我々、ヒトは大きな傷を負ってしまうと、元の組織を完全に再生することができません。どうしても線維化を伴う傷跡が残ってしまいます。
これに対して両性類のイモリは、傷跡をほとんど残さずに皮膚を再生することが可能です。しかしこれまで、再生生物の研究は線維化を回避する仕組みに焦点が当てられており、一度生じた線維化をどう処理するのかはわかっていませんでした。
こうした中で、三重大学の細見謙登助教らの研究グループは、アカハライモリを対象に同種皮膚移植をし、移植された皮膚と移植先の周辺組織がどのような経過をたどるのか検証を行いました。
この研究成果は『Inflammation and Regeneration』に掲載されています(論文タイトル:Allogeneic skin transplantation induces transient fibrosis that undergoes spontaneous regression in newts)。
イモリの再生能力
ヒトを含む哺乳類は大きな傷を負うと、組織が完全に再生することはなく、線維化を伴う傷跡が残ります。
対して高い再生能力を持つイモリは、傷を負ってもほとんど傷跡を残さずに、組織を再生することが可能です。こうした再生生物を対象にした研究では、これまで線維化を回避する仕組みに焦点が当てられてきました。
アカハライモリ(提供:PhotoAC)では、一度生じてしまった線維化はどのように処理するのでしょうか。
この疑問を解決すべく三重大学の細見謙登助教らの研究グループは、高い再生能力を持つアカハライモリを対象に同種皮膚移植を行い、その後の経過を観察しました。
同種皮膚移植を実施
同種皮膚移植とは読んで字のごとく、同種間で別の個体から皮膚を移植する手術法です。
ヒトの場合、移植された皮膚が非自己と認識され、強い免疫反応を示すことが知られています。このケースでは、最終的に皮膚が脱落してしまい傷を閉じることができません。
対してアカハライモリの同種皮膚移植では、予想外なことに移植した皮膚が移植部に留まるといった結果が得られています。その一方で、自分の皮膚移植では見られなかった、移植部の隆起が確認されました。
線維化を退縮する仕組みを持つ
研究グループは、移植部の隆起について組織学的観察を行ったところ、移植皮膚の下に線維化が形成されていることを発見。線維性組織が移植部を隆起させていることを明らかにしました。
さらに、この線維化組織は時間とともに退縮していくことが判明しています。つまり、イモリは非自己の組織に対して、線維化を起こすものの、それを退縮する仕組みを持っている可能性が示唆されたのです。
退縮には免疫細胞が関与?
次に研究グループは、組織再生に関わる細胞群に着目しました。
先行研究では高い再生能力を持つ有尾両生類において、クロドロン酸でマクロファージ様の免疫細胞を減少させると、四肢再生が阻害されることが知られています。これは免疫細胞が再生に関与していることを示唆する結果です。
アカハライモリ(提供:PhotoAC)アカハライモリでも同様にクロドロン酸で細胞群を減少させたところ、同種皮膚移植による線維化組織は引き続き形成されたものの、線維化の退縮が遅れることが確認されています。
このことから、組織再生に関わる免疫細胞が、線維化の退縮に関与している可能性が示されたのです。
ヒトの傷を正常組織に近い状態へ
今回の研究によって、高い再生能力を持つアカハライモリにおいて、同種皮膚移植を行うと、移植部の下に線維性組織が形成されること、線維化が時間をかけて退縮することが明らかになりました。
また、組織再生に関与するとされる免疫細胞を減少させた実験では、線維化の退縮が遅れたことから、この免疫細胞が線維化退縮にも関与している可能性が示唆されました。
研究グループは、ヒトの傷をより正常組織に近い状態に戻す修復方法を目指し、今後も研究を進めていくとしています。
(サカナト編集部)