人間と魚の血液は混ぜられる？ 4億年の進化が隔てる「輸血」の真実と科学

1. 序論：4億年の分岐が作った血液の壁

血液は、生命をつなぐ赤い川です。人間を含む哺乳類と魚類は、約4億5000万年前の古生代に共通の祖先から枝分かれして以来、まったく異なる環境——「空気」と「水」——に適応するために独自の進化を遂げてきました。

この長い歴史は、血液の細胞構造から化学組成に至るまで、決定的な違いを生み出しています。果たして人間に近い血液を持つ魚は存在するのでしょうか？ そして、もしも血液を交換したら何が起きるのでしょうか？ 浸透圧ショックや免疫学的拒絶といったキーワードと共に、その謎に迫ります。

2. 赤血球の真実：核を捨てた人間、捨てなかった魚

顕微鏡で覗いたとき、人間と魚の血液における最大の違いは「核」の有無にあります。これが両者の運命を決定づけています。

2.1 人間の赤血球：酸素運搬への極端な特化

私たち人間の赤血球は、成熟する過程で核やミトコンドリアといった細胞小器官をすべて捨て去ります（脱核）。これは、細胞内のスペースを限界までヘモグロビン（酸素運搬タンパク質）で満たし、酸素運搬効率を最大化するための進化です。また、核がないことで細胞は柔軟になり、狭い毛細血管もスムーズに通り抜けることができます。

2.2 魚類の赤血球：多機能性の維持

一方、硬骨魚類やサメなどの軟骨魚類の赤血球は、生涯を通じて「核」を持っています。ニジマスなどの赤血球は、人間のものよりもはるかに大きく、細胞膜も硬いのが特徴です。近年の研究では、魚の赤血球は単なる酸素の運び屋ではなく、ウイルスと戦う免疫機能も備えていることが明らかになっています。

この物理的な違いだけでも、魚の血液を人間に輸血すれば、巨大で硬い赤血球が人間の微細な血管網で渋滞を起こし、致命的な「詰まり（塞栓）」を引き起こすことが予測されます。

3. 酸素運搬の化学：温度とpHのジレンマ

血液の役割である酸素運搬についても、両者の間には埋めがたい溝があります。

3.1 温度の壁

人間のヘモグロビンは体温である37°Cで最適に働くようにできています。対して、変温動物である魚類のヘモグロビンは、冷たい水温（サケ科なら10〜15°C）に適応しています。もし冷水魚の血液が人間の体内（37°C）に入ると、急激な温度上昇によってヘモグロビンの性質が変化し、酸素をうまく運べなくなる「機能的貧血」に陥るリスクがあります。

3.2 pHとルート効果

多くの魚類は、血液の酸性度（pH）が下がると酸素を運ぶ能力が極端に低下する「ルート効果」という特殊な性質を持っています。人間にはこの性質はありません。人間の体内で運動や代謝によってpHがわずかに変化しただけで、魚由来の血液は酸素を放してしまい、役に立たなくなる可能性があるのです。

4. 浸透圧の壁：細胞破裂の恐怖

血液を混ぜた瞬間に起こる物理的な破壊、それが「浸透圧」の不一致です。体液の濃さが違う血液同士を混ぜると、水分が移動して細胞が破裂（溶血）したり、干からびたりします。

淡水魚（コイ、ゼブラフィッシュなど）

淡水魚の体液の濃さは、人間に比較的近いため、混ぜた瞬間に細胞が爆発するような事態は避けられるかもしれません。数値上は「最も人間に近い」グループと言えます。

海水魚とサメ

海水魚の体液は人間よりも濃く、サメに至っては尿素を体内に溜め込んでいるため、人間にとっては猛毒レベルの高濃度です。サメの血液を人間に輸血することは、高濃度の尿素液を注射するのと同じであり、瞬時に全身の細胞から水分を奪い、組織を壊死させることになります。

5. 免疫の壁：拒絶反応という名の攻撃

物理的な問題をクリアしても、最後に立ちはだかるのが免疫システムです。ここでキーワードとなるのが「シアル酸」と呼ばれる糖の一種です。

• 人間：進化の過程で「Neu5Gc」というシアル酸を作る能力を失いました。
• 魚類（および多くの哺乳類）：「Neu5Gc」を持っています。

人間は、自分たちが持っていない「Neu5Gc」に対する抗体を生まれつき持っています。そのため、Neu5Gcを持つ魚の赤血球が入ってくると、人間の免疫系はこれを「敵」とみなして即座に攻撃を開始します。これにより、激しいアレルギー反応や血管内での細胞破壊（溶血）が発生します。

6. 結論：魚類から人間への輸血は可能か？

科学的な結論は、「不可能であり、致死的リスクを伴う」です。

もし実行した場合、以下のような連鎖的な崩壊が予想されます。

1. アナフィラキシーショック：異種タンパク質への反応による呼吸困難と血圧低下。
2. 急性腎不全：破壊された赤血球の中身が腎臓を詰まらせる。
3. 多臓器不全：巨大な魚の赤血球が脳や肺の血管を物理的に塞ぐ。

かつて19世紀には動物の血を人間に輸血する実験が行われましたが、多くの悲劇を生み廃止されました。魚類の血液も同様、あるいはそれ以上に人間とは相容れない存在なのです。

7. 逆転の発想：人間から魚類への輸血

では逆に、人間の血を魚に入れることはできるのでしょうか？ 自然状態では拒絶されますが、実験室の特殊な環境下では「イエス」です。

免疫機能を人工的に無くした実験用ゼブラフィッシュに人間の血液細胞を移植すると、細胞は排除されずに魚の体内で生き続けることが確認されています。これは、魚を「人間の病気を研究するためのモデル」として利用する現代医学の重要な技術となっています。