メッセージ物質の相互作用ネットワークがヒトの身体をつくる

 単細胞の微生物の化学物質によるコミュニケーション・ネットワークは、多細胞生物にも継承され、より複雑で自律分散で会話する細胞・臓器ネットワークとして進化した。

●胎児をつくる細胞間の自律分散ネットワーク


 ヒトの身体は、たった一つの受精卵が細胞分裂することにより形成される。2個、4個、8個と細胞分裂して数が増えていくにつれて内側と外側の立体構造がつくられ、ついに最初の1つの分化が起こる。1つの細胞が他の未分化の細胞に向けて、違う細胞に分化するようメッセージ物質(化学物質)を送ると、つぎの分化が始まる。新しくできた細胞が他の細胞に向けてメッセージ物質を送るという相互作用の連鎖が、次々と発動して身体を形成する。やがて、神経と皮膚をつくる部分、消化器や肺をつくる部分、骨・筋肉・血液をつくる部分の3層構造ができる。

 最初の臓器=心臓をつくりはじめると、形成途中の心臓からメッセージ物質を送って肝臓の細胞形成のきっかけをつくる。そして、形成途中の肝臓から心臓に向けて成熟を助けるメッセージ物質が送られる。相互に同期をとりながらタイミングを合わせて成長し、血管をつくり、血管を伝って臓器どうしのメッセージ物質の伝達ネットワークが構築され、遠い臓器、近くの臓器で相互にコミュニケーションしながら、ヒトという身体を形づくっていく


●臓器どうしの自律分散ネットワーク


 ヒトの身体は、脳が集中制御を行うトップダウンの命令系統だけでなく、臓器どうしのコミュニケーションにより自律分散制御を行っている。血管が全身の細胞にメッセージ物質をブロードキャスト(一斉送信)する情報通信網となり、メッセージを受診した臓器や細胞はリツイートもするし炎上することもある。

臓器間でかわされるメッセージ:
・心臓が疲れた
 心臓: 一斉メッセージ(心臓が疲れた!)
  ⇒腎臓: 尿を出して血圧を下げる
  ⇒血管: 血管を広げて、内側をきれいにして血液を流れやすくする

・血圧が低いかな?: 投票してね
 腎臓: 一斉メッセージ(血圧が低いんじゃないかな?)
  ⇒肝臓: 一斉メッセージ(いいね!)
  ⇒肺:  一斉メッセージ(いいね!)
  ⇒血管: 血管を収縮して血圧を下げる

・脂肪が多い
 脂肪: 一斉メッセージ(脂肪が多いよ!)
  ⇒脳: 食欲がないな~

・おなかがすいた: 脳への要請
 胃:  一斉メッセージ(おなかがすいた!)
  ⇒脳: 個別メッセージ(成長ホルモンを出して!)

・運動をすると: 健康になる
 筋肉: 一斉メッセージ(病気を防いで!)
 骨:  一斉メッセージ(若さを保って!)

・酸素がたりない:連鎖するメッセージ
 腎臓: 一斉メッセージ(酸素が足りない!)
  ⇒骨: 骨髄で赤血球を増産する
      一斉メッセージ(鉄が欲しい!)
   ⇒肝臓: 貯蔵していた鉄を放出
        一斉メッセージ(鉄の吸収抑制をゆるめて!)
    ⇒腸: 鉄分の吸収促進

 細胞内にもメッセージネットワークがあり、細胞外と接触する部分が細胞どうしのメッセージネットワークを、臓器と臓器、臓器と細胞、そして腸内の共生細菌とのメッセージ交換によりコントロールされることもある。体内の相互作用のネットワークは、多重に絡み合ったメタネットワークとフィードバックループを構築して動的並行により恒常性をたもつ、それがヒトというネットワーク総合体だ。さらに、神経細胞は電気信号と化学物質を組み合わせた高速通信を行い、マイクロRNAを含む大量のメッセージ物質をパッケージにして送り届けるエクソソームという宅配便まで存在する。

フューチャー・リテラシー:インデックス
微生物のコミュニティ


参考書籍:
[1] 丸山優ニ; NHKスペシャル「人体」取材班(2019), "人体 神秘の巨大ネットワーク 臓器たちは語り合う", NHK出版
[2] 大隈典子(2017), "脳の誕生 -- 発生・発達・進化の謎を解く", ちくま書房

tag : フューチャーリテラシ, 複雑系, メディア, ミクロ・マクロ・ネットワーク, 生命, 体内

コメントの投稿

管理者にだけ表示を許可する

プロフィール

佐藤基

Author:佐藤基
『フューチャー・リテラシー -- 過去・現在・未来、複雑系の未来を読み解く』
を執筆中。

最新記事
最新コメント
月別アーカイブ
カテゴリ
ブロとも一覧
検索フォーム
RSSリンクの表示
リンク
ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

QRコード
QR