血液凝固の常識を覆す発見：主役は血小板だけではなかった！赤血球の知られざる役割
けがをした時に血が固まるのは、私たちの体を守るための重要な仕組みです。この血液凝固の主役は、長年「血小板」であると考えられてきました。しかし、もし血液中で最も数が多い「赤血球」が、これまで考えられていたような単なる傍観者ではなく、実は血栓を固めるプロセスに積極的に参加しているとしたらどうでしょうか？
ペンシルベニア大学の研究者たちによる最新の研究が、まさにその驚くべき事実を明らかにしました。「この発見は、私たちの体における最も重要なプロセスの一つについての理解を根本から変えるものです」と、同大学ペレルマン医学部の上級研究員であり、本研究の共著者であるルステム・リトビノフ博士（Rustem Litvinov, PhD）は述べています。「過剰な出血や、脳卒中で見られるような危険な血栓を引き起こす凝固障害の研究、そして治療に新たな道を開くものです。」
この発見は2025年7月10日に『Blood Advances』誌に掲載され、傷口を最初に塞ぐ小さな細胞片である血小板だけが血栓の収縮を駆動するという長年の定説を覆しました。ペンシルベニア大学の研究チームは、赤血球自身が血栓を収縮させ安定化させるという、この重要なプロセスに貢献していることを見出したのです。このオープンアクセスの論文は、「Red Blood Cell Aggregation within a Blood Clot Causes Platelet-Independent Clot Shrinkage（血栓内での赤血球の凝集が血小板に依存しない血栓収縮を引き起こす）」と題されています。
「赤血球は17世紀から研究されてきました」と、もう一人の共著者であり、ペンシルベニア大学工学部 機械工学・応用力学の教授であるプラシャント・プロヒット博士（Prashant Purohit, PhD）は言います。「驚くべきことに、21世紀の今でも私たちは赤血球について新しいことを発見し続けているのです。」
予想外の発見
これまで研究者たちは、血栓の収縮には血小板のみが関与していると信じていました。これらの微小な細胞片が、フィブリンと呼ばれるタンパク質のロープのような線維を引っ張ることで、血栓を固く引き締め、安定化させると考えられてきたのです。
「赤血球は受動的な傍観者だと思われていました」と、共著者であり、PSOMの細胞・発生生物学の教授で、ペンシルベニア大学工学部の生命工学大学院グループにも所属するジョン・ワイゼル博士（John Weisel, PhD）は言います。「私たちは、赤血球は血栓がより良い封鎖を形成するのを助けているだけだと考えていました。」
その仮説が崩れ始めたのは、ワイゼル博士とリトビノフ博士が、失敗すると予想していた実験を行った時でした。彼らは血小板を含まない血栓を作成しました。「私たちは何も起こらないと予想していました」とワイゼル博士は振り返ります。「しかし、実際には血栓は20%以上も収縮したのです。」
結果を再確認するため、チームは血小板の活動を阻害する化学物質で処理した通常の血液を用いて実験を繰り返しました。それでも血栓は収縮しました。「その時、私たちは赤血球が単にスペースを埋めている以上の役割を果たしているに違いないと気づきました」とリトビノフ博士は語ります。
血栓の力学をモデル化する
赤血球がどのようにしてこの予期せぬ振る舞いを引き起こしているのかを解明するため、チームは機械工学の専門家であるプロヒット博士に協力を求めました。
血栓やゲルのようなソフトマテリアルの専門家であるプロヒット博士は、赤血球が主に「浸透圧による枯渇（osmotic depletion）」によって凝集するという数学モデルを開発しました。
このプロセスは、塗料、牛乳、泥水のような混合物であるコロイド中の粒子が、周囲の条件が変化したときに集まってクラスターを形成する仕組みも説明できます。
「本質的に、周囲の液体中のタンパク質が圧力の不均衡を生み出し、それが赤血球を互いに押し付けます」とプロヒット博士は説明します。「この引力によって赤血球はより密に詰まり、血小板がなくても血栓の収縮を助けるのです。」
血小板なしで凝固が進む仕組み
血液が凝固し始めると、フィブリンと呼ばれる網目状のタンパク質がメッシュを形成し、赤血球を捕らえて引き寄せます。「この充填が、浸透圧による枯渇の力が働くための舞台を整えるのです」とプロヒット博士は言います。
赤血球がフィブリンメッシュ内に密に詰め込まれると、周囲の液体中のタンパク質が細胞間の狭い隙間から絞り出されます。これにより不均衡が生じます。詰め込まれた細胞の外側のタンパク質濃度が細胞間よりも高くなり、これが「浸透圧」の差を生み出します。
その圧力差は、外部からの圧搾のように働き、赤血球をさらに密に押し付けます。「この引力により、細胞は凝集し、周囲のフィブリンネットワークに機械的な力を伝達します」とプロヒット博士は付け加えます。「その結果、血小板の作用がなくても、より強力でコンパクトな血栓が形成されるのです。」
モデルの検証
これまでの研究では、赤血球表面の小分子間の引力によって細胞が付着する「架橋」という、別の可能性も示唆されていました。
「私たちのモデルは、架橋効果が実在することを示唆しましたが、その効果は浸透圧による枯渇の効果よりもはるかに小さいものでした」とプロヒット博士は言います。
モデルを検証するため、筆頭著者であり、現在はPSOMの薬理学のポスドク研究員であるアリーナ・ペシュコワ博士（Alina Peshkova, PhD）は、改変した血栓を用いて一連の実験を行いました。
架橋効果を引き起こす分子が存在しない場合でも血栓は収縮しましたが、浸透圧による枯渇を防ぐように設計された環境では、収縮はほとんど起こりませんでした。
「私たちはモデルが予測したことを実験的に確認しました」とペシュコワ博士は言います。「これは理論と実践が互いに支え合った一例です。」
血液凝固疾患や脳卒中との闘い
赤血球が血栓の形成と成熟において果たす役割をより深く理解することは、血小板の数が少なくなることで制御不能な出血を引き起こす可能性がある血小板減少症のような疾患に対する新しい治療法につながる可能性があります。
また、この発見は、血栓が断片化して血流に乗り、脳卒中を引き起こす閉塞（塞栓症: embolismsとして知られる）がどのようにして起こるかについても光を当てる可能性があります。
「最終的に、私たちのモデルは血流内での凝固に関連する疾患の理解、予防、そして治療に役立つでしょう」とプロヒット博士は述べています。
この研究はペンシルベニア大学ペレルマン医学部（PSOM）および工学・応用科学部で実施され、米国国立衛生研究所（NIH）および米国心臓協会（AHA）の支援を受けました。
追加の共著者には、PSOMのエカテリーナ・K・レドニコワ氏、ラファエル・R・ヒスマトゥーリン氏、ウラジーミル・R・ムジカントフ氏、そしてPSOMとバージニア工科大学のオレグ・V・キム氏が含まれます。
