母親の細胞が子宮内で胎児の脳に侵入し、数十年にわたり留まる可能性

妊娠中、細胞は胎盤を双方向に通過する。母親の免疫細胞は胎児に入り、胎児の細胞は母親に入る。マイクロキメリズムとして知られるこの現象は、主に血液や末梢組織において長年研究されてきた。

プレプリントサーバーbioRxivに掲載された新たな研究は、これがさらに進んでいる可能性を示唆している。研究者らはヒトの脳組織に母親の細胞を発見した。それは乳児だけでなく、90代の成人にも見られた。これらの細胞はニューロンや他の脳細胞タイプに分化しており、発達や生涯にわたる脳機能においてどのような役割を果たすのかという疑問を提起している。

研究の内容

ワシントン大学のS.B. Kanaanらが率いる研究チームは、2つのグループの脳組織を分析した。外科切除を受けた重度てんかんの子ども37人と、剖検で採取された健康な個人32人の脳である。

定量的PCRを用いて各サンプルの数百万の細胞の中から母親のDNAを検出したところ、てんかん群の70%(37人中26人)と健康群の78%(32人中25人)に母親の細胞が見つかった。健康群には80代と90代の男性3人が含まれており、母親の細胞が数十年にわたって持続しうることが示された。

単一核RNAシーケンシングにより、母親の細胞がどのような細胞タイプに変化したかが明らかになった。若い脳では最も頻繁にニューロン(特に皮質第2/3層ニューロン)であり、高齢の脳ではより一般的にミクログリア(脳の常在免疫細胞)であった。また、オリゴデンドロサイト(ミエリンを産生する)、アストロサイト(ニューロンを支持する)、内皮細胞(血管の内側を覆う)としても出現した。

最も高い濃度はある子どもの海馬で見つかり、10万細胞あたり459個の母親細胞という、わずかながら測定可能な割合であった。

第一子効果

データの中で一つのパターンが際立った。脳内に母親の細胞が検出された子どものうち、14人が第一子で12人が第二子以降であった。検出されなかった子どもでは、第一子が1人だけだったのに対し、第二子以降は10人であった。これは、第一子が妊娠中により多くの母親細胞を受け取る可能性を示唆しており、おそらく初回妊娠では胎盤関門の透過性が高いためと考えられる。

てんかん群の平均密度は脳細胞10万個あたり約2.2個の母親細胞であり、極めて小さな割合ではあるが、これらの細胞がランダムに分布するのではなく特定の役割を占める場合、機能的に重要となる可能性がある。

未解決の疑問

カリフォルニア大学サンタバーバラ校のマイクロキメリズム・人間の健康・進化プロジェクトの共同ディレクターであるエイミー・ボディ氏(本研究には関与していない)は、これらの発見を「刺激的」と評した。「ここで刺激的なのは、血液ではなく組織であること、動物モデルではなく実際のヒトのデータであること、そして方法が最先端であることです。」

しかし、重要な疑問が残っている。比較のための母親のDNAサンプルが入手できなかったため、健康群に母親の細胞が含まれていることを確定的に確認できなかった。異物の細胞は理論的には、年上の兄弟(胎児性マイクロキメリズムと呼ばれる現象による)、消滅した双子、女性被験者の過去の妊娠や流産、あるいは母方の祖母など、他のソースから来ている可能性もある。

ボディ氏は、検出方法には限界があると指摘した。「この方法で低頻度の希少細胞を検出するには限界があるため」、実際の有病率は報告値よりも高い可能性がある。

この研究はプレプリントであり、まだ査読を受けていない。


出典

研究方法に関する注記:この研究はbioRxivにプレプリントとして公開されており、まだ査読を完了していません。

雅子 訳

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