You smell with your body, not just your nose | Jennifer Pluznick

翻訳: Reiko Bovee 校正: Masaki Yanagishita

Here's a question for you:

皆さんに質問があります

how many different scents do you think you can smell,

私達が嗅ぎ分けられる匂いの数—

and maybe even identify with accuracy?

正確に識別できる匂いの数は どれくらいだと思いますか

100?

100？

300?

300？

1,000?

1000？

One study estimates that humans can detect up to one trillion different odors.

ある研究によると私達が嗅ぎ分けられる匂いは １兆種だと推定されています

A trillion.

１兆ですよ

It's hard to imagine,

想像し難いですね

but your nose has the molecular machinery to make it happen.

私達の鼻はそんなことができる 分子機械を持っているんです

Olfactory receptors --

嗅覚受容体という

tiny scent detectors --

小さな匂い検知器が

are packed into your nose,

鼻の嗅上皮内に一杯詰まっていて

each one patiently waiting to be activated by the odor,

それらは 匂いなどの

or ligand,

リガンドと呼ばれる受容体結合物質に

that it's been assigned to detect.

活性化されるのを辛抱強く待っています

It turns out we humans, like all vertebrates,

どの脊椎動物もそうですが ヒトの体内にも

have lots of olfactory receptors.

多くの嗅覚受容体があります

In fact, more of our DNA is devoted to genes for different olfactory receptors

事実 DNAは どのタンパク質の遺伝子より 多くの種類の嗅覚受容体遺伝子を

than for any other type of protein.

コードするのに使われています

Why is that?

それは どうしてでしょう？

Could olfactory receptors be doing something else

嗅覚受容体は 匂いを感知する以外に

in addition to allowing us to smell?

何か他のことを しているのでしょうか？

In 1991, Linda Buck and Richard Axel uncovered the molecular identity

1991年 リンダ・バックと リチャード・アクセルは

of olfactory receptors --

嗅覚受容体分子を特定し

work which ultimately led to a Nobel Prize.

ノーベル賞を受賞しました

At the time,

その当時

we all assumed that these receptors were only found in the nose.

鼻だけに嗅覚受容体があると 思われていましたが

However, about a year or so later,

それから１年ほどして

a report emerged of an olfactory receptor expressed in a tissue

鼻以外の組織に 嗅覚受容体が発現しているという

other than the nose.

研究成果が発表されました

それからというもの次から次に 他にも同じような研究成果が

And then another such report emerged,

and another.

発表され

We now know that these receptors are found all over the body,

今では これらの受容体は 体中にあることが分かっています

including in some pretty unexpected places --

中には考えてもいなかったような

in muscle,

筋肉

in kidneys,

腎臓

lungs

肺

and blood vessels.

血管などにも発見されています

But what are they doing there?

でも そんな場所で嗅覚受容体は 何をしているのでしょう？

Well, we know that olfactory receptors act as sensitive chemical sensors

嗅覚受容体は鼻にある

敏感な化学センサーで

化学物質を敏感に感じ取り 私達に匂いを感知させます

in the nose --

that's how they mediate our sense of smell.

It turns out they also act as sensitive chemical sensors

その敏感な化学センサーが 人体内のあらゆる箇所にあることが

in many other parts of the body.

わかりました

Now, I'm not saying that your liver can detect the aroma of your morning coffee

朝 台所から来るコーヒーの香りを 肝臓が嗅ぎ取る

as you walk into the kitchen.

と言うのではありませんが

Rather, after you drink your morning coffee,

朝のコーヒーを飲んだ後

your liver might use an olfactory receptor

肝臓が嗅覚受容体を使い

to chemically detect the change in concentration

血液にある化学物質の濃度変化を

of a chemical floating through your bloodstream.

検知しているのかも知れません

Many cell types and tissues in the body use chemical sensors,

体内の多くの様々な細胞と組織は

or chemosensors,

化学センサーを使い

to keep track of the concentration of hormones, metabolites

ホルモンや代謝産物 そして他の分子の濃度を

and other molecules,

監視しています

and some of these chemosensors are olfactory receptors.

嗅覚受容体は そんな化学センサーの一種です

If you are a pancreas or a kidney

膵臓や腎臓は

and you need a specialized chemical sensor

それぞれの臓器に特化した 化学センサーが必要で

that will allow you to keep track of a specific molecule,

それで特定の分子を監視しますが

why reinvent the wheel?

すでにある嗅覚受容体を使い ２度手間になることなどしません

One of the first examples

まず鼻以外で見つかった

of an olfactory receptor found outside the nose

嗅覚受容体の１例

showed that human sperm express an olfactory receptor,

嗅覚受容体が発現する ヒト精子細胞を見てみましょう

and that sperm with this receptor will seek out the chemical

嗅覚受容体を持った精子は

その受容体に結合する化学物質—

that the receptor responds to --

the receptor's ligand.

リガンドを探し求めます

That is, the sperm will swim toward the ligand.

つまり 精子は リガンドに向かって泳ぎ進むのです

This has intriguing implications.

これは興味深いことを示唆しています

Are sperm aided in finding the egg

精子は卵子を探すのに

リガンド濃度が最も高い場所を 嗅ぎ分けているのでしょうか？

by sniffing out the area with the highest ligand concentration?

I like this example because it clearly demonstrates

この例を私が気に入っているのは

that an olfactory receptor's primary job is to be a chemical sensor,

嗅覚受容体の主要機能は 化学センサーですが その使われ方は

but depending on the context,

場合によって異なることです

it can influence how you perceive a smell,

匂いを感知すること

or in which direction sperm will swim,

精子が泳いで行く方向を決めること

and as it turns out,

そして その他様々な過程に

a huge variety of other processes.

影響し得ることが分かっています

Olfactory receptors have been implicated in muscle cell migration,

嗅覚受容体は 肺が吸い込む 化学物質を感知して反応すること

in helping the lung to sense and respond to inhaled chemicals,

また筋細胞の遊走 傷の治癒にも一役買っている

and in wound healing.

と示唆されています

Similarly, taste receptors once thought to be found only in the tongue,

同じように かつて舌だけにある と思われていた味覚受容体は

are now known to be expressed in cells and tissues throughout the body.

体中の細胞や組織にある と今では分かっています

Even more surprisingly,

もっと驚くことは

a recent study found

最近の研究で

that the light receptors in our eyes also play a role in our blood vessels.

光受容体は目の中だけでなく血管の中でも ある役割りをすると分かりました

In my lab,

私の研究室では

we work on trying to understand the roles of olfactory receptors and taste receptors

嗅覚受容体や味覚受容体の 腎臓での働きを解明しようと

in the context of the kidney.

研究しています

The kidney is a central control center for homeostasis.

腎臓は恒常性を制御する 中央管理センターです

And to us,

我々生理学者とって

it makes sense that a homeostatic control center would be a logical place

恒常性管理センターに 化学物質感知器があることは

to employ chemical sensors.

納得のいくことです

We've identified a number of different olfactory and taste receptors

種々の嗅覚受容体や味覚受容体が

in the kidney,

腎臓で確認され

one of which, olfactory receptor 78,

その１つの「嗅覚受容体78」は

is known to be expressed in cells and tissues

血圧の制御に大きく関わる細胞や組織に

that are important in the regulation of blood pressure.

発現することが知られています

When this receptor is deleted in mice,

マウスのこの受容体が取り除かれると

their blood pressure is low.

マウスの血圧が低くなります

Surprisingly, this receptor was found to respond

驚くことに この受容体は 私達の腸内にいる細菌の集まり

to chemicals called short-chain fatty acids

腸内微生物叢が生成する

that are produced by the bacteria that reside in your gut --

短鎖脂肪酸と呼ばれる 一群の化学物質に

your gut microbiota.

反応すると分かったのです

After being produced by your gut microbiota,

腸内細菌により生成された

these chemicals are absorbed into your bloodstream

短鎖脂肪酸は吸収され 血流に到達し

where they can then interact with receptors

嗅覚受容体78のような受容体と

like olfactory receptor 78,

結合します

meaning that the changes in metabolism of your gut microbiota

したがって 腸内微生物叢の代謝に起こる変化は

may influence your blood pressure.

血圧に影響するかもしれません

Although we've identified a number of different olfactory and taste receptors

我々は腎臓にいくつかの 嗅覚受容体や味覚受容体を

in the kidney,

確認しましたが

we've only just begun to tease out their different functions

それぞれの受容体の働きを 入念に調べ

and to figure out which chemicals each of them responds to.

どの化学物質に反応するかを 少しずつ解明し始めたばかりで

Similar investigations lie ahead for many other organs and tissues --

同様に他の多くの臓器や組織を 調べる仕事が待っています

only a small minority of receptors has been studied to date.

ほんの少数の受容体しか まだ研究が終わっていないのです

This is exciting stuff.

これにはワクワクさせられます

It's revolutionizing our understanding of the scope of influence

五感の１つ 嗅覚の 身体への影響範囲に対する

理解が革命的に変わりつつあります

for one of the five senses.

And it has the potential to change our understanding

そして ヒト生理学の いくつかの領域に関する

of some aspects of human physiology.

理解を変える可能性があります

It's still early,

まだ初期段階ですが

but I think we've picked up on the scent of something we're following.

我々は追い求めているものの香りを 嗅ぎ取ったようです

(Laughter)

（笑）

Thank you.

ありがとうございます

(Applause)

（拍手）