現在、ゲルフ大学の研究者は、卵の中の厳しい初期条件からワニの心臓がいかに利益を得るかを正確に特定し、その理由を理解し始めており、これは、人間に利益をもたらす可能性が大きい基礎研究です。
ワニは、多くのトカゲやカメと同様に、深い巣に埋められた卵として人生を始めますが、最も深く埋められたものは酸素量が最も少なくなります。
「人生のこの初期段階での低酸素は、特に心臓における正常な成長と発育過程に影響を与えます。 私たちのような胎盤哺乳類では、これらの変化はネガティブなものであり、成人期まで続きます。 しかし、ワニでは、巣の中で酸素が最も少ないものが実際に成長するかもしれないという、異なることが起こっています」と、この研究を率いたジョージア大学統合生物学部のサラ・オルダーマン助教授は述べています。 その心臓はまた、労作時に優れた性能を発揮するため、より長く息を止め、あるいは追いかけっこを耐え抜くことができるかもしれません。 そこで彼らは、どのようなタンパク質の違いが低酸素のワニの heart.
ルイジアナ州のロックフェラー野生生物保護区のチームは、保護区の湿地からワニの卵を回収し、ノーステキサス大学の同僚にそれらを送りました。 その際、一部の卵は低酸素状態の保育器で、残りの卵は通常の酸素濃度の保育器で育てられました。
G大学のチームはワニの心臓のサンプルを受け取り、カナダ自然科学・工学研究会議 (NSERC) からの資金提供を受けて、「ショットガン・プロテオミクス」として知られる方法でこれらの心臓の中のタンパク質を分析しました。「卵の中の低酸素が、心臓のタンパク質を作り、これらのタンパク質を細胞に統合し、損傷したタンパク質を素早く除去して再利用するために心臓が使用する特定の重要な分子の存在量に変化をもたらす兆候を発見したのです。
「基本的に、これらのワニは、これらのプロセスに必要な機械を増強しました」と、アルダーマン氏は言います。
胎児の心臓で見つかった変化のほとんどは、2年後にも、低酸素状態で育てられた幼いワニの心臓で明らかになりました。
また、低酸素状態の心臓では、エネルギーに必要な脂質（脂肪）の分解に関与するタンパク質がより多くなっていることもわかりました。 「しかし、人間では、心臓が心不全に進行すると、糖の燃焼に切り替わります」
低酸素状態で育てられた胚からのワニの心臓が、後世まで脂質をエネルギーとして使う能力を高めているという事実は、なぜ低酸素状態が、発達中の人間の心臓に同様の条件があった場合のように有害でないかの鍵であるのかもしれません。
テキサスの研究チームは、ワニを2歳になるまでしか研究できませんでしたが、「それ以降、ワニを研究室で飼うのは少し危険になります」とアルダーマン氏は指摘します。
統合生物学部のTodd Gillis教授は、この研究は、胚発生中の環境条件がその後の成体の健康にいかに重要であるかを示していると述べています。
「明らかに、この初期の段階で発生したストレス要因は、ここで見られるように、動物の生物学を変化させるため、長期的な結果をもたらします」と彼は言います。
G大学の心血管調査センターの創設メンバーであるギリスは、次のステップは、タンパク質発現におけるこれらの重要な変化を引き起こすものを特定することだと言います。
「これらの経路をオンにし、それを維持する方法を見つけることができれば、心機能を改善し、心臓を健康に保つ方法になるかもしれません」
この研究チームは最近、米国の国立科学財団から、この研究を続けるための資金を受け取りました。 アルダーマン氏は、ワニは研究対象として魅力的であると指摘し、研究の次の段階を楽しみにしています。