脳と睾丸は非常に似通ったタンパク質で構成されていることが判明

性欲に忠実過ぎる言動の男性を指して、「股間(下半身)でものを考えている」と言うことがあります。実際に、人体のさまざまな器官が有するタンパク質を調べた研究により、脳と睾丸(精巣)を構成するタンパク質が驚くほど類似していることが判明しました。

Brain and testis: more alike than previously thought? | Open Biology
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsob.200322

Human brain and testis found to have the highest number of common proteins
https://phys.org/news/2021-06-human-brain-testis-highest-common.html

Our Brains Have More in Common With Testicles Than You Ever Wanted to Know
https://www.sciencealert.com/brains-and-testicles-have-more-in-common-with-one-another-than-you-ever-really-wanted-to-know

Genetic study finds the brain is most similar to -- testicles?
https://www.studyfinds.org/brain-most-similar-to-testicles/

人間の脳には体を制御したり、感覚器官からの信号を受け取って処理したり、さまざまな思考を巡らせたりと非常に複雑な役割があります。一方、精巣の主な機能は精子とホルモンの生産であり、両者はほとんど関係がない器官であると考える人も多いかもしれません。

ところが、近年では脳と精巣との関連性を示す証拠がいくつか発見されており、「脳疾患が男性の性的不能と関連している」「知能が高い男性ほど精子の質がいい」といった研究結果が報告されています。そこで、脳と精巣の関連性に興味を持ったポルトガルのアベイロ大学とポルト大学の研究チームは、体のさまざまな器官を構成するタンパク質を調査しました。

研究チームは心臓・骨格筋・腸・胃・肝臓・腎臓・リンパ節・子宮頸部・卵巣・胎盤・前立腺・精巣などを含む33の組織を構成するタンパク質を分析し、それぞれの類似性を比較しました。その結果、脳と精巣は他の人体組織と比較して最も多くの共通するタンパク質を持っていることが判明したと研究チームは述べています。

研究チームによると、脳を構成する1万4315種類のタンパク質と精巣を構成する1万5687種類のタンパク質のうち、実に1万3442種類が両者に共通していたとのこと。また、タンパク質を合成する遺伝子発現も、脳と精巣がさまざまな器官の中で最も多く共通していることがわかったそうです。

さらに詳しく調べたところ、脳と精巣に共通するタンパク質の多くは、組織の発達や細胞同士のコミュニケーションに関わっていました。この点について研究チームは、脳と精巣は機能の面でも似た部分があるため、多くのタンパク質が両者で共通しているのは理にかなっていると主張しています。

研究チームが指摘する脳と精巣の1つ目の共通点が、「どちらも大量のエネルギーを消費する」という点です。脳は思考などを処理するため、そして精巣は大量の精子を生産するためにエネルギーを必要とするため、神経細胞や生殖細胞に栄養を供給してサポートする細胞が存在します。

そして脳と精巣における2つ目の共通点が、「内部で作られた物質を外部へ移動させるためにエキソサイトーシスという共通のプロセスを利用している」という点です。エキソサイトーシスは、細胞内で合成した物質を貯留した分泌小胞の膜と細胞膜を融合させ、合成した物質を外部に放出するというプロセスで、脳は作り出した神経伝達物質を放出して細胞間のコミュニケーションを行うために、精巣で作られた精子細胞は卵子と受精するためにエキソサイトーシスを用いているとのこと。

3つ目の共通点として挙げられるのが、「両者は類似した防御機能を持っている」という点です。脳には血液と組織液間の物質交換を制限する血液脳関門という機構が存在し、脳を有害物質から保護しています。一方、精巣にも血液精巣関門という機構が存在し、精子細胞を血液から保護しています。

研究チームは、2つの器官が多くのタンパク質を共有したのは収斂進化のようなものではないかと考えています。異なるグループの動物が同様の目的を持ったために類似した形質を獲得するのと同様に、脳と精巣が類似した機能を持ったことで、同じようなタンパク質を持つようになった可能性があると研究チームは考えています。

なお、精巣を持っているのは一般的に男性だけですが、女性の脳も男性の精巣と共通したタンパク質を持っているとのことです。