腸は第2の脳ではなくむしろ腸の一部から脳がうまれたと判明!
腸は第2の脳ではなくむしろ腸の一部から脳がうまれたと判明! / Credit:Canva . ナゾロジー運営部
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腸は第2の脳ではなく、むしろ「脳の方が腸から生まれた」と判明!

2021.11.18 Thursday

More than a gut reaction https://www.embl.org/news/science/more-than-a-gut-reaction/
Profiling cellular diversity in sponges informs animal cell type and nervous system evolution https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj2949

ニューロンの起源は腸のようです。

ドイツにあるヨーロッパ分子生物学研究所(EMBL)で行われた研究によれば、脳を構成するニューロンの起源は、消化システムの制御を行う細胞であった可能性が高い、とのこと。

近年では腸にもニューロンがあり、脳との関係の深さから「腸は第2の脳」と言われるようになりましたが、逆でした。

研究によれば、ニューロンの原形となる細胞は最初に消化システムで誕生し、後に脳に転用されるようになったようです。

つまり順番にこだわるならば、腸は第2の脳ではなくむしろ、脳が第2の腸ということになります。

しかし、研究者たちはこの常識を引っくり返すような結論を、いかにして導き出したのでしょうか?

研究内容の詳細は11月4日に『Science』に掲載されました。

腸は第2の脳ではなくむしろ腸の一部から脳がうまれたと判明!

海綿動物をスキャンして細胞の接続を明らかにした
海綿動物をスキャンして細胞の接続を明らかにした / Credit:JACOB M. MUSSER et al . Profiling cellular diversity in sponges informs animal cell type and nervous system evolution . Science (2021)

神経系を構成するニューロンは、多くの動物に必要不可欠な要素です。

ニューロンは脳が発する電気信号を神経接続部であるシナプスを介して筋肉細胞などの別の細胞に伝達し、全身の制御を可能にするからです。

しかし意外なことに、ニューロンなどの神経細胞が生物進化のどの段階で、どのような細胞から派生して誕生したのかは、謎に包まれていました

そこで今回、ヨーロッパ分子生物学研究所の研究者たちは、地球上に生息する全ての多細胞動物の先祖の形と考えられる海綿動物(スポンジ)」を調べることにしました。

海綿動物は水中で微生物をこしとって食べている非常に原始的な生物であり、海綿動物の基本構造は口と肛門が同じ穴で、体は上下の区別しか存在せず、他の多くの動物とは異なり背腹や左右の区別がありません。

そのため消化システムも消化「管」ではなく、出入り口が同じため消化室と呼ばれています。

また他の多細胞動物に存在しない非常にユニークさとして、脳どころか神経もニューロンもシナプスも、さらには筋肉細胞さえも持っていない、唯一の多細胞動物だという点があげられます。

(※サンゴやヒドラなど一見すると植物っぽい動物たちでも、体を動かす筋肉や、筋肉の動きを制御する神経系が存在します)

そのため研究者たちは、海綿動物の体に含まれる全ての細胞型を調べ上げ(遺伝的プロファイリングをして)、ニューロンの原型となるような細胞が含まれているかを調べました

結果、海綿動物には18種類の細胞型が存在していることが判明したほか、そのうちの1つ「ニューロイド」と名付けられた細胞で、神経伝達物質の分泌が行われている可能性が高いと判明します。

神経系が存在しない海綿動物で、いったいなぜ神経伝達物質の分泌が行われているのでしょうか?

結論から言えば、脳は腸の一部が変化して誕生した臓器だからです。

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