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呼吸

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1: 2018/10/25(木) 13:07:03.51 ID:CAP_USER
1億2000万年前のいまの中国東北部にあたる場所で、火山噴火に巻き込まれて死んだ鳥がいた。突然降ってきた火山灰に埋まり、軟組織は腐敗する間もなかった。それから長い時間をかけて、組織は化石へと変化しつつ、保存されてきた。

 発見された鳥の化石の中に肺の組織が含まれていたことが、最新の研究で明らかになった。太古の鳥の肺が化石になって発見されるのは初めて。研究成果が学術誌「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に掲載された。

 今回発見されたのは、白亜紀に生きていた鳥、アーケオリンクス・スパスラ(Archaeorhynchus spathula)。化石には、羽毛とともに多くの軟組織が保存されており、現代の鳥にかなり近い肺を持っていたことが判明した。鳥の肺はとても効率的で、空を飛ぶためにうまく適応している。このような進化を遂げた肺が、これまで考えられていたよりもかなり早い時期に現れていたことを、今回の研究成果は示唆している。

「これまで鳥の肺や呼吸、進化についての知見はすべて、骨格の化石から推測されてきたのですが、それだけでは十分ではなかったことに気づきました」と、中国科学院古脊椎動物学・古人類学研究所の古生物学者で、今回の論文の共著者であるジンマイ・オコナー氏は述べている。

「わくわくするような発見です」と、この論文を査読した米ユタ大学の解剖学者で生理学者のコリーン・ファーマー氏は語る。「この種の恐竜に鳥のような肺が見つかるのは予想されていたことですが、実際に確かな証拠を示したというのはすごいことです」

■肺と飛翔能力の大事な関係

 化石になること自体珍しいのに、軟組織の痕跡を残した化石となればなおさら貴重だ。これまでに見つかっているのは、古代魚類の心臓の化石や装甲恐竜のごつごつした皮膚などで、オコナー氏自身も恐竜時代の鳥類の卵胞(受精前の卵子を含んだ袋)を発見した経験を持つ。また、鳥以外の化石化した肺の断片を発見した研究も、過去に3例ある。
 鳥がどのようにしてこれほどの飛翔能力を獲得したのか。それを知るうえで、鳥類の肺の化石は大変有用である。

 肺は、無数の血管が走る薄い膜を通して、酸素と二酸化炭素を交換している。この膜が大きくて薄いほど、膜は複雑に折りたたまれ、肺の効率は向上する。人間の肺の内部表面積は、全体で46平方メートルに達する場合もある。

 空を飛ぶには大変な運動が必要で、鳥はそのために肺を極限まで酷使する。鳥の肺はいくつにも分かれ、胸郭の周囲に貼り付いている。他の動物と違って、鳥の肺は膨張・収縮をせず、その下につながっている複数の気嚢がふいごのように空気を送り、呼吸する。このため、肺の膜は極端に薄くなり、酸素が効率よく吸収され、飛翔筋肉にそれだけ酸素を送り込むことができる。しかし、このような特殊化された肺は、いつごろ進化したのだろうか。

 オコナー氏と中国山東省天宇自然博物館の研究者らは、最初からこの呼吸の謎を解こうとして研究を始めたわけではない。当初は、アーケオリンクスの飾り尾羽も含めた羽毛が、化石で初めて発見されたことに興味を示した。

 オコナー氏と研究仲間の王孝理氏が化石を調べたところ、鳥の胴に斑点のついた奇妙な白い塊がふたつ、突起物のように飛び出ているのに気付いた。ちょうど胸のあたりに位置していることから、化石化した肺ではないかと思われた。

 最初にこの化石について論文を書いた際は、羽だけに注目して、肺があるかもしれないということはわずかに言及したのみだった。ところがオコナー氏によると、これが肺であるとはっきり証明されていないことを嘆いた査読者がひとりいたため、論文は却下されたという。

そこで、突起物を詳しく調べることにした。高精度の顕微鏡を使ってみると、人間の毛髪の10分の1に満たない細い空間が蜂の巣のように並んでいることに気付いた。南アフリカのヨハネスブルク大学教授で鳥の肺組織が専門のジョン・マイナ氏にメールで助言を仰いだところ、細かく分かれた鳥の肺の小房によく似ていると返答してきた。顕微鏡では、それぞれの空気の管まで確認できる。マイナ氏は、最終的な論文の共著者に名を連ねている。

「論文を拒否されて、やる気が湧きました」と、オコナー氏は言う。「おかげで、化石をもっと詳しく調べることができ、肺組織の発見につながりました」

続きはソースで

■原始的な鳥類アーケオリンクス・スパスラの化石には、羽毛だけでなく肺の組織も残されていた。
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/102400458/01.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/102400458/
ダウンロード


引用元: 【古生物】太古の鳥の肺が初めて見つかる、飛行進化のカギ[10/25]

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1: 2018/10/25(木) 13:53:59.91 ID:CAP_USER
呼吸が脳の活動、特に記憶に対してどのような影響を与えるかという研究を行っていたスウェーデンのカロリンスカ研究所の研究者が「鼻呼吸を行うことで匂いの記憶は強化された」という実験結果を発表しています。

Respiration modulates olfactory memory consolidation in humans | Journal of Neuroscience
http://www.jneurosci.org/content/early/2018/10/22/JNEUROSCI.3360-17.2018

Breathing through the nose aids memory storage -- ScienceDaily
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181022141509.htm

何かの匂いをかいだ時、匂いの元となる分子が鼻の奥にある嗅覚受容体に結合し、受容体の電気信号が嗅覚受容神経を通じて「嗅球」と呼ばれる脳組織に到達します。そして、嗅球が信号を元に処理した嗅覚情報を大脳へ送ることで、嗅覚が認識されていると考えられています。

この嗅球は、記憶に関わる脳組織である海馬との間にも回路を持ち、嗅覚と記憶が密接に関係していることは、これまでの研究からも明らかとなっていました。このことから、カロリンスカ研究所で臨床神経科学を研究するArtin Arshamian氏は「口呼吸ではなく鼻呼吸によって匂いに関する記憶が強化されるのではないか」という仮説を唱え、比較実験を行いました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/24/breathing-through-nose-aid-memory/00.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181024-breathing-through-nose-aid-memory/
ダウンロード (1)


引用元: 鼻呼吸によって記憶力が強化されることが判明[10/24]

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1: 2018/10/24(水) 10:56:01.01 ID:CAP_USER
【10月23日 AFP】火星の地表のすぐ下にある塩水には、数十億年前の地球上で出現・繁栄したものと同種の微生物の生命を維持するのに十分な量の酸素が溶け込んでいる可能性があるとの研究論文が22日、発表された。

 英科学誌ネイチャー・ジオサイエンス(Nature Geoscience)に掲載された論文によると、場所によっては海綿動物などの原始的な微生物を生存させることができる量の酸素が存在する可能性があるという。

 論文の筆頭著者で、米ジェット推進研究所(JPL)の理論物理学者ブラダ・スタメンコビッチ(Vlada Stamenkovic)氏は、高濃度の塩分を含む「火星上の塩水には、微生物が呼吸するのに十分な量の酸素が含まれている可能性があることを、今回の研究で発見した」と話す。

「この結果により、現在および過去の火星の生命存在の可能性に関するわれわれの理解が根本的に変わることになる」と同氏はAFPの取材に語った。

 これまでは、火星に存在する酸素は微量で、微生物の生命でさえも維持するのに不十分だと考えられていた。「火星の大気中の酸素濃度は約0.14%とごくわずかなため、火星上の生命に酸素が関与する可能性があるとは誰も考えたことがなかった」と、スタメンコビッチ氏は指摘する。

続きはソースで

(c)AFP

http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/3/b/320x280/img_3b55419acbc4c2d0993a0e76f15690ef148032.jpg

http://www.afpbb.com/articles/-/3194280
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】火星に生命維持可能な量の酸素、地下塩水に溶解か

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1: 2018/06/25(月) 09:46:17.26 ID:CAP_USER
順天堂大学は、同大大学院の研究グループらが、細胞内のミトコンドリア呼吸鎖複合体Iに対する阻害剤が、再発性/難治性白血病に対する新しいがん治療薬になりうることを発見したことを発表した。

この成果は、同大大学院医学研究科臨床病態検査医学の田部陽子特任教授らの研究グループと、米国MD Anderson がんセンターのJoseph R. Marszalek 博士、Marina Konopleva 教授らとの共同研究によるもので、6月11日、英国科学雑誌「Nature Medicine」のオンライン版に掲載された。

IACS-010759によるミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの阻害とエネルギー産生抑制IACS-010759によるミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの阻害とエネルギー産生抑制がんの治療において、 抗がん剤が効かなくなる耐性の獲得が問題となっている。
がん細胞が存在するがん微小環境では、異なる性質をもつ細胞の集団として存在するため、抗がん剤の特異的な分子異常を標的とした治療に対して生き残ったがん細胞は、変異しながら次々と耐性を獲得していく。

そこで研究グループは、この耐性の獲得を避けるため、細胞が共通してエネルギーを依存するミトコンドリア呼吸を標的とした抗がん剤の開発が有効ではないかと考えた。
まず、がん微小環境においてがんの生存を助ける低酸素誘導因子(HIF1a)を抑える分子に着目し、新しい医薬品の候補となり得る化合物薬剤のスクリーニングを開始した。

その化合物の中から、ミトコンドリア呼吸鎖複合体Iを標的とする酸化的リン酸化阻害剤のIACS-010759を選出し、次にこの阻害剤の抗がん作用について複数の培養がん細胞を用いて調べたところネルギー産生に必要なアスパラギン酸を抑えて、 がん細胞の増殖を抑制することを発見した。

続きはソースで

■IACS-010759投与前後の脳のMRI画像と抗腫瘍効果
https://news.mynavi.jp/article/20180625-652692/images/002.jpg
■IACS-010759によるミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの阻害とエネルギー産生抑制
https://news.mynavi.jp/article/20180625-652692/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180625-652692/
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引用元: 【医学】順天堂大、がん細胞のエネルギーを枯渇させる新しい抗がん剤を発見[06/25]

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1: 2018/05/09(水) 17:19:20.39 ID:CAP_USER
寝ている間に何度も呼吸が止まる「睡眠時無呼吸症候群」と高血圧や糖尿病の間に関連があるとする調査結果を、京都大学のグループが発表しました。

これは、京都大学大学院医学研究科の陳和夫特定教授と松本健客員研究員などのグループが発表しました。

グループは5年前から去年にかけて滋賀県長浜市で健康診断を受けた30代から80代の男女7000人余りを対象に、睡眠時の呼吸の状態と生活習慣病の関係を調べました。

その結果、全体のおよそ12%に当たる866人が比較的程度が重い「睡眠時無呼吸症候群」で、このうち男性では4人に1人が治療が必要な状態でした。

続きはソースで

NHKニュース
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20180509/k10011432311000.html
ダウンロード (1)


引用元: 【医学】睡眠時無呼吸症候群 高血圧や糖尿病と関連 京大グループ[05/09]

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1: 2018/04/26(木) 01:09:55.10 ID:CAP_USER
伝統的に素潜り漁を行ってきた東南アジアの少数民族バジャウ族が、脾臓が通常よりも大きくなる遺伝子を持ち、無呼吸での潜水に適応する進化を遂げていたことが、最新の研究で明らかになった。

■「海の遊牧民」バジャウ族

バジャウ族は主にフィリピン南部、インドネシア、マレーシアに暮らす少数民族で、人口は約100万人。
彼らは伝統的にハウスボートに住み、東南アジアの海を移動しながら漁をしていることから、"海の遊牧民"とも呼ばれる。

バジャウ族は、木製のゴーグルとウエイトベルトだけの簡素な装備で、深度70メートル以上の海中まで数分間にわたり無呼吸で潜水するという驚異的な能力で知られる。
このような素潜りを、1日8時間程度繰り返し行っている。

バジャウ族のこうした素潜り漁は、16世紀前半のヴェネツィア共和国の探検家の記録によって確認されている。
一説では、彼らの素潜り漁の伝統は数千年にも及ぶ可能性があるという。

■コペンハーゲン大の調査

コペンハーゲン大学の地理遺伝学センターに所属する研究者らがこのほど、バジャウ族の遺伝子と潜水能力の関係を調査し、米学術誌「セル」の最新号に論文が掲載された。
英BBCなどが報じている。

続きはソースで

関連ソース画像
https://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2018/04/takamori4-thumb-720xauto.jpg

関連動画
Some people have evolved bigger spleens to hunt underwater https://youtu.be/T3fOf5YZI-Q


Jago: A Life Underwater Trailer https://youtu.be/H8GvFRHgkao



ニューズウィーク日本版
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/04/post-10045.php
ダウンロード (1)


引用元: 【医学】進化する人類──素潜り漁のバジャウ族、「脾臓が大きく」進化していた[04/25]

進化する人類──素潜り漁のバジャウ族、「脾臓が大きく」進化していたの続きを読む
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