サメは多くの点で他の魚類と異なり、野生での傷からの回復が報告されていることから、傷の治癒能力が驚くほど優れていると言われています。この治癒能力はまだ実験室条件下で文書化されていませんが、サメの皮膚に含まれる化学物質のいくつかは、生医学的に大きな可能性を秘めています。この可能性を調査するために、スウェーデンのカロリンスカ研究所の皮膚科研究者2人が、同僚と共に、小型のサメ、スピニードッグフィッシュ(Squalus acanthias)およびその他の軟骨魚種について、ウッズホールの海洋生物学研究所(MBL)で研究を行いました。彼らの目的は、これらの動物の皮膚のユニークな生化学を理解することです。他の研究所でのサメの研究は、新しい抗生物質の開発や、嚢胞性線維症研究に関連する生化学的経路の発見につながっています。
カロリンスカの皮膚科准教授で主任研究員のヤコブ・ウィクストローム博士(Jakob Wikström, PhD)と、上級研究者のエティ・バッハール・ウィクストローム博士(Etty Bachar-Wikström, PhD)は、MBLでサメの2種類と、その近縁種であるリトルスケートの皮膚粘液を調査しました。多くの魚類が比較的滑らかな皮膚を持ち、厚い粘液層で保護されているのに対し、サメは砂紙のように感じる粗い皮膚を持っています。この皮膚が保護的な粘液層を持っているかどうかは明らかではありませんでした。
「魚の生物学についてはサメの生物学よりもはるかに多くのことが知られています。その理由は明白です」とウィクストローム博士は述べました。「魚は扱いやすく、商業的な関心も大きいからです。」もちろん、サメも魚ですが、魚の99%は骨を持つ種(Osteichthyes)であり、軟骨のサメやスケート(Chondrichthyes)とは異なりますと彼は指摘しました。
この研究の初期結果は、2023年9月20日に「International Journal of Molecular Sciences」で発表されました。この論文は「Identification of Novel Glycans in the Mucus Layer of Shark and Skate Skin(サメとスケートの皮膚粘液層における新規グリカンの同定)」と題されています。「この論文の目的は、これまで詳細に行われていなかったサメの皮膚を分子レベルで特徴付けることでした」とウィクストローム博士は言いました。彼らの研究では、サメの皮膚には非常に薄い粘液層があり、骨を持つ魚のそれとは化学的に異なることが判明しました。サメの粘液は酸性度が低く、ほぼ中性であり、骨を持つ魚の粘液よりも、いくつかの哺乳類の粘液、人間の粘液と化学的に類似していることがわかりました。
「サメの分子生物学がユニークであるということに、これはさらなる証拠です」とウィクストローム博士は述べました。「彼らはただの別の泳いでいる魚ではありません。ユニークな生物学を持っており、そこから導き出せる人間の生医学的応用がたくさんあると思います。例えば、粘液の主成分であるムシンに関しては、そこから開発できるさまざまな創傷ケアの局所治療薬を想像することができます。」すでにタラからは創傷治療製品が開発されていると彼は言い、「サメから同様のものを作ることが可能だと思います。」
ウィクストローム博士は、「人間との関連性に加えて、これらの驚くべき動物を特徴付け、彼らが環境でどのように生き残っているかをもっと知ることも重要です...これはさらなる分子レベルの理解への第一歩に過ぎないと思います」と付け加えました。
この科学者ペアは、スピニードッグフィッシュやリトルスケート(Leucoraja erinacea)、チェーンキャットシャーク(Scyliorhinus retifer)などの種のユニークな生化学的特性をさらに詳細に特徴付ける一連の論文を執筆中です。これらの論文には、皮膚の異なる細胞タイプをシングルセルレベルで研究し、またサメの皮膚の治癒能力についてもより詳細に調べる内容が含まれています。
「進化的に私たちから遠い動物でも、人間にとって非常に重要な情報を与えてくれることがあります」とウィクストローム博士は述べました。
ゼブラフィッシュの創傷治癒に関する多くの研究が行われている一方で、「サメについては同じ程度に行われていません。ですから、私たちが何を見つけるかは本当にわかりません。探索的な研究でとても興奮しています」と彼は言いました。
研究者たちは、MBLがこの作業を可能にする特別なリソースを提供したと述べました。これには、関連する種の大規模な標本コレクションと、これらを扱うのに非常に経験豊富な専門家が含まれます。「彼らが持っているユニークな専門知識です」とウィクストローム博士は言いました。「アメリカ合衆国や世界の多くの場所では、彼らが持っているようなものはありません。」
この記事はデビッド・L・チャンドラー氏によって書かれたリリースに基づいています。
[News release] [International Journal of Molecular Sciences article]



