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ああ、皆さん、「苦味データベース」と呼ばれるものがあるのをご存知でしたか？これは基本的に苦いと報告された何百もの異なる化合物を含むウェブサイトで、このウェブサイトとデータベースの唯一の目的は、文字通り苦く感じるもの、つまり基本的に苦味の味覚受容体を活性化できるすべてのものを特定することです。これは少し変わっていて、おそらく奇妙に聞こえるかもしれませんが、このウェブサイトには本当に重要な理由があります。このビデオでは、苦味受容体に関する最近の研究について話し合います。新しい発見は予想外のものであり、また素晴らしいことなのです。
こんにちは、私はアントンです。今日は、日本の佐々波森さんとそのチームによる研究から得られた最近のやや予想外の発見について話し合います。この研究は説明書にもあります。この研究は、多くの苦味受容体が実際に私たちの口の中だけに存在するわけではなく、私たちの皮膚を含む多くの他の細胞にも存在することを確認し説明しています。
つまり技術的には、私たちの皮膚も苦味を感じる可能性があります。一部の動物はそれができる可能性がありますが、これには誰も予想していなかった本当に重要な理由があることがわかりました。言い換えれば、技術的にはあなたの皮膚も味を感じることができるという考えについて話し合いますが、現時点では苦味しか感じられないことがわかっています。
では、これをもう少し詳しく話し合いましょう。まず、これらの味覚受容体と、それらについて現在知られていることから始めましょう。私が学校にいた頃、非常に若かった頃、科学が正式に私たちの口の中に実際に5つの異なる味があること、または基本的に私たちの舌が技術的に5つの異なるものを感知できることを受け入れた時でした。
私たちには酸味、甘味、塩味、苦味があり、5番目の味は日本語の言葉と日本の概念にちなんで名付けられています。この味は実際には1908年から日本で知られていました。しかし本質的に、これら5つの味はすべて、味によって少し異なる方法で機能するさまざまな細胞受容体によって感知されます。
一部は味覚受容細胞内のイオンチャネルとの相互作用を通じて機能し、一部は特定のタンパク質に結合することで機能します。実際のメカニズムは実際にはかなり異なりますが、苦味に関しては、分子がGタンパク質受容体として知られるものに結合するという考えに依存しています。
これが様々な分子メッセンジャーの分子カスケードを開始し、最終的に特定の神経細胞の活性化につながり、それが私たちの脳に「はい、これは苦いものです」と伝えます。この特定の写真では、下部の細胞に付着しているニューロンが見えます。
興味深いことに、多くの異なる動物では、受容体の数、つまり基本的に苦味を感知する方法の数は非常に大きく異なる可能性があります。例えば、鶏には3つしかなく、猫には少なくとも12あり、人間には25あります。さらに奇妙なのは、マウスには35あるようです。
これは異常ですが、最終的にはこれらの味覚受容体を持つ主な理由と、そもそも動物が苦味を感じる理由として説明されました。そして今日、研究者たちは、受容体の数にそのような大きな違いがある主な理由の一つは、これらの受容体が最初に何のためのものだったのか、そしてそれらがさまざまな種でどのように進化したかに関連していると考えています。
苦味受容体は、私たちが非常に有毒なものや潜在的に有害なものを摂取することを防ぐために進化した可能性が高いです。有毒な化合物や潜在的に毒性のある化合物を検出する能力は、例えば、ほとんどの毒性のある植物も通常苦いからです。
そして事実上すべての動物において、この味を担当する主要なタンパク質、そして本質的に主要な遺伝子は、ここに見えるTAS2Rという遺伝子です。これは苦味受容体で、前述したように少なくとも35種類の異なるバリエーションがあります。おそらくもっと多くあり、ほとんどの脊椎動物、ほとんどの複雑な動物がそれらを持っているようです。
それはサメや多くの魚でさえも発見されました。これはもちろん、この遺伝子が非常に早い段階で進化したことを示しています。しかしやや興味深いのは、人間ではこのタンパク質がその目的をゆっくりと失っているか、少なくともわずかに有用性が低下しているように見えることです。
チンパンジーやゴリラなどの他の類人猿と比較して、私たちの食事は過去100万年程度で変化し、現在は以前よりもはるかに多くの肉を消費し、実際に火を使って食べ物を調理することを学びました。これは基本的に人間が解毒された食べ物を消費するようになったことを意味し、したがって時間の経過とともにこれらの苦味受容体のいくつかを失う可能性が高いです。これはもちろん、マウスなどの他の動物がなぜより多くの受容体を持っているように見えるかという理由です。
少なくともこれが主な仮説でした。苦味は毒素に等しく、苦味を味わう理由は基本的に毒性のあるものを食べることを防ぐためです。しかし明らかにすべての人がこの仮説に同意したわけではなく、多くの生物学者が多くの反論を提案しました。
実際、ここでの最大の反論はかなり理にかなっていました。苦いものすべてが毒素や危険なものであるわけではありません。例えば、コーヒーや、何千年も薬として使用されてきたキニーネなども私たちには苦く感じますが、毒性の影響は生み出しません。
同様に、一部の毒素は苦くなく、摂取された場合でも危険である可能性があります。したがって、ここで何年もの間、苦味受容体が何のためのものであるか、そしてなぜそんなに多くの動物が異なる数の受容体を持っているように見えるのかを正確に説明するのに十分な証拠がありませんでした。
年月を経て、科学者たちはこの受容体が栄養を維持するのを助け、食欲を調節することもでき、驚くべきことに特に口の中と鼻の通路内で免疫反応を生み出し、消化を促進することもできることを発見しました。
これらの受容体はさまざまな機能を持っているようで、おそらく毒素からの保護として進化したわけではなく、時間の経過とともに偶然にそうなったのかもしれません。しかし過去10年程度の最近の研究では、少し予想外の何かが発見されました。
これらの受容体は私たちの口だけに存在するわけではなく、多くの他の体の部分にも存在するようです。例えば、前述した免疫反応は実際に私たちの鼻の中、副鼻腔の中、さらには喉の中でも始まります。なぜなら、基本的にこれらの受容体が私たちの鼻や喉で苦味を検出した場合に開始されるからです。
しかし奇妙なことに、それらは私たちの腸や皮膚にも存在します。これがここで少し異常で奇妙になる理由です。舌の中にあるものと腸や皮膚にあるものの主な違いは、神経伝達に関するその最後の部分に関してです。
舌の中のものは直接脳にメッセージを伝え、私たちが何を味わっているかを教えますが、他の場所で発見された同じ苦味受容体は脳にシグナルを送らないようですが、近くの細胞にはシグナルを送るようです。これは少し謎でしたが、この最近の研究で正式に最終的に説明されました。
ここで日本の研究者たちは基本的にこれらの皮膚細胞、いわゆるケラチノサイトに焦点を当て、それらが果たしている組織特異的な機能と全体的な結論を明らかにしようとしました。それは確かに毒素に関連しているようです。それは毒性物質、特に私たちの皮膚に触れるようなものに対する一種の防御メカニズムであるようです。
これはすべて、この最近の研究で、様々な皮膚細胞を使用し、それらを多くの異なる物質と混合することによって実証されました。これには苦味受容体を不活性化する物質も含まれています。
ここでこの実験のために、彼らは人間の幹細胞を使用して人間のケラチノサイトを成長させ、それらを実験室で通常使用される化合物と混合しました。なぜならそれは非常に苦いからです。ただし、これは完全に遺伝的なものなので、一部の人にとってのみ苦く感じるようです。
これはフェノチオカーボナイトとして知られており、基本的に約70%の人々が非常に苦いと感じる化合物ですが、この遺伝子を持たない人々は何も味わいません。そして細胞がこの苦い化合物を検出すると、ほぼすぐにABCトランスポーターとして知られるものの生成を開始しました。
これは本質的に細胞の防御メカニズムで、有害物質の排出を劇的に増加させ、それらを細胞から排出します。そしてこの研究では、これをすべて追跡するために、研究者たちはこれらの化合物のいくつかを目に見えるトレーサーでタグ付けしました。これによりすべてのこれらの細胞がどのように反応しているかを物理的に見ることができました。
しかし次にポイントを証明するために、彼らはVUPミルとして知られる別の化合物も使用しました。これはさまざまなトランスポーターを阻害することで知られており、毒素が内部に蓄積する原因となります。この実験により、私たちの皮膚細胞の苦味受容体が特に潜在的に毒性のある化合物に反応するように見えることが明確に示されました。
そのため、その主な役割は細胞が苦く感じるあらゆるものによって損傷を受けることから保護することです。そしてここでは毒性であることと相関しているため、実際にはこれらの細胞にとっては区別されません。苦味は悪いことを意味し、細胞から排出されます。
これは基本的に、苦味が毒性のある化合物を避けるのを助けるために進化したという考えをサポートしています。しかしこの発見はまた、技術的には毒性がなく苦いものを皮膚細胞に塗布することで、様々な皮膚細胞を浄化することが可能かもしれないことを示唆しています。
言い換えれば、これらの受容体を活性化させることで、細胞が内部から有毒なものを除去するようになり、内部メカニズムを使用して私たちの皮膚細胞をきれいにすることができる薬を作る機会を私たちに提供するかもしれません。
言い換えれば、苦味が毒性から私たちを保護するように見えるというこの確認は、苦い化合物が実際に治癒にも使用できることを示唆しています。少なくともそれがこの研究からの主な結論の一つです。
しかし少なくとも今のところ、これが私たちが知っているすべてです。主にこれが完全に新しい発見であり、まだ追加の詳細がないからです。それにもかかわらず、私たちの体の多くの部分が実際に苦味を味わっていることが分かったのは少し異常でした。私たちの脳に伝えることなく、多くの場合、それは私たちが気づかずに触れるかもしれないさまざまな有毒なものから私たちの体を保護しているようです。
しかしこのトピックについて他に何かを発見したり、人間の体について発見された他のクールな研究があれば、将来のビデオでこれについてさらに話し合います。それまでは、視聴してくれてありがとう。ロボット、宇宙、科学が大好きな人とこれを共有し、明日また戻ってきて何か他のことを学んでください。
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