ある研究によって、脳と精巣（または睾丸）には多くの類似点があると判明しました。
ポルトガル・アヴェイロ大学（Universidade de Aveiro）生物医学研究所に所属するマルガリダ・ファルディリャ氏ら研究チームは、人体に含まれる33種類の器官とそのタンパク質を比較。
そして脳と精巣が1万3442個のタンパク質を共有していると発見したのです。
研究の詳細は、6月2日付けの科学誌『Royal Society Open Biology』に掲載されました。
目次
- 脳と精巣は1万3442個の共有タンパク質をもつ
- 脳と精巣の共通点は「物質の放出プロセス」だった
脳と精巣は1万3442個の共有タンパク質をもつ
脳と精巣には、以前からいくらかの関連性が認められていました。
例えば、ある研究では、脳障害と性機能障害、また知能と精液の質における関連性が指摘されています。
そして今回の研究は、なぜ脳と精巣にそれら関連性がみられるのかを説明するものとなりました。
最初に研究チームは、脳、精巣、心臓、腸、卵巣、胎盤を含む33種類の器官のタンパク質を比較しました。
その結果、それらの器官の中で、脳と精巣がもっとも多くのタンパク質を共有していると判明。
人間の脳を構成する1万4315個のタンパク質と、精巣を構成する1万5687個のタンパク質のうち、1万3442個のタンパク質が両方に共通していたのです。
この発見は、「脳と精巣がすべての器官の中で最も多くの遺伝子を共有している」という遺伝子発現研究によっても裏付けられています。
では、どうして脳と精巣はこれほど酷似しているのでしょうか？研究はその理由も明らかにしています。
脳と精巣の共通点は「物質の放出プロセス」だった
次に研究チームは脳と精巣の共有タンパク質に注目し、そのほとんどが組織の発生や細胞のコミュニケーションに関与していると発見。
脳には、絶えず思考力を生み出すためにたくさんの神経細胞（ニューロン）があります。
同じように精巣には1日に数千万個の精子を生成すための生殖細胞があります。
どちらも高エネルギーを必要としますが、両方の器官にはそれぞれの細胞をサポートする特殊な細胞があり、これによって十分な栄養が供給されています。
またニューロンと精子には、「エキソサイトーシス（または開口分泌）」という共通のプロセスがあります。
これは細胞内部で作られた物質を外部環境に移動させるためのプロセスです。
例えば、脳細胞が互いに神経伝達物質をやり取りするときにエキソサイトーシスが起こります。
同じように、精子細胞が受精因子を放出するときにエキソサイトーシスが起こるのです。
さらにエキソサイトーシスは、その働きの一環として「物質のやり取りを助ける」働きがあります。
これにより、ニューロンの場合は細胞間の通信を可能にする神経突起の成長を助け、精子の場合は精子と卵子の融合を助けるのです。
つまり、脳と精巣は表面的には全く異なる機能をもっていますが、その役目を果たすために使用されるメカニズムはかなり似ていたのです。
当然、2つを構成するタンパク質の多くが共通していました。
とはいえ、脳と精巣の関係にはまだ多くの謎があります。
なぜ全く関係のないと思える2つが似ているのか、研究チームはさらに多くの研究が必要だと述べています。
参考文献
Human brain and testis found to have the highest number of common proteins
https://phys.org/news/2021-06-human-brain-testis-highest-common.html
元論文
Brain and testis: more alike than previously thought?
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsob.200322
ライター
大倉康弘: 得意なジャンルはテクノロジー系。機械構造・生物構造・社会構造など構造を把握するのが好き。科学的で不思議なおもちゃにも目がない。趣味は読書で、読み始めたら朝になってるタイプ。
編集者
ナゾロジー 編集部
🧠 編集部の感想：
この研究結果は、脳と精巣の共通点を明らかにし、我々が知っている人体の理解を深めるものです。予想外な関連性があることに驚きつつ、それが脳障害や性機能障害との関連を説明するかもしれない点が興味深いです。今後の研究が、さらにこの謎を解明していくことを期待しています。
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