マウスを用いた新たな研究により、冠動脈閉塞後に心臓が補助的な血管を構築する仕組みに関する長年の見解に異議が唱えられた。新たな側副動脈が主に既存の動脈ではなく毛細血管から発生することが示されたのである。これらの知見は、心臓の修復促進に活用しうる分子経路についての洞察をもたらすものである。世界的に主要な死因の1つとなっている冠動脈疾患は、心筋への血流を阻害し、心臓発作を引き起こす可能性がある。ステントやバイパス手術などの医療処置によって循環を回復させることはできるが、これらの方法は侵襲的でリスクを伴ううえに、必ずしも有効とは限らない。そのため、別のアプローチが必要とされている。冠動脈の側副血管は、天然のパイパスとして機能し、閉塞した血管の周囲に血液を迂回させ、障害後の転帰を改善する。したがって、側副動脈の形成を促す方法を開発できれば、重要な治療戦略が得られる可能性がある。これまで、冠動脈の側副血管は、閉塞による血流の力の増大に反応して、既存の動脈のつながりが拡大されて形成されると考えられていた。だが近年の研究により、こうした血管は新たに発生することができ、その発達には動脈の内皮細胞が中心的な役割を果たしていることが示されている。ところが、これらの血管が発生するメカニズムは依然としてほとんど解明されていない。この問題に対処するため、Mingjun Zhangらは、遺伝子改変マウスモデルとデュアル細胞系譜解析（dual genetic lineage-tracing）ツールを用いて、冠動脈の側副血管形成時における異なる種類の内皮細胞の起源を追跡した。その結果、冠動脈の新たな側副血管の主な構成要素は、動脈の内皮細胞ではなく毛細血管の内皮細胞であることが明らかになった。心臓の修復には、毛細血管の側副動脈への変換が極めて重要なのである。さらにZhangらは、この毛細血管から動脈への変換を促進するVEGF誘導性の分子経路も同定し、新たな側副血管の形成と心臓の修復を促進しうる戦略を示した。 研究インテグリティにご関心のある記者の方へ：本研究の共著者であるBin Zhouは次のように述べています。「生物科学の発展には、厳密な実験計画、透明性、再現性、開かれたコミュニケーションを強化するための継続的な努力が必要です。信頼できる科学的発見を促進するために、協力的で責任ある研究文化を育むことが不可欠です」

中国の県級行政区2,300ヵ所以上を対象とした研究の報告によると、太陽エネルギーを世界的に推進すれば、生物多様性に見えない負荷がかかるおそれがあるという。その研究結果によれば、太陽光発電開発を促進する政策の強化に伴って、鳥類の多様性が減少していた。これは主に、生態学的に多様な農地や草地が開発用地に転換されたためである。再生可能エネルギーの拡大は気候変動への対策には役立つが、大規模な太陽光発電開発は、生息地を転換または分断し、生物多様性の損失を引き起こすことによって、環境面での新たな代償を生む可能性がある。鳥類は、広範囲で比較的よく追跡調査されているうえに、植生、繁殖地、入手可能性な食物などの変化に敏感に反応するため、鳥類の多様性の変化から、従来の指標では見落とされがちな生態学的影響を明らかにできる可能性がある。中国では、急速に拡大する太陽光発電が主要なエネルギー源になると予想され、太陽光発電設備は既に数千平方キロメートルの面積を占めており、鳥類の個体数や生息地にますます大きな影響を与えるおそれがある。さらに、中国の太陽光発電インフラは、政府の政策から強い影響を受けており、その立地や規模は政策によって大きく左右されてきた。 今回、Huiming Zhangらは、太陽光発電の拡大がもたらす生態学的影響を調べた。Zhangらは、2014～2023年に中国の県級行政区2,344ヵ所を対象として、大規模なデータセットを構築した。そのデータセットは、鳥類の観察記録、太陽エネルギー政策、環境条件、および社会経済的情報を統合したものであった。これにより著者らは、太陽光発電促進政策と地域の鳥類多様性との関連性を評価することが可能になった。また、土地利用、植生、農業生産性の変化が及ぼす影響についても調べた。その結果、太陽光発電の拡大を促進する政策が強化されると、鳥類の多様性が大幅に低下することが明らかになった。政策強度が1標準偏差増加すると、鳥類の生物多様性指数は2.10%低下した。こうした影響は、より裕福な地域と砂漠以外の地域で最も顕著であり、地理的に広く分布する種ほど大きな影響を受けた。その主な理由は、急速な土地転換、とくに農地や草地が開発用地に転換されたことによって、植生の多様性が減少したことである。Zhangらはまた、「劣悪な緑化」という逆説的なパターンも確認した。これは、葉面積指数が高くて緑豊かな景観に見えても、全体としては生態学的に貧弱になるというパターンである。関連するPerspectiveではYuanning Liangが、「次の段階は、鳥類の多様性における変化を生態系サービスや保全価値と関連付けることによって、生物多様性の測定から評価へと移行することである」と述べている。「こうした評価を行わなければ、政策分析では保全の重要性が十分に考慮されず、費用便益分析では開発に伴う社会的コストが過小評価される可能性がある。気候政策において、炭素の社会的コストを算出する際に気候変動被害の信頼できる推定値が必要とされるのと同様に、持続可能な開発に向けた政策によって生態系が変化する場合には、生物多様性の価値に関する信頼できる推定値が必要となる」 研究公正の問題にご興味のある記者の方へ：本研究の共著者であるKai Wuは次のように述べています。「私たちの研究分野において、科学研究上の公正性は、透明性のあるデータ運用、再現可能な分析の枠組み、学際的な手法を責任をもって統合することに、ますます依存しています。気候変動の緩和と適応、現代のエネルギーシステム、および生態学的プロセスと、社会経済システムとを結びつける研究が増えるなか、科学的証拠が世界の持続可能性政策に確実に活用されるためには、データの妥当性検証やモデルの透明性について共通基準を策定することが不可欠になります」

マウスを用いた新たな研究によると、脳は一時的にシナプス結合を半分以上失った後でも記憶を保持できる。これは、長期記憶は安定した個々のシナプスに依存しているという長年にわたる見解に疑問を呈するものである。むしろ今回得られた知見が示唆しているのは、記憶は回復力に富む神経構造のパターンによって保持されており、この方法において脳は記憶された情報を保持しながら脳回路を再構築できるということである。長期記憶は脳の永続的な変化に依存しており、それはニューロン同士の結びつきの強化によるものと考えられていた。ところが、このようなシナプスの変化や記憶に関連するニューロンのパターンは時間の経過とともに驚くほどに不安定になりうることが研究で示されており、脳は常にリモデリングされているのに記憶はどうやって保持されるのかという未解明の疑問が生じていた。このことは、記憶は個々のシナプス結合の維持ではなく、より広範な神経機構のパターンの維持に依存していることを示唆している。 今回、Yu-Ju Linらは、マウスの人工冬眠モデルを用いて、記憶保持の基礎をなす構造的機構について研究した。著者らによると、このプロセスを研究するのに冬眠中の哺乳類はまたとないほど好都合である。というのも、その脳は休眠中には活動が劇的に低下し構造変化を受ける一方で、覚醒時には記憶を保持しているからである。Linらは、脳構造のイメージングと解析および行動テストによって、これらの動物は人工冬眠中に海馬の活動が約70%低下しシナプスの半分以上が消失した後でも、通常の状態に戻ると記憶を保持しており元の神経機構を回復していることを明らかにした。この知見は、記憶は個々のシナプスで保持されているのではなく、冬眠に伴う広範囲に及ぶ脳のリモデリングの際にも保護が維持される結合したシナプスの特定のクラスターを含む、回復力のある神経構造のパターンによって保持されている可能性があることを示している。このような保持された構造モチーフが「コア記憶痕跡」として働くことで、脳は保存された記憶を維持しながら、大きな混乱の後でも機能的なネットワークを再構築できるようになっている可能性がある。