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腸内の「第2の脳」、排便を促進──仕組みを解明する新発見

2018年6月4日(月)19時00分
高森郁哉

yodiyim-iStock

脊椎動物の腸の中には、脳と脊髄からなる中枢神経系から独立した腸管神経系があり、「第2の脳」とも呼ばれている。最新の研究により、腸管神経系が排便を促進する仕組みが初めて解明された。

腸管神経系とは

腸管神経系(ENS)は、消化管壁の中に存在する神経ネットワークを指す。英国の生理学者ジョン・ニューポート・ラングレーが20世紀前半に自律神経系を交感神経系、副交感神経系、腸管神経系に分類するなど、その存在は早くから知られていた。

人間のENSは5億個のニューロンで構成されている。これは脳のニューロンの200分の1、脊髄のニューロンの5倍に相当する。

これまで、ENSが中枢神経系と連携して腸の働きを助けていることは知られていたが、具体的な仕組みについては不明な部分もあった。

豪フリンダース大の研究

オーストラリアのフリンダース大学で神経生理学を専門とするニック・スペンサー博士らのチームは、マウスを使った実験でENSの働きを解明する研究成果を論文にまとめ、米国神経科学学会が発行する学術誌「ジャーナル・オブ・ニューロサイエンス」に発表。科学系メディアのサイエンス・アラートなどが報じている

論文によると、ENSが大腸の推進運動を促している事実はよく知られているが、大腸に神経性収縮を伝えるENSの発火パターンは未知のままだったという。この発火パターンを探るため、研究チームはニューロンの高解像度画像と電極を使ってマウスの大腸の平滑筋組織から電気信号を記録し、数百万もの細胞に関わるニューロン発火のリズミカルなパターンを発見。このパターンが腸内の筋収縮を促進し、体から排泄物を押し出していることを確認した。

ENS研究の将来性

スペンサー博士はサイエンス・アラートの取材に応じ、「消化管のユニークな特徴は、脳や脊髄から完全に独立して機能できる完結した神経系を持つ唯一の内臓であるという点」だとし、進化の観点からENSが「第1の脳」だとする研究もあると指摘した。

同博士はまた、今回の研究でENSにおけるニューロンの大規模集団が腸の収縮をもたらす仕組みが初めて解明されたとし、今後はこの成果が基礎となり、慢性の便秘などENSの機能不全による腸疾患の治療法が進歩する可能性があると述べた。

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