人体はなぜ肝臓以外こんなに脆弱なのか

進化の過程で、ガンのリスク抑制と細胞再生能力のあいだに明らかなトレードオフが生じたとする説。肝臓の優れた再生能力は例外であり、他臓器の脆弱さは意図的な進化戦略だという。

肝臓の優れた再生能力は人体の中でも異例だ。損傷を受けても通常は瘢痕なく治癒し、年を重ねても機能をほぼ完全に維持する。さらに、肝臓の半分を他者に提供しても数ヶ月で完全なサイズと機能に再生するという驚異的な能力を持つ。一方、脚を切断した場合、人間では再生しない。この明らかなコントラストは、人体設計にある根本的なトレードオフが存在することを示唆している。

細胞老化とテロメアの役割

テロメアは染色体の末端にある反復配列で、細胞分裂のたびに短縮する。DNAポリメラーゼは染色体末端まで完全にコピーできないため、この短縮は避けられない。細胞はテロメアの枯渇後、およそ50～70回の分裂を経て分裂を停止する。この仕組みは一見して無駄に思えるが、実は細胞ガン化を防ぐための重要な防御機構である。進化の観点からみれば、テロメアの短縮を許容することで、ガンリスクを抑制するという大きなトレードオフが実現されている。

小腸の高度な再生機構

小腸は表面レベルのすべての細胞を数日ごとに置き換える。トランジット増幅細胞と呼ばれる幹細胞由来細胞が4～6回分裂し、各セルあたり16～64個の成熟上皮細胞が生成される。その結果、腸は毎日約40億の上皮細胞を脱落させ、週に約⅓キログラムの組織を排出する。脳および腸は身体全体のわずか2%の質量であるにもかかわらず、総エネルギー消費量の約20%を消費する。興味深いことに、小腸はこの高い再生率を持ちながらもガン発生率が低い。これは新しい細胞が常に「死への コンベアベルト」の上にあるため、突然変異が生じてもほぼ意味を持たないという設計である。

ガンとの進化的トレードオフ

ガンは単に存在するだけで有害なのではなく、その予防のために身体が払う代価という観点も重要だ。進化は身体の各部位の設計に際して、ガン抑制のための「不吉なリアルポリティク的妥協」を強いられた。たとえガンに罹患しなくても、その予防措置に費やされたエネルギーコストによって人体は傷つく。城壁の内側に蛮人が侵入しなくても、防衛のための城壁を建設するコストは依然として払わねばならないのである。

閉経と女性のライフサイクル

閉経はヒト、シャチ、パイロットクジラ、ベルーガクジラ、ニセシャチ、ナルワル、およびウガンダの一個群のチンパンジーに見られるが、他の大型類人猿ではほぼ未知である。現代女性は祖先の女性と比べて3～5倍多い月経周期を経験する。一部の説では、エストロゲンの継続的な循環が卵巣、子宮、乳房に損傷を与え、閉経がこれらの器官のガンリスクを低下させる可能性を示唆している。しかし、閉経が現代社会において進化的に有利なのかは明らかでない。

進化の遺産としての身体設計

人体の設計には古い時代の環境圧力が深く刻まれている。上部旧石器時代の化石記録によれば、人間の2～34%が頭蓋骨骨折を経験していた。現代では、おおよそ⅓の人々が生涯のいずれかの時点で脳震盪を経験する。腎臓移植の拒否率は免疫抑制剤なしで10年以内に約30%に達する。ガンのない世界では、人体はより再生能力に優れ、より長く機能していたはずであるという予測も成り立つ。しかし、ガンの遺産は人間が自分たちを再設計するまで人間の遺伝子に生き続けるとみられる。

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出典

DYNOMIGHT INTERNET NEWSLETTER「Why is the human body so crap except for the liver?」https://dynomight.substack.com/p/liver