親の病気体験が子に遺伝すると判明!後天的な糖尿病の遺伝を確認
親の病気体験が子に遺伝すると判明!後天的な糖尿病の遺伝を確認 / Credit:Canva . ナゾロジー編集部
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親の病気体験が子に遺伝すると判明! 親マウスの糖尿病が子に遺伝した!

2022.05.23 Monday

Maternal inheritance of glucose intolerance via oocyte TET3 insufficiency https://www.nature.com/articles/s41586-022-04756-4

かつて生物学のワイズマンは、マウスの尻尾を20世代に渡って切り続ける実験を行いました。

彼の手によって尻尾を切られたマウスは1500匹に及ぶとされています。

実験の目的は、親が体験した怪我や病気・記憶が子供に遺伝するかを確認するためでした。

遺伝学が未発達だった時代では、親の体験が子供に遺伝すると考えられていたからです。

人間で例えるならば、頭がいい親から頭がいい子供がうまれてくるのは、親が努力してたくさん勉強したからだ、と考えられていたのです。

しかしワイズマンがいくら親の尻尾を切っても生まれてきた子マウスの尻尾は短くなりませんでした。

今から考えれば当然の結果と言えるでしょうが、当時では画期的な発見だったのです。

そしてワイズマンたち生物学者の研究をもとに古い生物学の教科書には「親が後天的に(大人になってから)体験した病気や怪我・記憶は子孫に遺伝しないと」書かれるようになりました。

しかし中国の浙江大学(ZJU)で行われた研究では、糖尿病の体験が母親の卵子を通して子供に遺伝していることが示されました。

つまり獲得形質としての糖尿病が遺伝していたのです。

しかし、いったいどんな仕組みで後天的な病気が子孫に遺伝するのでしょうか?

研究内容の詳細は2022年5月18日に『Nature』に掲載されました。

糖尿病になったメスの卵子は糖尿病になりやすい子を作る

糖尿病になったメスの卵子は糖尿病になりやすい子を作る
糖尿病になったメスの卵子は糖尿病になりやすい子を作る / Credit:Canva . ナゾロジー編集部

研究はよく知られている事実を発端にしています。

妊娠前や妊娠中に食べる量が多すぎたり少なすぎる場合、うまれてくる子供の体重が成人後に過剰になり、生活習慣に起因する2型糖尿病にかかりやすくなることが知られています。

母親が適正な量を「ちゃんと食べる」ことは、新生児の成長だけでなく成人後の健康にも影響を与えているのです。

何気ない事実に思えますが、妊娠前および妊娠中の食事が子供の20年後・30年後・50年後の健康にも影響するという事実は、遺伝子レベルでの深い影響がある可能性を示しています。

同様の結果はマウスを用いた実験でも判明しています。

妊娠の前後に過剰あるいは過小な食事をとらされたマウスからうまれた子供は、成長後も体重が安定せず、糖尿病などにかかりやすくなっていました。

つまり人間やマウスにおいても、親の体験が子供に遺伝している可能性があったのです。

しかし、どのような仕組みが私たち哺乳類において体験の遺伝を引き起こしているかは不明でした。

そこで今回、浙江大学の研究者たちはマウスを使って、後天的な糖尿病が遺伝するかを調べることにしました。

実験にあたってはまず妊娠前のメスマウスに対して、膵臓のインスリン生産細胞だけを破壊する毒素を注入することからはじめられました。

インスリン生産細胞が破壊されたメスマウスは慢性的な高血糖を起こし、糖尿病になってしまいます。

次に研究者たちはこの強制的に糖尿病にされたメスマウスから卵子を取り出し、健康なオスマウスの精子を体外受精させて、代理母の子宮に移植しました。

この操作によって、うまれてくる子マウスへの影響を、卵子を取り出したメスマウスの糖尿病だけに限定することが可能になります。

病気体験は卵子に乗って子に遺伝する
病気体験は卵子に乗って子に遺伝する / Credit:Canva . ナゾロジー編集部

研究者たちは子マウスの成長を見守りつつ、経時的な変化を観察しました。

すると糖尿病になったメスマウスの卵子から作られた子マウスでは、対象群の子マウスに比べて糖代謝を上手く行えないことが判明します。

また異常はメスの子マウスよりもオスの子マウスでより顕著であり、高脂肪食品をとらせた場合にはさらに悪化することが判明します。

また糖代謝の異常は主に、膵臓のベータ細胞によるインスリン分泌量の低下であることも明らかになりました。

この結果は、膵臓のインスリン生産機能を後天的に破壊されるという「体験」をしたメスマウスの卵子からは、インスリンの分泌量が低下した子マウスがうまれてきたことを示します。

つまり親の体験が子供に遺伝していたのです。

問題は、背後にどんなメカニズムが存在するかです。

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