ホヤは物理刺激により大人になる。しかし大人になると脳がなくなる
ホヤは物理刺激により大人になる。しかし大人になると脳がなくなる / Credit:慶応大学
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ホヤには「大人スイッチ」があると判明! 刺激されると成体になっちゃう (2/3)

2021.02.27 Saturday

変態スイッチ発見 ホヤの「鼻先」を押すと大人になる仕組み-環境からのシグナルを体内に伝え変態を促すカルシウムイオン- https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/files/2021/2/19/210219-2.pdf
Two-Round Ca2+ transient in papillae by mechanical stimulation induces metamorphosis in the ascidian Ciona intestinalis type A https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.3207

機械的刺激がカルシウムイオン濃度の変化につながる

物理的な刺激が加わると、カルシウムイオンの二段階(Ⅰ・Ⅱ)の濃度上昇が起きた
物理的な刺激が加わると、カルシウムイオンの二段階(Ⅰ・Ⅱ)の濃度上昇が起きた / Credit:慶応大学

鍵となったのはカルシウムイオンでした。

カルシウムイオンは外部からの刺激を細胞内部へと取り次ぐ、メッセンジャーとしてはたらくことが知られており、ホヤの変態にも大きくかかわっているのではないかと疑われていました。

しかしホヤの幼生は成体とは異なり、尾を振って泳ぐ能力があるために、付着の瞬間を含むカルシウムイオンの流れを観察することは困難でした。

そこで研究者たちはホヤの幼生を、細胞を接着させる効果を持った分子(ポリリジン)を用いてホヤの幼生をシャーレの底に固定。

そして付着器をガラス棒を使って刺激してみました。

すると、付着器においてカルシウムイオンの濃度が二段階にわけて上昇する様子が観察されました。

一段階目のカルシウムイオンの増加は、機械刺激の直後に、付着器と内部の腸にあたる組織で短い間みられました。

また、二段階目のイオン増加は一段階目と同じ場所(付着器と腸)でみられましたが、こちらは数分間の間、持続的に観察されました。

この結果は、ホヤの付着器に対する物理的な刺激か、細胞内部から核へとつながる複雑な反応の、最初の1手であることを示します。

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