心臓が骨になる奇病は、あなたの身にも起こりうるかもしれない

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心臓は、1秒も休むことなく動き続けなくてはならない、人間にとって最も大切な臓器の1つです。強靭な筋肉に包まれ、しなやかに動き続ける心臓が、もし硬化してしまったとしたら……。近年、心臓発作を起こした心臓を調べたところ、一部が骨化しているという現象が発見されました。当初は突然変異かと思われたこの現象ですが、最新の研究によって、心臓の自然治癒力が生み出した副産物であることがわかったのです。話は変わり、海の生態系についてです。海には多種多様な生き物たちが生息しています。しかし、海は深く広いので、どの種がどのくらいの数生息しているのか、調べるのはとても大変です。そこで研究者たちは、「ソーダボトル」1本で生態系を調べる驚きの方法を編み出しました。YouTubeのサイエンス系動画チャンネル「SciShow」。今回は、心臓と海の生態系について最新の研究を解説します。

心臓が骨になる奇病

マイケル・アランダ氏：カルシウムやリン酸塩は骨を丈夫に固く維持し、肋骨は適切な場所に留まることができます。従って、体の細胞はぐにゃぐにゃに交わることはありません。しかし、時にミネラルは、思いも知らない場所で作りだされることがあります。

実際、心臓発作後、心臓細胞のある部分は骨化してしまいます。これは突然変異の驚異と思われるかもしれませんが、とても危険なことで科学者をしばらくの間当惑させていました。しかし、『Cell Stem Cell』という学術誌で発表された新しい研究は、これらの骨質なカルシウムの沈着物は、心臓が自己治癒しようとした際の不運な副生成物だと発表しました。

心臓の細胞と骨の細胞の働きが異なることは、驚くまでもありませんね。心臓の筋肉は柔軟でなければならず、血流を維持するために一定のリズムを刻んでいます。心拍数は、異なる心腔を作り上げる筋肉細胞に広がる電気信号によってコントロールされています。したがって、心臓細胞が堅くなり鉱化すると、信号を導くことができません。

そうなると心臓は安定した心拍数を維持することができなくなり、心臓ブロックと言われる症状に陥ります。そして今の医療では、こういったカルシウムの沈着物を取り除く治療法がありません。この骨のような細胞は、心臓発作後に作製され、血流をブロックするので細胞は酸素欠乏になり死に至ります。

心臓はもし何かダメージがあった場合、自ら修復する力があるということがわかっています。実際初期のレポートで、ある研究者チームは、「ある心臓細胞は、機能を変え応急処置のような働きが可能である」と示しました。つまり、全ての成熟した細胞は特別な機能を備え、永遠にそれを維持するのです。

しかし稀に、体からの正しい信号によって、ある細胞は構造を変えます。この裏切り者は心臓線維芽細胞と呼ばれ、結合細胞のタイプで、損傷後血管細胞になってしまうのです。

しかし、今週発表された研究によると、研究者たちは、心臓線維芽細胞が、骨のミネラル沈着物の原因を作る骨芽細胞に類似した反応をする細胞にもなりうるという事を発見しました。これを解明するため、骨化した心臓を持つマウスから心臓線維芽細胞を採取し、健康なマウスの心臓に移植しました。

研究者は、骨芽細胞のような細胞はカルシウムを沈着し、他の細胞を鉱化させるという事を観察しました。なぜ心臓細胞がミネラルを噴出するか完全に解明されていませんが、おそらくこれは事故だと言えます。

たぶん、線維芽細胞は、有効になるため機能をある方法で変えようとしますが、間違いを犯し、異なる方向に進んでいってしまうのです。研究者たちは、なぜ心臓はこういった間違いを起こすのかを理解することによって、こういったカルシウム精製をブロックする薬の開発ができ、患者さんを励ますのだという希望を持っています。

ソーダボトルで海にいる魚の量を調べる

多くの科学者が、人体の調子が狂ってしまう原因となる非常に小さい事柄を研究していますが、ある科学者たちは地球規模の大きな問題を研究しています。商業的漁業と環境変化によって起こる、ある魚体個体群の急な減少というテーマが例に挙げられます。

それは、個体を数え、彼らのダメージを確認できるという類のことではありません。新しいレポートによると、デンマークの研究チームは、海水で満杯にしたソーダボトルには、海にどの種類のそしてどれ程の魚が生息しているか、教える力があると考えています。

魚類個体数を記録する戦略には、海底に大きな網を広範囲に設置し、何を捕獲したか確認するという方法があります。

しかし問題があります。ある海底は網を広げるのに十分に平らなのですが、大きな動物たちは簡単に網を避けることができますし、これは侵略的で、迅速に行えません。研究者は商業的漁業の会社にどれくらいの魚を捕獲しているのかを質問し、魚類個体数を見積もることもできますが、今は21世紀です。今の私たちにはより早く、安く、正確にDNAを集める効率的な方法があるのです。

私たち人間が行くところに何かを微量に痕跡を残してしまうように、魚はいつも水中にDNAを残します。したがって、魚を捕獲するかわりに、デンマークの研究チームは水から多くの環境DNA（eDNA）を採取し、組織サンプルと配列を知ろうとしています。彼らは、伝統的な研究法とeDNAの方法を組み合わせており、ソーダボトル1本分に当たる、約2リットルの水を網を広げた場所から引き上げました。

ほとんどの部分で、eDNAは海にあったものに関して彼らに教えることができる力を持っていたのです。eDNA配列は、網に引っかかったある希少な魚を除き、2リットルの水にはそれらのDNAが十分に入ってなかったと示唆しました。それに加え科学者は、水中の実際の魚の数がどのようにDNAの量を見積りに使用できるかを調査中です。しかし、グリーンランドシャークというある種の場合、eDNAの方法が網で捕獲する方法よりも最適であると言えます。

研究者は、グリーンランドシャークは網を避けるのに十分な大きさだといっています。しかし細胞組織はグリーンランドシャークのDNAにフィットしないので、個体数に関するより正確な見積もりを与えるでしょう。多くの場合、eDNAの配列は捕獲よりも侵略的ではありません。科学者達は、まだ精密度を磨く必要がありながらも、将来の魚の研究において最適な選択だと考えています。

SciShow