸管神経系においてグリア細胞がより積極的な役割を果たしていることを明らかにしました。

2021年10月1日に米国科学アカデミー紀要(PNAS)のオンライン版に掲載された研究で、グリアが非常に正確な方法で作用し、ニューロン回路が伝える信号に影響を与えることを明らかにしました。

この発見は、米国の人口の15%が罹患しているといわれる腸疾患の新たな治療法の開発につながる可能性があります。

Gulbransen氏は、次のように述べています。

「この第2の脳をコンピュータと考えると、グリアは周辺部で働くチップといえます。グリアは、神経細胞とは異なり、シグナル伝達ネットワークの一部を担っています。グリアは信号を調節したり、修正したりしています。」

コンピュータ用語で言えば、グリアは論理ゲートのようなものです。

また、音楽に例えると、グリアはエレキギターの音を運ぶのではなく、その音のトーンやボリュームを調整するペダルやアンプのようなものです。

例えにかかわらず、グリアは、これまで科学者たちが理解していた以上に、物事がスムーズに進行しているか、あるいは良い音が出ているかを確認するために不可欠な存在です。

今回の研究により、腸管神経系がどのように機能しているかについて、より複雑ではあるものの、より完全な姿が明らかになりました。

また、腸の病気を治療できる可能性も出てきました。

Gulbransen氏は、「これはまだ先の話ですが、特定の種類のグリアをターゲットにして、その機能を何らかの形で変化させる方法があるのではないかと考え始めています。製薬会社はすでに興味を持っています。」と述べています。

今年初め、Gulbransen氏のチームは、グリアが過敏性腸症候群の治療に新たな道を開く可能性があることを発見しました。

過敏性腸症候群は、現在のところ治療法がなく、アメリカ人の10~15%が罹患している痛みを伴う病気です。

腸の神経系の論理回路であるグリア細胞のネットワークがこの顕微鏡写真に写っている。

腸の神経系の論理回路であるグリア細胞のネットワークがこの顕微鏡写真に写っている。灰色の球体に包まれた細胞は、化学的な信号に対する反応に応じて色分けされている。©Proc. Natl. Acad. Sci./Gulbransen Lab

また、グリアは、便秘などの腸管運動障害や、慢性腸管偽閉塞というまれな疾患など、他のいくつかの健康状態にも関与している可能性があるといいます。

「今のところ、原因はわかっていません。今のところ、原因はわかっていません。人は腸に障害物があるように見えますが、物理的な障害物はありません。腸の一部が機能しなくなっているだけなのです。」とGulbransen氏は言います。

Gulbransen氏は、科学はこれらの問題の治療法を提供する段階にはないと強調していますが、問題を調査し、より深く理解するための設備は整っています。MSUがその理解を深める上で中心的な役割を果たすだろうと考えています。

「MSUには、世界でも有数の腸の研究グループがあります。MSUには、世界でも有数の腸の研究グループがあり、巨大で多様なグループが、腸の科学のすべての主要分野に取り組んでいます。これは私たちの真の強みです。」

Published by Michigan State University. Mohammad M. Ahmadzai et al., Circuit-specific enteric glia regulate intestinal motor neurocircuits. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (40): e2025938118 DOI: 10.1073/pnas.2025938118
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