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宇宙滞在で血圧と骨量が変化する仕組みを帰還マウスで解明、腎臓が鍵-東北大ほか

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2021年11月18日 AM11:15

重力の増減で血圧と骨の厚さが変化する仕組みは?

東北大学は11月17日、宇宙航空研究開発機構()と筑波大学との共同研究において、1か月間の宇宙滞在から帰還したマウスを解析し、宇宙旅行の際に腎臓が中心となって血圧や骨の厚さなどを変化させることを発見したと発表した。この研究は、同大大学院医学系研究科の鈴木教郎准教授(酸素医学分野)と山本雅之教授(医化学分野)らのグループによるもの。研究成果は、「国際腎臓学会誌(Kidney International)」オンライン版に公開されている。なお、同研究で得られたデータの一部は、東北メディカル・メガバンク機構とJAXAが共同で整備する公開データベースに登録されており、世界中の研究者がアクセスし、宇宙環境が生体に及ぼす影響の研究に利用することが可能。


画像はリリースより

近い将来、人類が宇宙旅行を気軽に楽しめる時代が到来すると期待されている一方で、宇宙は放射線や微小重力など、地上とは環境が大きく異なるため、宇宙進出に備えて宇宙環境が人体に与える影響を理解する必要がある。これまでに、宇宙飛行士の身体検査などから、重力の増減に対して、血圧と骨の厚さが変化することがわかっていたが、その仕組みは解明されていなかった。

宇宙ではエネルギー代謝が低下し、余剰となった脂質を腎臓が代謝・排泄と示唆

研究グループは今回、腎臓が血圧と骨量の調節を担うことに着目し、宇宙旅行から帰還したマウスの腎臓を解析。その結果、31日間の宇宙滞在から地上に帰還したマウスの腎臓で、血圧と骨量の調節に関わる遺伝子群の発現量が変化していることを発見した。また、血液中の脂質が増加しており、腎臓で脂質代謝に関係する遺伝子の発現が増加していることを明らかにした。

この結果から、宇宙空間では重力に抵抗して姿勢を維持する必要がないため、基礎的なエネルギー消費量が低下しており、腎臓が余剰となった脂質を代謝・排泄する役割を担っていることが示唆された。

宇宙への渡航前に腎機能の確認・管理・調節が重要

今回の研究成果により、宇宙では腎臓の遺伝子発現が変動し、血圧と骨量を変化させることが明らかにされた。また、微小重力環境では基礎的なエネルギー消費が低下するため、余った脂質を腎臓が処理することが判明した。

「宇宙旅行の際に腎臓が重要な役割を担うことが示されたことから、宇宙への渡航前に腎臓の健康状態を確認したり、薬剤等で腎臓の機能を調節したりして、腎機能を管理することの重要性が示された」と、研究グループは述べている。

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