- 大腸の最初の部分である盲腸に付いた小さな管状の虫垂は、かつてはなくてもよい器官と考えられていたが、腸の健康と免疫に関与している可能性が高まっている
- Darwin 時代の痕跡器官という解釈は当時としては合理的だったが、現代の微細解剖学とバイオフィルムの観察により、虫垂の役割が見直されている
- 哺乳類の系統樹で虫垂が何度も独立して進化したことは、同じ構造が繰り返し現れるほどの適応上の利点があった可能性を裏付けている
- 虫垂には免疫組織が多く、下痢のような胃腸障害の後に有益な腸内細菌を保存する安全な貯蔵庫として働く可能性がある
- 虫垂炎の治療でも、虫垂を無条件に切除するのではなく、抗生物質などの非外科的治療で温存できるかどうかの研究が続いている
虫垂の位置と形状
- ヒトと一部の霊長類・げっ歯類の虫垂は、小さな虫のような形をした器官で、大きさは小指ほどである
- 大腸の最初の部分である盲腸から突き出した構造である
- 位置は McBurney's point で見当をつけられる
- へそと右側の骨盤から突き出た部分を結ぶ線を引いたとき、下側へ約3分の2の地点が虫垂の位置に近い
なぜ無用な器官と考えられてきたのか
- Charles Darwin 以前にも、虫垂に機能があるのかについて議論はあった
- 人が虫垂なしでも生きられるという事実は、虫垂が痕跡器官であり、特に機能はないという考えを支えていた
- Darwin の解釈は、当時の情報に照らせば合理的だった
- 現代技術により、虫垂の微細解剖学とバイオフィルムを観察できるようになり、虫垂が果たす働きをより広く理解できるようになった
進化が示す手がかり
- 哺乳類の生命の系統樹に虫垂の分布を示すと、虫垂は進化の過程で複数回独立して出現したと解釈される
- 同じタイプの構造が繰り返し現れることは、虫垂が何らかの有益な役割を果たしていた可能性を高める
- 機能がないのであれば、同じ構造が繰り返し現れる可能性は低いと見られる
虫垂が担いうる2つの役割
- 虫垂には、互いに関連する2つの機能があると見られる
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免疫システムの支援
- 虫垂には免疫組織が高い濃度で存在する
- この組織は、腸内の有害な要素と戦う免疫システムを助ける
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有益菌の安全な貯蔵庫
- Duke University の研究チームは2007年、虫垂が有益な腸内細菌の安全な貯蔵庫として働きうるという仮説を提示した
- 下痢のように有益な腸内細菌が体外へ洗い流される胃腸障害の状況でも、虫垂は行き止まりの管状構造と狭い内腔のため、細菌が簡単には抜け出さない
- その後、虫垂に残っていた有益菌が腸の他の部分へ出て、腸内細菌を再び補充できる
- 虫垂は侵入してきた病原体と戦うことと、胃腸の問題の後に有益菌を再び広げることの両方を助ける可能性がある
虫垂炎を説明する仮説
- 虫垂炎は主に工業化された国で見られ、これらの地域では食事の食物繊維含有量が低い傾向がある
- ある仮説では、食物繊維の摂取量が少ないと、消化中の小さな食べ物の断片が虫垂の中に引っかかり、血液供給を妨げて炎症を引き起こす可能性があると考える
- 別の仮説は衛生仮説に関連する
- 抗菌剤や抗生物質の使用など、過度に衛生的な環境のために、免疫システムが十分な病原体への曝露を経験できず、適切に発達しないという考えである
- この場合、免疫システムが過敏に反応し、免疫組織の多い虫垂でその反応が現れる可能性がある
- ただし、衛生仮説による説明は、現時点ではそれほど説得力がなさそうだという限界がある
切除ではなく温存する治療の可能性
- 虫垂が健康に役立つという根拠が積み上がるにつれ、虫垂を完全に切除せずに虫垂炎を治療する方法が研究されている
- 研究対象には抗生物質やその他の非外科的治療法が含まれる
- 虫垂を切除した人では、有害な細菌であるC. diff感染がより高い傾向を示す研究がある
- 虫垂を維持することに健康上の利点があるなら、将来的には虫垂を常に切除しなくてもよい治療が可能になるかもしれない
小さな解剖学的構造を見直す理由
- 虫垂研究は、小さな解剖学的な細部を調べることが今なお重要であることを示している
- 解剖学は身体を研究する分野であり、すでにすべてが分かっている科学のように見えるかもしれないが、人間の身体にも完全には理解されていない変異・機能・微細解剖学的適応が残っている
- まだ十分に記録されていない身体の小さな部分や、これまで描写されたことのない動物を技術的に研究することにも価値がある
1件のコメント
Hacker News のコメント
発生学を理解すると、虫垂のように「何かが合流する末端」である構造はかなり多い
口蓋垂も良い例で、顔の左右は発生初期に分かれたあと複雑な解剖学的構造を作って再び融合し、口蓋垂はその融合が終わる地点である
虫垂は3本の結腸ヒモが集まる場所で、反対側の直腸側では結腸ヒモが終わるというより、直腸S状結腸の縦走筋層へ広がっていく
虫垂壁にリンパ組織が多いのも当然で、結腸壁全体がリンパ組織で満ちているからである
病理医として、結腸、口蓋垂、想像し得るほぼあらゆる組織を、肉眼検査・顕微鏡・手術室・剖検室で嫌というほど見てきた
虫垂が深い進化上のミステリーだという考えは、医学でときどき顔を出す低いレベルの話に近く、男性妊娠や一つ目のような怪物譚を生んだ先天奇形と同程度のものだ
話のネタとしては面白いが役には立たないので、関連投資には飛びつかないほうがいい
観察研究ができるだけの対象集団は十分にあるはずなので、虫垂を取った人たちの免疫や腸内細菌叢には実際に何が起きるのか気になる
発生の過程で複数の構造の末端が合流することは分かるが、それがなぜ重要ではないという意味になるのかは分からず、チェスタトンの柵の事例のように聞こえる
権威に訴える議論も、正直あまり興味深くない
配管が機能しているサインだというのは分かるが、「配管がつながっている」ことまで機能の定義に入れるかはよく分からない
記事はこう始まる:
「虫垂は実は役立たずではない」
「1992年、Phoenixの春休み初日、12歳のHeather Smithは家族でのスキー旅行を前に胸を躍らせていた…」
すぐに飛ばすことになった
この記事は7つのもっと短い段落の後に始まるのでまだましだが、それでもいらいらする
[0] https://news.ycombinator.com/item?id=39248326
研究者の背景を少し説明する短い段落が1つあるだけで、科学論文でもないのだから、多少の余談はそれほど悪くない
https://www.sciencedaily.com/releases/2007/10/071008102334.h...
2007年10月8日のDuke University Medical Centerの資料によると、長らく退化した、あるいは役に立たないと見下されてきた虫垂は、人間の腸に住む有益菌の安全な隠れ家として機能しているようだ
腸には、私たちが食べる食物を消化器系が分解するのを助けるさまざまな微生物が住んでおり、腸はその見返りとして細菌に栄養と安全を提供する
Parkerは、虫垂にある免疫系細胞は有益菌を害するためではなく、保護するために存在すると見ている
扁桃も似たような役割をしているのでは？
子どものころ、虫垂炎のような症状が2、3回あったが、数時間たつと消えた
その後ある夜、痛みが真夜中を過ぎても続き、ルームメイトが救急外来に連れて行くと言って押し切った
数時間後にCTを撮って手術の準備をしたところ、医師たちは実際に虫垂炎で、過去の発作の瘢痕もあると言った
手術前には痛みが引き始めていたので、そのときもそのまま過ぎ去った可能性があったのか、数年後にまた来たのか気になる
医師たちが手術を好むのは、長期の抗生物質治療の副作用なしに確実な治療になるからである
命を救うために腸を12cm切除しなければならなかったので、虫垂が疑わしいなら救急外来に行くのをためらってはいけない
最後にそうした激痛を経験したとき、救急外来で人生で最初で最後の失神をし、結局手術が必須になった
過去にも似た症状と瘢痕があったなら、虫垂は諦めたほうがいいと思う
感染に弱い体質なら、後のどこかの回がずっと悪い結果に終わっていた可能性もある
子どものころにも、すでにこれを理解し始めていた記憶がある
役に立たないと信じられていた時代を覚えているくらいの年齢ではあるし、権威ある誰かからそう聞かされたのかもしれないが、子どものころの記憶は「昔は役に立たないと思われていたが、今はそうではないと分かっている」に近かった
だから、こういうタイトルの記事を何年も見続けているのは興味深い
誤った常識の修正は非常に時間がかかり、事実上終わりのないプロセスだということを示している
どこかの編集者はこういうタイトルが関心を引くと判断したのだろうが、私には「歯磨きが虫歯予防に効果的であることが確認された」のようなタイトルに見える
最近、虫垂が役に立たないわけではないという記事が増えているのを見ると、実際の機能をよりよく把握したようだが、私にとって最も興味深いのは知識が広まる仕組みのほうだ
歯磨きの例は少しおかしくもある
歯磨きが歯の問題を防ぐのにほぼ間違いなく効果的なのは確かだが、それだけが重要であるかのように長く前提とされてきた感じがあり、今では慎重に見るようになった
私の考えでは、食事と遺伝のほうが歯の健康にはるかに積極的な役割を果たしている可能性が高い
運の悪い歯科医にばかり当たったのかもしれないが、歯医者に行くたびに歯の問題が一気に悪化するように思える
私が生まれる5年前に遺伝子検査で確実にクマだと結論づけられていたのに、高校のころまで「昔はクマだと思われていたが、実はアライグマに近い」というバージョンを教わっていた
一般の人が名前を知っているほぼすべての臓器と比べれば、「役割がない」という言い方もかなり妥当な近似だ
扁桃でさえ、役割はもっと明確で測定しやすい
最新の研究の日付が2007年なら、その後にC. difficile関連の差が見つかったのか気になる
虫垂には2つの関連する機能があるようだ、というくだりがある
1つ目は免疫系を支援する機能で、虫垂には免疫組織が高密度に存在し、腸内の悪いものと戦うのを助けるというものだ
2つ目は「セーフハウス」機能で、2007年にDuke Universityの研究者が提示した仮説のように、有益な腸内細菌の安全な貯蔵場所かもしれないという主張だ
しかし、1つ目の機能が妥当かどうかは疑問だ
虫垂は大腸にぶら下がった小さな切れ端に近いのに、腸内の悪いものと戦うのにどう役立つのか分からない
何かが大量に通過するわけでもなく、特に何かを分泌しているようにも見えない
むしろ免疫組織が多い理由は虫垂炎にあると見るほうが筋が通るのではないかと思う
敗血症で死なない人は繁殖する可能性が高く、感染に弱くない虫垂は生存に有利だったはずだからだ
2つ目の機能はかなり興味深く、ある程度筋が通っている
ただ、「悪い細菌」がその安全地帯まで侵入して良い腸内細菌を殺してしまうことのほうが多いのではないかと思うし、なぜそういうことが頻繁に起きないのかはよく分からない
通常、すでに多様な細菌が多くいる環境に新しい菌株が入ってくると、既存の細菌は利用可能な栄養分やコミュニティの他の構成員に合わせて、均衡して生きるよう適応している
新しい菌株はそのコミュニティ内の空いたニッチを見つけるか、既存の細菌を押しのける必要があるが、既存の細菌はたいてい侵入者より数がはるかに多い
自然には「良い」も「悪い」もなく、それは人間視点の表現にすぎない
少数で入り込んで既存の個体群をどうにか一掃できる細菌が必ず存在するわけでもなく、要点は競争と資源だ
細菌を見つけて、ただ「細菌だ！感染だ！」と叫ぶ仕組みではない
だから良い細菌と悪い細菌を区別できなければならない
その方法は、腸内微生物を継続的に監視し、普段からいる構成員に対する免疫寛容を築くことだ
何かが変われば、その変化が懸念すべきものか判断する機会が生まれる
この観点では、虫垂が監視メカニズムの一部である可能性がある
もちろんシステム全体をまだ完全には理解していないので、あくまで仮説に近い
**小指（足の小指）**にはどんな目的があるのだろう？
バランスを取るのにごくわずかに役立つ代わりに、ぶつけて折れやすい小さな肢を持つコストを払っているように見える
両足の小指をそれぞれ別の時期にぶつけて折ったことがあるが、折れた足の小指は確実にバランスを取りにくくし、立っていることさえつらくする
足の小指に、バランスを大きく助けるほどの力があるとは本当に思わない
そんなにけがをしやすいのに、なぜ大型の二足歩行動物で足の小指が進化的に消えなかったのか気になる
鳥や四足動物は、足の指をぶつけることはあまり多くなさそうだ
足の小指は姿勢とバランスのための触覚フィードバックを与える探針であり、外側にあるためよくぶつかるおかげで、より重要な足の部位を回復不能な損傷から守っているのかもしれない
結果として、完全に機能しているときは役に立つが、必須ではない
「設計上」よくぶつかって一時的に機能を失いやすい一方で、人間式の二足歩行に不可欠な足全体の機能は台無しにしないからだ
また冗長性もあるので、ほかの足指を折ると、小さく弱くても足の小指があることが本当にありがたくなる
スケートボードに乗ると、足元からできるだけ多くの情報を得るうえで、すべての足指が重要だということが、時には痛みを伴ってはっきり分かる
手の指は4本より5本のほうが効果的だと思うが、足指の数を変えると手の指にも影響する可能性がある
結局、影響は小さいので余分なものを維持しておくほうがよい
一生靴に押し込まれ、ほかの足指に押されて過ごしているため、そう感じられないだけかもしれない
どこに力を入れるべきか導いてくれる指で、理由は分からないが、足でどう押すべきかについて最も多くのフィードバックをくれる足指だった
一次資料はここにある:
https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ar.2...
虫垂炎は古代にもあったので、その点で工業化された国だけを別に取り上げる理由がよく理解できない
詰まっているものを「絞って通してみる」試験的手術が良い考えなのか気になる
もちろん、単純にひどい考えである可能性もある