世界中の母親は、出産してからしばらく経っても子供たちはまだ自分の一部であると感じていると言います。 結局のところ、それは文字通り真実です。 妊娠中、胎児の細胞は胎盤を通過して母体に入り、そこで組織の一部になります。
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この細胞侵入は、母親が子供の身体からユニークな遺伝物質を運び、生物学者がマイクロキメラと呼ぶものを作成することを意味し、異なる動物で作られた伝説の獣にちなんで名付けられました。 この現象は哺乳類の間で広まっており、科学者たちは、創傷治癒の改善から癌のリスクの増加まで、それが母親にどのように影響するかについて多くの理論を提案しています。
今、生物学者のチームは、マイクロキメリズムが母親に何をするかを本当に理解するために、そもそもなぜそれが進化したのかを理解する必要があると主張しています。
「私たちが望んでいるのは、マイクロキメラ現象がどのように、そしてなぜ起こったかを理解するための進化的枠組みを提供するだけでなく、これが健康にどのように影響するかを評価することです」と、アリゾナ州立大学の遺伝学者であるエイミー・ボディは述べています。
母体と胎児の紛争は、数百万年前の非常に最初の胎盤哺乳類に起源を持っています。 進化の時間をかけて、胎児は母親の生理機能を操作し、発達中の子供への栄養や熱などの資源の移動を増やすように進化しました。 母親の身体は、過剰な資源の流れを防ぐための対策を展開しています。
胎児細胞が胎盤を通過して母親の血流に入ると、物事はさらに興味深いものになります。 幹細胞と同様に、胎児細胞は多能性です。つまり、さまざまな種類の組織に成長できます。 母親の血液に入ると、これらの細胞は体内を循環し、組織にとどまります。 その後、隣接する細胞からの化学的手がかりを使用して、周囲の組織と同じものに成長します、とボディは言います。
母親の免疫系は通常、妊娠後に血液から未変化の胎児細胞を除去しますが、母体組織とすでに統合されている胎児細胞は検出を逃れ、母親の体内に残る可能性があります。
母親に複数の妊娠がある場合、マイクロキメラは特に複雑になる可能性があります。 母親の体は各赤ちゃんから細胞を蓄積し、潜在的に貯水池として機能し、年上の兄弟から若い兄弟に細胞を移し、より精巧な微小キメラを形成します。 母親の体内に胎児細胞が存在することで、母親が再び妊娠するまでの期間を調整することさえできます。
「さらなる研究の有望な分野の1つは、原因不明の妊娠喪失であり、遺伝個体としての年上の兄弟が若い兄弟の誕生を遅らせるのに役割を果たすことができるかどうかだと思います」とハーバード大学の進化生物学者であるデイビッド・ヘイグは言います。
このすべての複雑さを考えると、マイクロキメラは最近まで研究するのが困難でした、著者は彼らの論文で注意します、それはBioEssaysの次の問題で発表されます。 この現象は、数十年前に女性の血流で男性のDNAが検出されたときに発見されました。 しかし、当時の技術では、細胞の微細な状況をいじめるのに十分な詳細な遺伝学の画像を得ることができませんでした。
現在、ディープシーケンステクノロジーにより、研究者は、免疫に関係する遺伝子を含むゲノムの多くの領域をサンプリングすることにより、母親の組織のDNAの起源をより包括的に特定できます。 これらの遺伝子は個人に固有であるため、母親のDNAと子供のDNAをより正確に区別するのに役立ちます。
「細胞集団を分離できれば、現代の技術により、起源の遺伝的個体を明確に特定できるはずです」とHaigは言います。
それでも、胎児細胞が母体細胞とどのように相互作用しているかを理解することは困難になるだろう、とBodyは言う。 胎児細胞に母体の生理機能を調節させる細胞シグナル伝達についてはほとんど理解されていない。
「母体と胎児細胞の間の交渉である可能性があり、母体には適切に機能するために必要な一定レベルのマイクロキメラ現象が期待されている」とBodyは述べた。 たとえば、以前の実験では、マウス胎児細胞が実験室で授乳ホルモンにさらされると、乳腺細胞と同様の属性を示し、乳房組織が微小キメラ化のホットスポットの1つである可能性が示唆されました。
「正常で健康な泌乳は、胎児細胞が母体に信号を出してミルクを作る結果である可能性があります」と、アリゾナ州の共著者であるメリッサ・ウィルソン・セイレスは言う。 しかし、以前の研究では、胎児の細胞が母親の組織に統合できるのと同じ機能（免疫系の回避など）によって、がん細胞と同様になり、母親のがんの脆弱性が大きくなる可能性も示唆されています。
進化論に基づいて、著者らは、胎児への資源の移動に役割を果たす組織で胎児細胞が主に見つかるはずだと予測している。 それには母乳が含まれますが、母乳の生産に影響を与える可能性があります。 甲状腺、それらは代謝と赤ちゃんへの熱伝達に影響を与える可能性があります; そして、脳は、神経回路と母体の子供への愛着に影響を与える可能性があります。
次のステップでは、最新のシーケンスツールを使用してこれらのスポットの胎児細胞を探し、母体の各領域で細胞がどのように通信しているかを調べ始めます。
「この研究で本当に興味深く、斬新なのは、マイクロキメリズムと妊産婦の健康の問題を進化の枠組みに入れることです」と、イリノイ大学シカゴの生物人類学者、ジュリエンヌ・ラザフォードは言います。
「これらの胎児細胞が母体の生理機能と相互作用している場合、母体のどこで機能に最大の効果が期待できるでしょうか？ それは大きな疑問符でした。 これを進化の文脈に組み込むことは、信じられないほど賢く、斬新で、非常に刺激的でした。 これは、テスト可能な予測を推進する理論の美しい例です。」
編集者注：このストーリーは、マウス胎児細胞および乳腺組織に関する研究結果を明確にするために更新されました。
