ハダカデバネズミ完全ガイド|30年生きる・がんにならない・酸素なしで18分──医学の最重要スター

アフリカのサバンナ 動物を深く知る

体長10cm、体重30g。普通のマウスなら3〜4年しか生きないサイズの小型齧歯類が、約30年も生き続ける。しかも、老化しても運動能力・生殖能力がほぼ低下せず、がんにもほとんどならない──。

そんな「哺乳類の生物学的常識を全て破壊する動物」が、アフリカ地下に暮らすハダカデバネズミ(学名: Heterocephalus glaber)です。世界中の老化研究・がん研究の最前線で、この不思議なネズミの体は「不老不死のヒント」として熱心に解析されています。

この記事では、Nature Communications・Journal of Gerontology・熊本大学「ハダカデバネズミ研究センター」等の一次資料に基づき、彼らの5つの驚異的な能力を完全解説します。

アフリカのサバンナ
  1. ハダカデバネズミとは何か──アフリカの地下帝国の住民
    1. 寿命は最大30年──マウスの10倍
  2. 【システム①】がんにならない体──2つの防御機構
    1. 仕組み①:高分子量ヒアルロン酸(HMW-HA)
    2. 仕組み②:早期接触抑制(Early Contact Inhibition)
    3. 飼育下での自然発がん例は極めて稀
  3. 【システム②】酸素なしで18分生きる
    1. フルクトース代謝への切り替え
    2. 地下トンネルの低酸素環境への適応
  4. 【システム③】アフリカ地下の女王制社会
    1. 1コロニー約70〜300頭・繁殖するのは女王1頭のみ
    2. 役割分担がある
    3. 女王が死ぬと「跡目争い」が起きる
  5. 【システム④】痛みを感じない皮膚
    1. 神経伝達物質「Substance P」が欠損
    2. ヒトの慢性痛研究への応用
  6. 【システム⑤】老化しない体──「エイジレス」の哺乳類
    1. 「ゴンペルツ則」を破る動物
    2. タンパク質のクオリティコントロールが優秀
  7. 日本で研究を主導する熊本大学
    1. iPS細胞との融合研究も進行中
  8. この動画で「不老不死のネズミ」の姿を実写で見る
  9. よくある質問
    1. Q. 日本の動物園で見られる?
    2. Q. なぜ体毛がない?
    3. Q. 女王以外のメスは本当に繁殖できない?
    4. Q. ハダカデバネズミの研究は人間の医療に本当に応用できる?
  10. 関連記事
  11. 本記事の執筆者について
  12. 参考文献・一次資料
  13. 編集部の考察:『長生きの秘密』を医学ではなく進化史として読む
    1. この記事を書くにあたって

ハダカデバネズミとは何か──アフリカの地下帝国の住民

ハダカデバネズミ(学名: Heterocephalus glaber)は、東アフリカ(ケニア・エチオピア・ソマリアなど)の乾燥した地下に生息する小型齧歯類です。ネズミではなくデバネズミ科という独立した科に属し、モグラ・ネズミ・ハリネズミのどれとも直接の近縁ではありません。

成体は体長8〜10cm、体重25〜35gとマウスに近いサイズで、名前の通り体毛がほぼ完全にない裸の皮膚と、唇の外に飛び出した前歯(デバ)が特徴です。この前歯は土を掘る道具として発達しています。

寿命は最大30年──マウスの10倍

普通のマウスの寿命は2〜4年ですが、ハダカデバネズミの野生下寿命は約17年、飼育下では30年を超える記録があります。体重当たりの寿命で見れば、哺乳類の中で圧倒的にトップクラスの長寿動物です。

【システム①】がんにならない体──2つの防御機構

実験室の顕微鏡

Nature Communications 誌に掲載された研究(Tian et al., 2013)で、ハダカデバネズミのヒアルロン酸が通常の哺乳類の5倍以上の分子量を持ち、細胞の異常増殖(がん化)を強力に抑制することが分かりました。

仕組み①:高分子量ヒアルロン酸(HMW-HA)

ハダカデバネズミの皮膚や器官に大量に存在する高分子量ヒアルロン酸(HMW-HA)は、細胞同士の間に「詰め物」のように入り込み、細胞の接触抑制シグナルを強力に伝達します。この結果、細胞が異常増殖しようとすると即座にブレーキがかかります。

仕組み②:早期接触抑制(Early Contact Inhibition)

細胞培養実験でも、ハダカデバネズミの細胞は他の哺乳類の細胞よりずっと早い段階で増殖を停止します。細胞が周囲の他細胞と接触すると即座に増殖を止めるという、極めて厳格な安全機構が備わっているのです。

飼育下での自然発がん例は極めて稀

米ロチェスター大学 Andrei Seluanov・Vera Gorbunova 教授らの研究チームは、数千頭のハダカデバネズミを長期観察してきましたが、自然発生的な悪性腫瘍はごく少数しか報告されていないと発表しています。ヒト・マウスと比較すれば桁違いに低い発生率です。

【システム②】酸素なしで18分生きる

2017年 Science 誌に掲載された Park et al. の研究では、ハダカデバネズミが完全な無酸素環境で最大18分間生存できることが実験的に確認されました。人間なら3〜5分で脳死する条件で、彼らは生き延びます。

フルクトース代謝への切り替え

秘密は脳のエネルギー源を「グルコース → フルクトース」に切り替えられることです。通常、哺乳類の脳はグルコースの好気的代謝でしかエネルギーを作れませんが、ハダカデバネズミは無酸素状態を検知するとフルクトースを解糖して乳酸を作り、脳細胞を生き延びさせます。

地下トンネルの低酸素環境への適応

この能力は、彼らが暮らす地下深くのトンネル網の低酸素・高CO2環境への究極の適応と考えられています。数百頭が密集して呼吸するため、トンネル内の酸素濃度は地上の半分以下になることも珍しくありません。

【システム③】アフリカ地下の女王制社会

地下のトンネルイメージ

ハダカデバネズミは、哺乳類として極めて珍しい「真社会性(Eusociality)」を持ちます。真社会性とは、ハチやアリのように「1匹の女王」と「働き役の非繁殖個体」で構成される社会のことです。哺乳類でこれを持つのは、ハダカデバネズミとダマラランドデバネズミのわずか2種だけです。

1コロニー約70〜300頭・繁殖するのは女王1頭のみ

1つのコロニーは70〜300頭で構成され、繁殖するのは「クイーン(女王)」と呼ばれる1頭のメスと、選ばれた1〜3頭のオスだけです。他の全メンバーは、たとえ成体でも繁殖ホルモンが抑制されており、生涯繁殖しません。

役割分担がある

コロニーには働き役(掘削・食料調達)、防衛役(外敵から巣を守る)、子育て役など、役割分担があります。まさに「哺乳類版アリ社会」と表現されるゆえんです。

女王が死ぬと「跡目争い」が起きる

女王が死ぬと、コロニー内のメスたちの間で激しい闘争が発生し、勝ったメスの繁殖ホルモンが再活性化して新女王となります。この過程で背骨が伸びて体が大きくなるという、脊椎動物としては極めて珍しい形態変化も観察されています。

【システム④】痛みを感じない皮膚

Nature 誌に掲載された Park et al. (2008) の研究では、ハダカデバネズミの皮膚が酸による痛みを感じないという驚くべき発見が報告されました。

神経伝達物質「Substance P」が欠損

通常の哺乳類の皮膚には、酸性物質による痛みを伝える神経伝達物質「Substance P」が存在します。ところがハダカデバネズミの皮膚神経には、この Substance P が欠損しています。

地下トンネル内は多数の個体が呼吸するためCO2濃度が非常に高くなり、皮膚の pH が低下(酸性化)します。この慢性的な酸環境で快適に生きるため、彼らは酸痛を感じない仕組みを進化させたと考えられています。

ヒトの慢性痛研究への応用

この発見は、ヒトの関節痛・神経痛の新薬開発に応用され始めており、NIH 支援の複数の研究プロジェクトが進行中です。

【システム⑤】老化しない体──「エイジレス」の哺乳類

研究医療のイメージ

Journal of Gerontology 誌の Buffenstein (2005) 論文では、ハダカデバネズミが年齢とともに死亡率がほとんど上昇しないという、哺乳類ではほぼ唯一の特性を持つことが報告されています。

「ゴンペルツ則」を破る動物

ほぼ全ての哺乳類は「ゴンペルツ則」に従い、年齢とともに死亡率が指数関数的に上昇します。しかしハダカデバネズミの死亡率は生涯にわたってほぼ一定で、20歳の個体と5歳の個体で死亡確率にほとんど差がありません。これを「非老化(negligible senescence)」と呼びます。

タンパク質のクオリティコントロールが優秀

Nature Communications 誌に掲載された研究では、ハダカデバネズミの細胞内でタンパク質分解・修復機構(プロテアソーム・オートファジー)が異常に活発であることが分かっています。細胞内の壊れたタンパク質が即座に処理されるため、老化の主要因である「異常タンパク質蓄積」がほぼ起きません。

日本で研究を主導する熊本大学

日本国内では、熊本大学発生医学研究所が2015年に「ハダカデバネズミ研究拠点」を開設し、三浦恭子准教授らが世界的な研究を牽引しています。京都大学・北海道大学等でも独自コロニーが飼育され、老化研究・がん耐性研究が行われています。

iPS細胞との融合研究も進行中

熊本大学では、ハダカデバネズミのがん耐性メカニズムをiPS細胞に組み込んでヒト細胞にも応用する研究が進められており、これはヒトのがん治療・老化制御の新しいアプローチとして期待されています。

この動画で「不老不死のネズミ」の姿を実写で見る

本記事の内容は、YouTubeショート動画でも凝縮版を公開しています。実際のコロニーの様子と、女王の姿を実写で確認できます。

よくある質問

Q. 日本の動物園で見られる?

上野動物園・伊豆シャボテン動物公園・岡山県渋川動物公園・熊本大学(一部特別公開)等で見学可能です。研究施設ゆえ公開頭数は限られていますが、実物を観察できます。

Q. なぜ体毛がない?

地下トンネルは温度が一定で寒くないため、断熱の必要がなく毛が退化したと考えられています。また体毛がないことで、多数の個体が密集しても寄生虫感染や過熱を防げるという利点もあります。

Q. 女王以外のメスは本当に繁殖できない?

コロニー内では女王が発するフェロモンにより、他メスの繁殖ホルモンが抑制されています。しかし女王が死んだり、単独で新環境に移動させたりすると、抑制が解除されて繁殖能力が復活します。

Q. ハダカデバネズミの研究は人間の医療に本当に応用できる?

まだ実用段階には至っていませんが、①がん治療(高分子量ヒアルロン酸の応用)、②抗老化薬、③慢性痛の新薬──の3分野で臨床応用に向けた研究が進行中です。今後10〜20年で成果が出る可能性があります。

関連記事

本記事の執筆者について

本記事は、動物雑学メディア「いきもの謎解き図鑑」編集部が執筆・監修しています。詳しくは運営者情報をご覧ください。

参考文献・一次資料

  • Tian, X. et al. (2013) “High-molecular-mass hyaluronan mediates the cancer resistance of the naked mole rat.” Nature.
  • Park, T.J. et al. (2017) “Fructose-driven glycolysis supports anoxia resistance in the naked mole-rat.” Science.
  • Park, T.J. et al. (2008) “Selective inflammatory pain insensitivity in the African naked mole-rat.” PLoS Biology.
  • Buffenstein, R. (2005) “The naked mole-rat: A new long-living model for human aging research.” Journal of Gerontology: Biological Sciences.
  • Ruby, J.G. et al. (2018) “Naked mole-rat mortality rates defy Gompertzian laws by not increasing with age.” eLife.
  • 熊本大学発生医学研究所 三浦恭子研究室 https://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/
  • Wikipedia (JA)「ハダカデバネズミ」https://ja.wikipedia.org/wiki/ハダカデバネズミ
  • Wikipedia (EN)「Naked mole-rat」https://en.wikipedia.org/wiki/Naked_mole-rat
  • University of Rochester Aging Research (Seluanov & Gorbunova Lab) https://www.sas.rochester.edu/bio/labs/gorbunova/

編集部の考察:『長生きの秘密』を医学ではなく進化史として読む

ハダカデバネズミの30年寿命・がん耐性・低酸素耐性は、たいてい「人間の医療応用」の文脈で語られます。しかし編集部がこの動物に惹かれるのは、これらの能力が「地下という極限環境に閉じ込められた哺乳類が、200万年かけて到達した回答」だという点です。地上の哺乳類が老化・がん・酸欠で死ぬのは、彼らの祖先が「地上で生きる」ことに最適化しすぎたからかもしれません。ハダカデバネズミは真社会性という昆虫的な社会構造も獲得していますが、これも地下という「逃げ場のない環境」の帰結です。医学の視点で見ると彼らは「例外的なスター」ですが、進化の視点で見ると「哺乳類の可能性の別解」です。人間が模倣すべきは彼らの分子機構ではなく、彼らを生んだ『環境圧力の設計』かもしれない──というのが本メディアの読み方です。

この記事を書くにあたって

本記事の執筆にあたり、いきもの謎解き図鑑編集部は以下の資料を精査しました。動物学の分野は日々進歩するため、公開後も新研究が出た場合は追記・訂正を行います。誤りのご指摘はお問い合わせフォームからいただければ幸いです。

  • Buffenstein et al. (2008) 老化研究
  • Park et al. Science誌 低酸素耐性論文
  • IUCN Red List

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