閉環光遺伝学神経制御による高忠実度抗疲労筋肉制御 背景紹介 骨格筋は動物や人間のほぼすべての運動を行う生物的な実行装置です。しかし、多くの神経系の条件において、中枢神経系と神経筋構成要素の間の通信経路が切断され、麻痺などの運動障害が生じます。神経義肢（NP）は、人工刺激により精密な命令を伝達することで失われた神経入力を代替し、筋肉の機能を回復させることができます。しかし、既存の機能的電気刺激（FES）は、その非生理的な筋肉ユニットの募集メカニズムにより正確な筋肉力の調節が難しく、迅速な疲労を示します。これが研究者をして、新しい刺激方法を探すよう促し、信頼性のある長時間の漸進的筋肉調節を提供する方法を模索しています。 近年、機能的光遺伝刺激（FOS）は光を用いて神経細胞を遺伝修飾する技術として...
肝臓危険信号が引き起こすTREM2+マクロファージによるMS4A7依存性炎症小体活性化が脂肪性肝炎を駆動する 背景と研究動機 近年、代謝機能障害関連脂肪性肝炎（Metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH）の発病率が増加するに伴い、その病理メカニズムに対する関心が高まっている。MASHは元々非アルコール性脂肪性肝炎（Nonalcoholic steatohepatitis, NASH）と呼ばれていた高級段階の代謝脂肪性肝病であり、肝臓の持続的な損傷、炎症、繊維化が主な特徴である。MASHの原因は主に肝細胞の損傷によって引き起こされる免疫反応に集中している。近年の研究ではTREM2+ NASH関連マクロファージ（NASH-asso...
同期記録で最大100万のニューロンの皮質ダイナミクスがニューロン数と次元性の無限スケーリングを明らかに 文章概要 この「同期記録で最大100万のニューロンの皮質ダイナミクスがニューロン数と次元性の無限スケーリングを明らかに」という科学報告は、「Neuron」誌（112巻、1694–1709ページ）に発表されました。著者はJason Manley、Sihao Lu、Kevin Barber、Jeffrey Demas、Hyewon Kim、David Meyer、Francisca Martínez Traub、そしてAlipasha Vaziriです。記事の発表日は2024年5月15日で、Rockefeller UniversityとThe Kavli Neural Systems Inst...
機能的超音波イメージングの人間の脊髄における応用 背景紹介 脊髄は神経系の中で重要な感知・運動の統合センターであり、全身の各部分の運動学と姿勢を監視しています。外傷や病気による脊髄情報の遮断は、一連の悪影響（反射活動の増加、慢性痛、運動や感覚機能の部分的または完全な喪失、排便/排尿機能障害など）を引き起こす可能性があります。脊髄の感知、運動および自律機能における重要性にもかかわらず、その機能構造に関する研究は依然として少ないです。現在、機能的な脳イメージング技術（fMRIおよび立体電極皮質電図など）は脳科学研究に広く使用されていますが、脊髄研究には限られています。1990年代末以降、機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）が脊髄研究の分野に導入されて以来、少数の研究が脊髄の機能組織を明らかにし...
背景紹介 好酸性γ-アミノ酪酸（GABA）は脳内の主要な抑制性神経伝達物質であり、二つの異なるモード—短期的（phasic）と持続的（tonic）—を通じて神経細胞の活動性と可塑性を調整します。しかし、グリア細胞におけるGABAの伝達メカニズムと生理的機能については依然として理解が限られています。グリア細胞、特に星状グリア細胞は、GABA、グルタミン酸、D-セリンおよびATPなどのグリア伝達物質を放出することによってシナプスの恒常性を調整し、行動を制御します。しかし、神経グリア細胞がGABAを合成および放出して神経興奮-抑制バランスを維持することが示されていますが、その具体的なメカニズムについては依然として不完全な理解に留まっています。 この問題をさらに探るために、本研究はモデル生物線虫（C...
糖質コルチコイドがZBTB16の発現を調節することでヒト皮質神経発生を変える 背景紹介 妊娠期間中、糖質コルチコイド（glucocorticoids, GCs）は中枢神経系（central nervous system, CNS）の発達において重要なステロイドホルモンである。GCsは胎児の器官発達、特に肺と脳の発達を調節する。しかし、GCsのレベルが生理的範囲または時間枠を超える場合、例えば合成糖質コルチコイド（synthetic GCs, sGCs）の治療使用や母体内分泌ならびにストレス関連疾患により、胎児の発達に影響を与える可能性がある。さらに、母体のストレスやうつ病は胎盤によるコルチゾールの代謝を減少させ、合成糖質コルチコイドであるベータメタゾンやデキサメタゾンも容易に胎盤を通過し、胎...
星形グリア細胞の分泌するNeurocanが抑制性シナプスの形成と機能を制御する 近年、脳内のニューロンとグリア細胞の相互作用がシナプス形成と機能維持に与える役割についての研究が神経科学のホットトピックとなっています。本論文はデューク大学医学センターのDolores Iralaらによって2024年5月に《Neuron》誌に発表され、グリア細胞がNeurocanのC末端断片を分泌することにより特定の種類の抑制性GABAergicシナプスの形成と機能を制御することを示しています。 背景 哺乳類の大脳皮質では、80%のニューロンがグルタミン酸作動性（興奮性）錐体ニューロンであり、20%がγ-アミノ酪酸作動性（抑制性）中間ニューロンです。中間ニューロンはその形態学、転写学、電気生理学的特性に基づいて、...
p-tau217とアルツハイマー病の神経変性における関連性およびp-tau217を標的とした免疫療法のマウスtau蛋白病緩和効果 はじめに ニューロンの喪失はアルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）の核心問題であり、これまでにAD関連の神経退行性変化を阻止する治療法は存在しない。tauは微小管関連蛋白であり、主にニューロンで発現し、微小管の重合と安定性を調節する。中枢神経系において、tauの異常な集積はアルツハイマー病を含む多くの神経退行性疾患（tauopathies）の病理的な特徴である。tauがAD関連の神経変性において重要な役割を果たすと考えられているが、具体的な形式やメカニズムは明確ではなかった。 最近、ZhangらがNeuronに報告した研究によると、ヒト...
膵臓癌悪液質を推進する癌細胞とマクロファージ間の相互作用メカニズム 背景紹介 膵臓癌は現在、アメリカで癌関連死亡原因の第3位であり、今後10年以内に第2位になると予測されています。不幸にも、膵臓癌患者の80%以上が診断時にすでに進行期であり、治療選択肢が非常に限られています。その多くの患者が癌悪液質（Cachexia）に陥ります。癌悪液質は、制御不能な体重減少、食欲不振、および筋肉萎縮を特徴とする重篤な症候群です。現状、アメリカでは癌悪液質に対する承認された治療法はありません。そのため、潜在的な治療ターゲットを見つけ、効果的な治療法を開発することが急務となっています。 研究チームと出典 本論文は2024年5月13日に『Cancer Cell』に掲載され、著者はMingyang Liu、Yu ...
腫瘍細胞内在のエピジェネティクスの不調が癌関連線維芽細胞の多様性を形成し、膵臓癌を代謝的にサポートする 著者の寧寧牛、徐慶申、鄭王、…、庫栄姜、于峰施、敬学徐は「腫瘍細胞内在のエピジェネティクスの不調が癌関連線維芽細胞の多様性を形成し、膵臓癌を代謝的にサポートする」という題名の論文を2024年5月13日に《Cancer Cell》に発表しました。本論文は腫瘍細胞内部のSETD2欠失がエピジェネティクスの再プログラムおよびBMPシグナル経路の活性化を通じて、癌関連線維芽細胞（cancer-associated fibroblasts, CAFs）が脂質を豊富に含む亜群に分化し、それにより腫瘍細胞に代謝燃料を提供し、腫瘍の進展を促進する詳細を述べています。 学術的背景 膵臓癌、特に膵管腺癌（Pa...