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心臓の拍動の定常性にマクロファージが関わっている【NPO法人AASJ代表理事・京大医学部名誉教授 西川伸一】

心臓の拍動の定常性にマクロファージが関わっている

「プロフェッショナル」では、第一線で活躍する医療関係者のコラムをお送りします。


誰も気がつかなかった研究

論文のタイトルは一目で人を引き付けることが重要だ。トップジャーナルですら毎日毎日数多くの論文が掲載される。しかし、科学雑誌を端から端まで読む研究者はまずいないだろう。ざっと目次を見て、自分に関わる分野や、面白そうなタイトルを見つけて初めて、サマリーに目を通す。上手に目を惹きつけるタイトルの中には、しかし直感的に「受け狙いの論文か?」と疑ってしまう場合もよくある。特に、起こっても不思議はないが、起こるかどうか気にしたこともなかったような現象、すなわち「どうしてこんなことに気づかなかったのか?」と思える現象についての論文にはしばしばそんな気持ちを抱く。

今日紹介するマサチューセッツ総合病院からの論文もタイトル(「Macrophage facilitate electrical conductance in the heart(マクロファージは心臓での電気刺激伝達性を高める)」)を見たとき「どうしてこんなことがわからなかったのか?」と思ってしまった。しかし本当なら臨床的にも重要な発見で、当然4月20日号のCellに掲載された。

 

心臓でのマクロファージの分布から着想

イントロダクションを見る限り、何か強い動機でこの研究を始めたわけではなさそうだ。マクロファージの中には、組織に居着いて機能する集団がある。典型的なのが肝臓のクッパー細胞で、古い赤血球を取り込んでヘモグロビンの分解に関わっている。当然心筋の中にマクロファージが多く存在すると言われても誰も不思議に思わない。ただ、このグループは心臓でのマクロファージの分布を房室結節(AVN)と心室に分けて詳しく見たところ、AVNに密集していることに気づき、何か機能があるのではと疑ってかかった。

あとは蛍光抗体法や遺伝子発現、あるいは血管を融合させるパラビオーシスを用いて、AVNのマクロファージ様細胞が循環によってリクルートされるマクロファージであること、そして心筋と同じ様にコネキシンを発現してギャップジャンクションをAVN細胞と確立していることを明らかにしている。

 

心臓の拍動にマクロファージが関与

次に、遺伝子発現からマクロファージ自体もチャンネルを発現しており、生理的にも興奮性の膜を有しており、心筋の興奮に応じて同じ様に興奮していることを確かめる。

ここまでくると、なるほどと読む方も真剣になる。これに続いて、様々な生理学的実験が行われ、マクロファージがあると心筋の膜電位がプラス側に偏り、より興奮しやすくしていることを明らかにする。これを体内で確かめるために、チャンネルロドプシンをマクロファージで発現させ、取り出した心臓に光を当ててマクロファージを興奮させると、刺激中に房室電導率が上昇することを発見する。

最後にマクロファージのコネキシンをノックアウトしたり、マクロファージ自体を一過性に除去する実験から、マクロファージと心筋や伝導系との結合が消失すると、刺激伝達速度が低下し、マクロファージを完全に除いた実験では、最終的に房室ブロックに至ることを示している。

 

今後、重要な参考論文になりうる

細胞生物学、生理学、分子遺伝学実験を組み合わせた説得力のあるデータで、なぜ関与する様になったのか、進化的疑問はともかく、十分納得できた。今後様々な不整脈へのマクロファージの関与を調べる研究が増えるトレンドを作る、臨床的に重要な論文になるかもしれない。

タイトルで惹きつけて、読後も納得できる論文は面白い。

 

この記事は、寄稿者である西川伸一氏の許諾を得て、「NPO法人オールアバウトサイエンスジャパン」の公式サイト内「論文ウォッチ」コーナーから転載をしております。

http://aasj.jp/watch.html

 

西川 伸一

執筆者:西川 伸一 氏
NPO法人AASJ代表理事 / 京都大学医学部名誉教授