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生きたマウスの頭部に人間のミニ脳を移植。成長し新たな神経ネットワークが接続される

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(著)

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ヒト脳オルガノイド(緑色とオレンジ色)が移植されたマウスの頭部。Image credit:S. Pasca lab/Stanford University
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 人間の脳の謎を解き明かすため、人間の細胞から作ったミニ脳をマウスに移植する実験が成功した。

 アメリカのスタンフォード大学の研究チームは、遺伝子操作により大脳皮質の大部分を持たずに生まれたマウスの頭蓋骨に、人間のミニ脳(ヒト脳オルガノイド)を外科的に移植した。

 するとミニ脳はマウスの体内で成長し、マウスの神経や脊髄と結合して機能し始めたのだ。

 この「異種皮質マウス」は、自閉症などの病気のメカニズムを解明に役立つかもしれない。

 この研究成果は『Nature』誌(2026年9月16日付)に掲載された。

参考文献:

大脳皮質を持たないマウスを遺伝子操作で作成

 人間の脳の仕組みや病気の原因を研究する際、生きている人間の脳を直接観察することはできない。

 そこで科学者たちは、ペトリ皿の上で人間の細胞を培養したミニ脳(脳オルガノイド)を使って研究を進めてきた。

 だがペトリ皿上のミニ脳には、血液の供給や感覚情報といった実際の身体の機能が欠けているという弱点があった。

 この問題を解決するため、アメリカのスタンフォード大学のセルジュ・パスカ教授が率いる研究チームは新たな実験を行った。

 研究チームは遺伝子操作を行い、高度な思考を司る大脳皮質と海馬の大部分を持たずに生まれる「無皮質マウス」を作成した。

 この無皮質マウスは、大脳皮質と海馬に限れば実に98%を欠いていたにもかかわらず、記憶や運動のテストでわずかに成績が落ちたものの、脳の体積の半分を失っているとは思えないほど普通に活動した。

 神経系の発達初期に一部が失われても、残りの神経系がその役割を補う柔軟性を持っていることがこの結果から示された。

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遺伝子操作で大脳皮質と海馬の大部分を持たずに生まれる「無皮質マウス」を作成 Image credit:S. Pasca lab/Stanford University

人間のミニ脳が成長し、マウスの神経系と統合して機能

 研究チームは次に、生後間もない無皮質マウスの頭蓋骨の空いたスペースに、人間の細胞から培養したミニ脳を外科的に移植した。

 人間のミニ脳を移植されたマウスを、研究チームは「異種皮質マウス」と名付けた。

 移植された人間のミニ脳はマウスの体内で栄養を得て成長し、3か月以内に体積が約5倍に拡大した。

 この時点でミニ脳は大脳皮質組織の90%以上を占めるまでになり、内部には血管が形成された。

 さらにミニ脳はマウス本来の脳や脊髄と機能的な神経ネットワークを構築し、電気的に活動し始めたのだ。

 マウスの体内では、ペトリ皿の環境では生成が難しかった「フォン・エコノモ神経細胞」に似た特殊な細胞も作られた。

 フォン・エコノモ神経細胞は人間の脳に存在し、社会性や直感に関わるとされている細胞である。

 生きたマウスの体内環境が、人間のミニ脳をより複雑に成長させるためのシグナルや栄養を与えたと考えられている。

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異種皮質マウスの脳の側面ず。ヒト脳オルカノイドの移植片(緑色と赤色)からマウスの脳(青色)を通って伸びる神経線維が示されている。Image credit:S. Pasca lab/Stanford University

低酸素状態の実験で判明した人間の脳特有の脆弱性

 研究の次の目的は、この異種皮質マウスを使って、病気や環境が人間の脳にどのような影響を与えるかを調べることだった。

 人間の脳の発達段階は低酸素状態に弱く、酸素が足りないと脳性麻痺などの深刻な症状を引き起こす。

 研究チームが異種皮質マウスを5時間の低酸素状態に置いたところ、人間の細胞からなる組織は大きなダメージを受けた。

 酸素を奪われた異種皮質マウスは、運動やバランスを保つのが困難になった。

 一方で自分の大脳皮質を持つ通常のマウスは、同じ低酸素状態でもほとんど影響を受けなかった。

 この結果は、人間の脳がなぜ酸素不足に弱いのかを解明し、脳性麻痺の治療法を探るための重要な手がかりになると期待されている。

 特定の病気を持つ患者のDNAからミニ脳を作成し、それをマウスに移植することも可能である。

 前頭側頭型認知症や自閉症などの患者の細胞を使うことで、病気が脳のネットワークに与える影響を動物の体内で追跡できるのだ。

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通常のマウスの脳(左)、大脳皮質の大部分を欠損した無皮質マウスの脳(中央)、異種皮質マウスの脳(右)。Image credit:S. Pasca lab/Stanford University

倫理的課題と脳疾患解明への新たな道

 だが、この研究を有望な手法だと称賛する科学者がいる一方で、モデルの限界について指摘する声も上がっている。

 オーストラリア・モナシュ大学のアディール・ラジ教授は、人間の細胞がマウスの脳に統合されたからといって、完全に人間の脳と同じ機能を持つわけではないと注意を促している。

 観察されたマウスの行動が、移植された人間の細胞によるものか、マウス自身の残りの脳によるものかを区別するのは困難だからである。

 人間の脳組織を動物の体内に大規模に移植することは、倫理的な課題も引き起こす。

 パスカ教授のチームは研究の初期段階から生命倫理学者と協議を重ねてきた。

 人間の複雑な神経を動物に組み込むことで、動物に予期せぬ苦痛を与えたり、新たな特性を持ったりする可能性を監視し続けている。

 精神疾患や神経疾患は世界中の多くの人々を苦しめており、既存の動物実験では解明できない謎が数多く残されている。

 世界人口の約5人に1人が神経・精神疾患の影響を受けているとされる。

 異種皮質マウスの研究が進むことで、これまで治療が難しかった脳の病気に対する新たな解決策が見つかることが期待されている。

References: DOI.s41586-026-11032-2

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この記事へのコメント 27件

コメントを書く

    1. 医学の発展に必要なことだと頭では理解してるけど、
      遺伝子操作で脳が欠けたマウスを作ったり
      そのマウスに人間のミニ脳を移植したり
      なんかこう、「やりたい放題感」にちょっと引く感覚はある

      • +35
      1. 世のため人のためよ
        他にいい方法があれば良いんだけどね

        • +15
      2. その上、免疫不全にされているわけで、人間への応用? ってあるのかね。

        • +6
    2. 嫌だっつー気持ちも理解できるけど
      今更という気がしないでもない

      • +3
    1. 他の記事をあたると
      「なお拒絶反応を防ぐため、この実験では免疫不全のラットを用いた。」だそうな。
      なんか怖いね。

      • +14
  1. ???「ハハッw覚えてろよ人間ども!入園料を上げ著作権料もしっかり徴収してやるっ!」

    • +10
  2. 大型動物の脳の一部に、人間の脳細胞を移植することができるようになるのではないか。
    気付いたら手足が別の動物にとか怖すぎる・・

    >移植された人間のミニ脳はマウスの体内で成長し、大脳皮質組織の90%以上を占めるまでになり、内部には血管が形成された。さらにマウス本来の脳や脊髄と神経ネットワークを構築し、電気的に活動し始めた。

    脳疾患治療研究の方を中心に進めていただきたいと思います。。

    • +8
  3. どーかついでがあったらうらにわのアルジャーノンのおはかに花束をそなえてやてください。

    • +23
  4. 生物は全て生まれ落ちた瞬間から屍の上に立っているけど、それを当たり前と言い切ってしまっては人間ではいられない。
    できる限り苦痛を少なく、せめてそのときまで穏やかにと願うばかりだ

    • +17
    1. どんな時代でも、ボルジャーノンは大活躍してますぜ!

      • -6
  5. これに限った事ではないんだろうけど越えてはいけないラインを決定的に越えてる感はあるなぁ… 
    技術の進歩・発展には間違いなく有用な事だろうし、別に否定的な意見を持ってるわけじゃないけども。

    • +6
  6. 人間もこうやって進化したんだなって思う。
    ダーウィンの進化論なんて嘘で、もしこの進化論が存在するなら猿はとっくに人間になっている。

    • -16
    1. 猿より人間が進んでいるというのは完全な間違いで、単に環境に適応してるに過ぎないし、結局のところ人間が滅びてしまえば、そしていつかは滅びるわけだが、その時生き残っている生物より人間は劣っているということなんだよ。人間より猿が長く生き残る可能性はかなり高いし、その場合、人間は猿より劣っていると言う事。

      • +9
  7. 個人的には倫理的問題があろうが脳を含めた老化を治療する薬は老いるまでにどんな手段だろうと作ってほしいから文句は言えないな

    • +5
  8. ノヴァ教授「ゲヒルン・ウム・バオのごく初歩的な技術ですね」

    • 評価
  9. マウスなのに人間並みの知能を持つ個体が生まれたりしないんですかね。メチャクチャ知能の高いネズミでペストとかのキャリアが爆誕したら、あっという間に人類が滅びそうです。

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