人生は静寂の中にある？人間の血栓の秘密を解明する突破口はクマの冬眠にある！

人間はしばしば自らを「地球上で最も知的な生き物」とみなしていますが、地球上に生息する他の生き物と比較すると、人間の体は常に「脆弱」な特徴を示しています。硬い「鎧」や攻撃的な臓器がないため、目、首などの臓器、呼吸器系、消化器系などの身体系は、軽微な損傷を受けた場合でも健康に深刻な影響を与える可能性があります...車や飛行機に10時間以上座っているだけでも、人体は不快感を覚え始め、血栓のリスクがそれに応じて増加します。

「眠れない冬の数ヶ月」、ベッドという「究極の誘惑」に直面して、多くの人が「人間も冬眠できればいいのに」とため息をついた。理想は美しいものですが、残念ながら、人間の体は脆弱なので、そのような空想を実現することができません。実際、どんなに疲れていても、眠くても、人間が他の冬眠動物と同じくらい長く眠ろうとすると、血栓、筋萎縮、骨粗鬆症、床ずれなどの問題が生じます。冬眠する動物たちは、一体どのような「特別な才能」によって「ぐっすり眠る」ことができるのだろうか？長期にわたる相対的静的状態によって引き起こされる血栓症のリスクをどうやって回避するのでしょうか?

現在、『サイエンス』誌に掲載された記事がこの疑問に対する答えを示しています。研究チームは、最長半年冬眠するクマを研究対象とし、冬眠中のクマは血液凝固を助けるタンパク質の産生が少なく、冬眠中に致命的な血栓を形成しないことを発見した。

同じクマの10月の冬眠前（左）と翌年の4月の冬眠後（右）

半年間の睡眠の秘密

自分で餌を食べて、安全な洞窟を慎重に選び、身を隠して眠りましょう。冬眠はクマにとって効果的な生存戦略であり、食料が乏しい寒い冬を生き延びるのに役立ちます。冬眠中のクマは、食べたり飲んだり排泄したりしない「低エネルギー」状態になります。クマは約半年間の冬眠をしますが、長期間食べず排泄もしないことにより健康上の問題が発生することはありません。それどころか、体内の魔法のような複雑な調節機構のおかげで、体の機能と免疫力を維持し、活力と食欲を素早く回復することができます。クマが冬眠中に血栓を形成しない理由の秘密は、この調節機構の重要な部分にあります。

冬眠のために穴を掘るクマ

ドイツのミュンヘン大学の心臓専門医、トビアス・ペッツォルト氏とマヌエラ・ティーネル氏は、他の研究者と共同で冬眠中のスウェーデンヒグマを研究した。研究チームは、季節ごとにクマの血液中のさまざまなデータの類似点と相違点を比較するため、夏にスウェーデンとスカンジナビア半島上空をヘリコプターで飛行し、ヒグマを探し始めた。麻酔後、研究者らはすぐにサンプルを採取し、クマにGPS首輪を装着した。その後の2度の冬、研究者たちは信号の「導き」のもとに雪の中を歩き、GPS首輪を着けた冬眠中のヒグマを発見し、血液サンプルを採取した。比較した結果、クマの血液には季節的な違いがあることがわかった。夏にはクマの血液中にHSP47と呼ばれるタンパク質が豊富にあったが、冬にはこのタンパク質はほとんど消失していた。

研究チームは冬眠中のクマを発見し、現場ですぐに血液サンプルを採取した。

関連する研究者にとって、HSP47 は「奇妙な」タンパク質ではありません。これまでの研究で、科学者たちは、このタンパク質が、血栓形成に関与する血小板の表面に存在し、血液細胞がくっつくのを助けるなど、さまざまな機能があることを発見した。傷口に血栓が形成されると、出血が止まり、傷口の治癒が促進されます。しかし、血液が静脈内で凝固し、自然に溶解できない場合、致命的な血栓症を形成する可能性があります。具体的には、血小板上の HSP47 が好中球を活性化し、タンパク質、病原体、細胞を捕捉する「ネット」を形成させます。 HSP47 が少ない血小板は、感染と闘う白血球、好中球を引き寄せて結合する可能性が低くなります。これは血栓形成の重要なステップです。言い換えれば、冬眠中のクマは HSP47 の生成量が少ないため、血液中にこうした「網」が形成される可能性が低くなり、したがって冬眠中のクマの血液が凝固して血栓を形成する可能性が低くなります。これがクマがぐっすり眠れる秘密です。

人類へのインスピレーション

HSP47はクマだけでなく人間にも存在すると考えられています。ということは、人間も冬眠できるということでしょうか？この究極の疑問に答える前に、研究者たちは冬眠中のクマと「似たような状況」にある脊髄損傷患者に注目した。冬眠中のクマと同様に、長期間動かない状態にもかかわらず血栓は発生しないようです。研究者らは、脊髄損傷患者でHSP47を検査した結果、これらの人々は運動能力の高い他の人々に比べてHSP47が比較的少ないことを発見した。これは、彼らの体が運動不能になった後にこのタンパク質の生成を減らし、それによって血栓のリスクが減ったことを証明している。

これを基に、研究者らはさらに健康なボランティア被験者を対照群として導入し、ボランティアに27日間ベッドで休んでもらいました。実験後の検査結果では、ボランティアの HSP47 レベルが時間の経過とともに減少したことが示されました。言い換えれば、人体を比較的静止状態に保つことで HSP47 をダウンレギュレーションし、免疫細胞の活性化を弱めて血栓症を予防することができます。研究メンバーが述べたように、HSP47はクマと人間で同じ役割を果たしているようで、この研究は哺乳類がずっと昔にこの凝固機構を進化させたことを示しています。同時に、これは血栓を予防する潜在的な新しいメカニズムでもあり、血栓のリスクが高い癌、外科手術、外傷の患者を助けることができます。

冬眠中のヒグマは、慢性的な運動障害を持つ人間と同様に、血栓に抵抗する内部機構を備えている。

さらに興味深いのは、この研究結果により、研究者らが新たな抗血栓薬の開発に大きな可能性を見出していることです。主に深部静脈血栓症と肺塞栓症を含む静脈血栓塞栓症は、人間の罹患率と死亡率の主な原因です。現在、血栓を予防するために広く使用されている薬剤はいくつかありますが、これらの薬剤に共通するのは、いずれも出血のリスクを伴い、重篤な場合には生命を脅かす可能性もあるということです。ヒグマの冬眠能力を研究することで、人間が新たな「問題解決のアイデア」を活用して副作用の少ない抗血栓薬を開発するのに役立つだけでなく、これを基に、血栓症のリスクが高い人々を予防・保護し、肥満や過体重といった公衆衛生問題の解決にも役立つ可能性がある。それだけでなく、この研究は星の広大な海についても指摘しています。 「人類が生き残るためには新たな住処を求めて宇宙に行かなければならない」時代において、人類は宇宙飛行士が長期の宇宙旅行や冬眠中に健康な生命兆候を維持できるようにする新しい技術を早急に研究する必要がある。クマの冬眠の謎を解明することで、近い将来、人類はSF作品に描かれているような宇宙旅行を現実のものにするかもしれない。