毛を剃ったマウスの奇妙なケース: これが、酸素なしで 18 分間持続できる方法です

毛を剃ったマウスまたはハダカデバネズミは、現存する最も希少な哺乳類の 1 つです。科学的にはヘテロセファルス・グラバーとして知られるこの動物は、おそらく世界で最も醜い動物の一つでもあります。何年もの間、分析された標本を研究する際、科学者たちは腫瘍が発生していないようであったことに驚いていました。この能力により、「ガン免疫」種という短期間の称号が与えられました。しかし、獣医学病理学誌に掲載された最近の研究では、この哺乳類における自然発生腫瘍の最初の症例が記録されています。この研究は一般に信じられていたことを覆しましたが、真実は、毛を剃ったマウスにはまだ多くの驚きが残っているということです。

このアフリカのげっ歯類は、酸素なしで最大 18 分間生存できるという驚くべき能力を持っています。科学者チームは、毛を剃ったマウスが嫌気性条件下でなぜこれほど長期間生存できるのかを研究した。本日サイエンス誌に掲載された研究結果は、この哺乳類が重要な組織の燃料としてフルクトースを使用できることを示しています。ブドウ糖しか代謝できない他の種とは異なり、この動物は、心臓や脳など重要な器官に損傷を与えることなく、2番目のタイプの糖を使用する能力を持っています。著者らによれば、この発見は医学における非常に重要な進歩であるという。

医学におけるいくつかの重要な成果

通常の状態では、他の哺乳類の脳は酸素不足、つまり無酸素症として知られる状況に特に敏感です。その理由は、私たちの脳がブドウ糖を「栄養」とし、その機能に必要なエネルギーを生成するために代謝されるためです。脳に十分な「燃料」が供給されないと、グルコース代謝の鍵となる酸素不足により、神経細胞が数分以内に死滅し始めます。ただし、坊主マウスの場合は少し異なります。この動物は地下トンネルに住んでおり、通常、そこでは酸素が非常に少なく、齧歯動物自身が作り出す高濃度の二酸化炭素が存在します。哺乳類はこれらの条件に適応するために進化したのでしょうか?

この疑問に答えるために、トーマス・パークのチームは一連の実験を行うことにしました。彼らの目的は、酸素欠乏に対するさまざまな種の反応を比較することでした。マウスは嫌気的条件にさらされると死亡したが、毛を剃ったマウスは酸素なしで最長18分間生存することができた。動物たちは酸素欠乏状態に陥った後に意識を失い、この状況により心拍数も劇的に低下し、毎分200拍から50拍にまで低下しました。研究者らがそれらを再び空気にさらすと、哺乳類は何事もなかったかのように目を覚ました。また、神経学的または行動的な損傷も見られませんでした。

パーク氏のグループは、何らかの変化があったかどうかを判断する目的で、動物の代謝を研究した。こうして彼らは、哺乳類の脳と心臓でフルクトースレベルが増加していることを発見しました。さらに、並行してさまざまな実験が行われ、ハダカデバネズミはマウスが使用できないフルクトースを「燃料」として使用できることが示された。イリノイ大学の研究者であり、 『サイエンス』誌に掲載された論文の著者の一人であるトーマス・パーク氏は、「坊主頭のマウスは、その代謝のいくつかの基本ブロックを再配置して、非常に低い酸素条件に耐性のある種になった」と説明する。著者らによれば、この発見は、心臓病や脳卒中に伴う組織損傷を防ぐための新しい戦略の設計に役立つ可能性があるという。

「これは、他のげっ歯類よりも数十年長く生きることができ、癌を発症することは非常にまれで、痛みをほとんど経験しない冷血哺乳類であるこの動物に関する最新の偉大な発見です」とパーク氏は付け加えた。酸素なしで生存する能力に関する研究は、何十年にもわたって科学者を魅了してきたげっ歯類のもう一つの能力を示しています。毛を剃ったマウスは、今日に至るまで、外熱的に、つまり自分の体温を使わずに安定した体温を維持できる唯一の哺乳類です。ケニア、ソマリア、エチオピアで動物たちが自分たちのために建設する地下トンネルも、ミツバチやアリの組織化と同様、動物たちの真社会的行動の一例です。しかし、昆虫や他の多くの生物とは異なり、坊主頭のマウスは酸素がほとんどなくても行動できます。今、私たちはついにその秘密を発見しました。