左利きの起源は細胞内の「小さな左右の歪み」かもしれないと判明! / Credit:川勝康弘

左利きの起源は細胞レベルなのかもしれません。

ドイツのマックス・プランク研究所(MPI)で行われた希少変異の研究により、細胞レベルでの左右方向の混乱が、ヒトを左利きにしている可能性が示されました。

特に細胞の骨格としての役割を持つ微小管の遺伝子(TUBB4B)に特定の稀な変異が起こると、左利きになる確率が2.7倍になることが発見されました。

これまでの研究により、左利きは神経障害にも関連しており、統合失調症では左利きである率が2倍、自閉症では3倍になっていることが知られています。

しかし新たに発見されたTUBB4Bの変異はそれらとは違い、単に左利きになるだけの良性変異であるようです。

しかし細胞の骨格として働いている微小管に変異が起こると、なぜ利き腕が左になってしまうのでしょうか?

研究内容の詳細は2024年4月2日に『Nature Communications』にて公開されました。

目次

体の左右は遺伝子によって決められている利き腕決定において遺伝子の影響力は「やや弱い」細胞内の左右を決める微小管が変異すると左利きになりやすい

体の左右は遺伝子によって決められている

アインシュタイン、ニュー トン、エジソン、レオナルド・ダ・ヴィンチ、ダーウィン、モーツァルト、ピカソ、ベートーベン、ナポレオン、そしてビル・ゲイツ。

時代も活躍した分野も違う天才たちの共通点はなんでしょうか?

答えは全員「左利き」であることです。

新たな研究では、左利きが何によって生み出されているかという大きな謎の一端の解明に迫るため希少な遺伝子変異まで踏み込んで調べ上げられました。

人口に占める左利きの割合は10%ほどと考えられており、残る90%近くは右利きです。

似たような割合にはAB型(10%)、LGBTQ(8%)などが挙げられます。

この「右利き圧倒」の傾向は人種間や地域では基本的には差がなく、少なくとも過去50万年にわたって同じ傾向が続いていると考えられています。

アジアや中東など一部の地域では左利きが数%と際立って低くなっていると報告されていますが、これは左手を不浄とみなすなど文化的な要因により、生まれつきの左利きの子供たちが矯正を受けていたからだと考えられています。

日本や欧米の先進国もかつては、左手でご飯を食べたり字を書く子供たちを矯正していた歴史があります。


体の左右は遺伝子によって決められている / Credit:川勝康弘

そして、そのような文化的要因を差し引けば最終的にどこの地域の人々でも、最終的に右利きと左利きの比率は9:1になるでしょう。

また医学の進歩により、右利きと左利きが脳の左右非対称性に起因しており、それぞれ右利きは左脳の活動、左利きは右脳の活動と強く結び付いていることが明らかになりました。

子宮内部にいるヒト胎児を観察した研究でも、右利きの人では、早ければ妊娠10週目(2カ月半)の段階で、腕の動きが右に偏ることも報告されています。

右利きや左利きが子宮内での成長においても、かなり早い段階で決定されていることがわかります。

同様の左右の決まりは内臓の配置にもみられており、どの人間の身体でも心臓はやや左、肝臓は右側に、大腸は腹部の右下から始まり向かって右回りに肛門に続いていきます。

このような脳や内臓などの左右非対称性は、遺伝子による調節の結果であり、利き腕についても遺伝子で右利きが多くなるように設計されていると考えられます。

ある意味で、人間の臓器の位置や利き腕は遺伝子によりデフォルト設定されていると言えます。

そしてデフォルトから外れるケースでは、少なからず遺伝子変異の影響があるはずです。


ショウジョウバエ胚でみられる後腸は発生が続くと特定の方向に曲がります。 / Credit:大阪大学、松野研究室、世界初!内臓の左右非対称な形をつくる細胞の動きを解明—臓器の再生への応用に期待—

たとえばショウジョウバエ胚の腸(後腸)を背中側からみると、卵の中で成長するにつれて、青で示した腸が傘の柄の部分を倒したように、右曲がりのフックを構成し左右対称から左右非対称な状態へ変化します。

しかし左右を決定するための中心的な役割をすると考えている遺伝子「ミオシン31DF」の「サウザー」と呼ばれる変異体では、腸のフックの曲がる方向が逆の左向きになってしまいます。

(※サウザーの名は北斗の拳に登場する内臓の配置が逆転したキャラクーの名前からとっています。自分が発見した変異体にアニメキャラの名前をつける習慣は日本だけでなく世界中でみられます)

ミオシンは分子モーターの一種であり、細胞内部で左右を決定する物質を細胞の左右どちらかに運搬する役割を担っていると考えられています。

しかしサウザーと呼ばれる変異体ではこの分子モーターの機能が不調になっており、100%右向きに曲がるハズの腸が、右向きと左向きが半々になって完全にランダム化してしまいます。

このように生物の体には左右を決める遺伝子が含まれており、正常に働くことで内臓が正しい位置に配置されたり、右脳と左脳の区別ができるのです。

そのため当初、多くの研究者たちは、左右の利き腕も遺伝子によって強く支配されていると考えサウザー変異体の利き腕バージョンとでも言うべき「右利き遺伝子」や「左利き遺伝子」が簡単に見つかると考えていました。

しかしそう簡単にいきませんでした。

数千人の利き腕と遺伝子を調べる程度では、全く見つからなかったのです。

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利き腕決定において遺伝子の影響力は「やや弱い」

被験者を集めて右利きや左利きの人に特有の遺伝子的特徴を調べた研究が行われましたが、サンプルの母数が1万人未満では、全く発見することができませんでした。

血液型を決める遺伝子が数百人程度のサンプル数で発見できることと比較すると、大きな違いと言えるでしょう。

そこで以降の研究ではサンプル数を40万件、170万件と大幅に拡大することになりました。

するとようやく、左利きに関連する遺伝子が40個以上発見されました。

膨大なサンプル数を必要とした背景には、左利き遺伝子の影響力の弱さと要因が40個以上に別れていたことにありました。


ここで言う遺伝率あるいは影響度は、ある特性があるときに遺伝子が特性が出現するのにかかわっている度合いを指す / Credit:川勝康弘

ABO血液型ではA型の遺伝子を持っているとほぼ確実にA型かAB型になります。

これは遺伝子が血液型に与える影響力がほぼ100%と極めて高いからです。

(※音楽的才能にかかわる遺伝子の影響力は90%、IQ(知能指数)は50%前後となっています)

しかし左利きに関連する遺伝子の影響度はそれよりもかなり低くなっています。

たとえば一卵性双生児が両方とも左利きである場合、そうなってしまったことに対する遺伝子の役割が占める割合(影響力)は25%となります。

あえて簡単に言えば、兄が左利きである4組の一卵性双生児のうち、弟が左利きになるのは1組だけとなる計算になります。

そのため一卵性双生児の両方が同じ左利き遺伝子を持っていても、どちらかが右利きであるということがおおいにあり得ます。

残る75%は子宮内部での化学物質の局所的な濃度変化などランダムなイベントによると考えられています。

しかし25%という数値は決して軽いものではありません。

一卵性双生児と同じような実験を見知らぬ2人で行えばわかります。

たとえば最初に左利きの人を用意して、次にランダムに選んだ2番目の人も左利きである確率は、10%(人類の左手の割合と同じ)に過ぎないからです。

あるいは「生涯に渡るギャンブル成績の25%が遺伝子によって影響を受ける」という世界があるならば、収入の差はほぼ遺伝子によって支配されるでしょう。

まとめと、左利き遺伝子の影響力は血液型や音楽的才能、IQの遺伝子ほどではないものの、人間を有意に左利きにする力を持っていると言えます。

そうなると気になるのが、発見された左利き遺伝子(40個以上)の内情です。

いったいどんな遺伝子に変化があると、最終的に左利きという特質が得られるのでしょうか?