子宮内では、発達中の人間が手足の余分な筋肉を成長させ、後に跡形もなく消えてしまう、と科学者たちは発見しました。
研究者が発見した一時的な組織は、私たちの進化の先祖から残ったものかもしれません。
謎の筋肉は、私たちのものよりも器用な指を持つ四肢動物に見られると、研究の共著者であるワシントンDCのハワード大学の進化生物学者で人類の古生物学者であるルイディオゴは説明しました。つま先、それらのうちのいくつかは、その柔軟な足で知られているチンパンジーのような哺乳類に現れます。しかし、人間では、組織は他の筋肉と融合するか、出生前に何もない状態に収縮します。
著者は、ほ乳類がほ乳類のような爬虫類から進化し始めたので、一過性筋肉の一部が2億5000万年以上前に私たちの成人の祖先から消えた可能性があることを示唆しています。研究のサンプルサイズが小さいことを考えると、これらの筋肉がすべての人間の胚に現れるかどうか、そしてそれが人間の進化の歴史にとって何を意味するかはまだ分からない。
「私にとって、主なものは、一時的な過剰筋肉があり、その後それらがなくなっているという考えです」と、パリのピエールアンドマリーキュリー大学の神経科学者であり発生生物学者であるAlainChédotalは述べました。作品。 「大きな結論」を導き出す前に、研究をより大規模に再現する必要があるとシェドタール氏は強調したが、予備的な結果は出生前の発達について興味深い疑問を投げかけている。
筋肉は「存在していたが存在しなかったが、その間には未知の何かがある」と彼は言った。 「この筋肉の消失を誘発しているのは何ですか？」
皮膚の下を見る
シェドタールは現在の研究には関与していませんでしたが、彼の研究室からのデータは、胎児の筋肉の発達の調査を促進しました。 2017年に、Chédotalと彼の同僚は、これまで見られなかった人間の胚や胎児の詳細な3Dスナップショットのコレクションを公開しました。チームは「ホールマウント免疫染色」と呼ばれる手法を使用して、サンプルの皮膚を透明にし、組織内の特定の種類の細胞を強調表示しました。研究者たちは、筋肉にのみ見られるタンパク質であるミオシンにラッチする抗体を使用して、人間の筋肉発達のさまざまな段階を高解像度で捉えました。
解剖学者として、ディオゴは胎児の手足の画像に潜んでいる異常な筋肉を見つけるスキルがあった、とシェドタールは言った。 Diogoは、胚の画像データベースから13の3D画像を取得しました。これは、妊娠7週間から13週間の間の胚と胎児を表しています。彼のチームは、妊娠の約7週目に、人間の胎児の手足にそれぞれ約30の筋肉が含まれていることを発見しましたが、その数は約6週間後にわずか20に減少します。
たとえば、「contrahens 5」として知られる手の筋肉は、小指に接続し、指を下に引っ張って手の中心線に近づけます。筋肉は成体サルと発達中のヒト胚に現れますが、研究者たちは妊娠10週頃に組織が分解し始め、11週前に完全に崩壊し始めることを観察しました。足では、足の中足骨の間にある筋肉が足を引っ張ってつま先が完全に形成され、9週目までに分解されます。
ディオゴは声明のなかで、7週には早くも他の筋肉に分解または融合するように見える筋肉もあれば、11週まで持続するものもありました。
「これらは私たちの祖先に存在していたことを私たちが知っている筋肉です…そしてそれらはまだそこにあります」とディオゴは一過性の構造について語った。筋肉の残骸はアタビズムとして知られています-特定の生物では失われましたが、胚発生中または成人では変化や異常として現れる可能性のある解剖学的構造です。
研究によると、人間は通常、出生前に無防備な四肢の筋肉の3分の1を失うが、まれに、1つまたは2つの筋肉が剪定の間持続し、成人期になると、ディオゴ氏は述べた。残存する筋肉は気付かれないことが多く、問題を引き起こしたり、所有者に軽快な指を与えたりすることはありませんが、ダウン症候群やエドワーズ症候群などの発達遅延のある個人では、はるかに一般的であるようです。著者らは、子宮内での発育停止または発達遅延を経験すると、運動性筋肉を維持する可能性が高くなる可能性があると著者らは示唆している。
この研究は、人間の胚性肢発生の「最初の正確なアトラス」を提供していると、パリセーヌ生物学研究所の発生生物学者であるDelphine Duprez氏はLive Scienceにメールで伝えた。しかし、「動物モデルと比較して、ヒト胚の筋発達を研究することは依然として難しい」ことを考えると、結果はまだ検証されておらず、確認が難しい場合があると付け加えた。
初期研究の緩和を期待して、Chédotalと彼の研究室のメンバーは、画像のデータベースを構築し続けています。現在では、最大8つの組織タイプに異なる抗体を同時にタグ付けできます。つまり、人間の発達初期における動脈、神経、筋肉の相互作用を示すことができます。筋肉を神経につなぎ、血液を十分に供給して生き残る必要があるため、詳細なデータにより、ディオゴのような科学者は、子宮内で筋肉がいつ、どのように、どのように消えるかを正確につなげることができるかもしれないと彼は言った。
Chédotal氏はさらに、増え続けるデータベースは、すでに一般利用が可能であり、仮想現実や、ユーザーが3D画像を操作できる他のプラットフォームと互換性を持つように最終的に適応されると付け加えた。彼は、データベースが、これまで何十年も昔の教科書のイラストから胎児の発育を研究してきた絶賛された研究者から医学生まで、すべての人に役立つことを望んでいると彼は言った。
Diogoは、データベースからの画像を使用して、子宮内で人間の頭、動脈、神経がどのように発達するかを研究することを計画しています。人間の進化の歴史の新しい詳細を発掘するだけでなく、ディオゴ氏は、医療専門家が患者の皮膚の下にあるものを正確に予測できるよう支援することを目的としていると述べました。研究者が特定の患者に存在する可能性のある解剖学的変化を予測できれば、医師はより適切に手術に備えることができ、一般に優れたケアを提供できると彼は示唆した。
