スクリプス研究所の研究者らが、分娩中の子宮が物理的な力を感知する方法を発見。分子センサーを用いて収縮を調整する。研究は圧力と伸張を検知するPIEZO1とPIEZO2チャネルを特定し、これらが乱れると分娩が停止する理由を説明。妊娠合併症の治療改善につながる可能性がある。
出産はホルモンだけに依存するわけではない。伸張や圧力などの物理的な力が、効果的な子宮収縮を引き起こす上で重要な役割を果たす。スクリプス研究所の新たな研究が、Science誌に掲載され、子宮が分子レベルでこれらの力に反応する特殊なセンサーを使う様子を詳述した。 研究は2つのイオンチャネルを強調している。子宮の平滑筋に存在するPIEZO1は収縮中の圧力上昇を感知し、子宮頸部や膣周囲の感覚神経にあるPIEZO2は赤ちゃんの動きで組織が伸張すると活性化する。これらのセンサーは機械的信号を電気的・化学的反応に変換し、筋活動を同期させる。 「胎児が成長するにつれ、子宮は劇的に拡張し、これらの物理的な力は出産時にピークに達する」と、主任著者のArdem Patapoutian氏（スクリプス研究所のHoward Hughes Medical Institute研究員）は語る。「本研究は、体がこれらの合図を解釈し、協調した筋活動に変換するために特殊な圧力センサーに依存していることを示している」。 マウスモデルでの実験で、これらのセンサーの重要性が示された。PIEZO1とPIEZO2の両方を除去すると収縮が弱まり、出産が遅延し、通常は互いに補完し合うシステムであることがわかった。センサーはまた、筋細胞を連結するギャップジャンクションを形成するタンパク質connexin 43も調節する。 「Connexin 43はすべての筋細胞が一緒に働くための配線だ」と、ファーストオーサーでPatapoutian氏の研究室ポスドクのYunxiao Zhang氏は説明する。「その接続が弱まると、収縮の力が失われる」。 ヒトの子宮組織サンプルはマウスのパターンを反映し、人間でも同様のメカニズムが示唆される。これは、一部の硬膜外麻酔で感覚神経をブロックするとフィードバックが減少し収縮が強まらなくなるため分娩が長引くという観察とも一致する。 この発見は、早産防止や停止した分娩の支援のためのPIEZO活性調整などの将来の治療法を示唆する。また、プロゲステロンなどのホルモン制御と機械的感知が統合され、収縮のタイミングを精密に制御することを強調する。 PIEZOチャネルの発見で2021年ノーベル賞を受賞したPatapoutian氏は、「出産は協調とタイミングがすべてを決めるプロセスだ。今、私たちは子宮が筋肉でありながらメトロノームとしても働き、体自身のリズムに従った分娩を保証する方法を理解し始めている」と述べる。 「PIEZOチャネルが分娩時の機械的力を子宮収縮に結びつける」というタイトルの研究には、スクリプス研究所、カリフォルニア大学サンディエゴ校、ワシントン大学医学部校の共同研究者が参加した。
