マウスとの比較で分かった、イモリの腱が「完全に再生」する理由 ヒトの医療に応用されたら何が可能に？

イモリとマウスに共通する腱である「後ろ足の中指の屈筋腱(中趾屈筋腱)」を実験対象とし、切断する手術を行いました。イモリでは部分切断を10匹、完全切断を10匹に実施し、マウスでは完全切断を10匹に対して行いました。

次に、それぞれの状態の動物から6週間または12週間経過後に5匹ずつ、再生された腱を回収し、強度や組織状態を観察しました。対照実験としてイモリ、マウスともに同じ部位の健常腱も5匹分ずつ検査しました。

その結果、イモリとマウスの健常腱同士を比べると、強度や弾性度はほぼ同じでした。

切断手術後の腱を調べると、イモリでは術後6週で切断された腱が再生組織（腱に類似した新しい組織）によってつながり、術後12週には完全切断した腱でも健常腱と同等の強度や弾性度を示しました。つまり、腱の損傷から約3カ月でイモリの腱は完全に再生されたと言えます。

一方、マウスでは術後、治癒組織（腱とは異なる組織）が切断された腱全体を包むように形成され、術後12週経ってもその強度は健常腱と比べて低いままでした。

さらに、それぞれの動物の健常腱と再生組織および治癒組織の差異を調べるために、透過型電子顕微鏡で観察しました。

イモリの健常腱は、直径約45ナノメートルのコラーゲン原線維によって構成されており、再生した腱も同様の構造を持っていました。一方、マウスの健常腱は、直径約30ナノメートルと150ナノメートルの2種類のコラーゲン原線維で構成されていますが、治癒組織は直径約45ナノメートルのコラーゲン原線維のみで構成されていました。

つまり、イモリは健常腱と同じサイズの材料（コラーゲン原線維）を使って再生腱を形成するのに対して、マウスは異なるサイズの材料で治癒組織を作っており、これがマウスでは健常腱の再生に至らない理由であると分かりました。イモリの再生成功の秘訣は、もともと材料が１サイズだけというシンプルな構造であることも関係していそうです。

従来の実験との違い

イモリは、類（たぐい）まれな再生能力から、これまでも数多くの研究が行われてきました。もっとも、大半は心臓、目、脳、四肢などを欠損させた、大規模な再生実験でした。対して今回の研究は、ヒトでもケガが頻発し不完全な治癒に悩まされる腱という小規模な組織の再生に光を当ることで、ヒトの医療に応用するヒントを得ようとしているところに意義があります。

現在、ヒトの腱や類似した構造を持つ靭帯の損傷に対しては、縫合や再建手術、多血小板血漿（PRP）療法などの処置が採られます。最新の治療法としては、自分の脂肪由来幹細胞を用いて、患部に局所注射して再生を促すものもあります。