微流体システムに基づく体節発生モデルの研究 背景と研究動機 体節の形成は脊椎動物の胚発生で極めて重要な役割を果たし、特に胚の筋骨格系のレイアウトと機能に決定的な影響を及ぼします。体節の発生は主に、両側の原節中胚葉（presomitic mesoderm, PSM）が頭尾方向に段階的に分節し、対称の上皮体節を形成する過程によります。このプロセスにおいて、生化学的シグナル（例えば、線維芽細胞増殖因子FGFやレチノイン酸RAなど）の勾配変化や生物力学的な影響が非常に重要です。しかし、既存の多くの体節発生モデルは懸濁培養を採用しており、生化学勾配や力学信号の精確な制御が困難であり、複雑な生化学-生物力学の相互作用の研究を制限しています。 この背景から、ミシガン大学とハーバード大学の研究チームが共同で...
自己免疫疾患におけるHSC由来マクロファージの代謝とエピジェネティック状態およびトレーニングされた免疫の駆動メカニズム 研究背景 自己免疫疾患（Autoimmune Diseases, AD）において、研究は、長期間の免疫系の活性化と炎症反応が成熟した免疫細胞に影響を与えるだけでなく、造血幹細胞（Hematopoietic Stem Cells, HSCs）にも深い影響を与えることを示しています。自己免疫疾患の患者には大量の活性化された骨髄系細胞が存在し、これらの細胞は炎症性サイトカインを産生し、T細胞受容体（TCR）の刺激なしで自己免疫T細胞の活性化を誘発し、病気の病理学的進行を悪化させます。しかし、造血幹細胞がこの過程で影響を受け、後の免疫反応で重要な役割を果たすかどうかは、依然として重...
背景 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の流行以来、SARS-CoV-2感染は呼吸器系に影響を及ぼすだけでなく、糖尿病などの代謝性疾患とも密接に関連していることがわかってきました。臨床観察によれば、新型コロナ感染者の中には、新たに糖尿病を発症するケースや既存の糖尿病が悪化するケースが見られ、特に1型糖尿病（Type 1 Diabetes, T1D）の発症率が上昇していることが分かっています。これにより研究者たちは、ウイルス感染が膵臓の損傷や糖尿病発症における潜在的なメカニズムを探ることに関心を寄せています。 ウイルス感染に関連した免疫介在損傷の研究分野において、人間のモデルの不足が、ウイルス感染によって引き起こされる宿主損傷メカニズムの深い理解を制限しています。これを解決するために...
ヒト多能性幹細胞由来心臓組織モデルを用いた房室伝導軸のモデル化 研究背景 房室（AV）伝導軸は心房と心室の間の電気伝導を担っており、心臓電気生理系の核心部品である。房室伝導の遅延作用は心房と心室の協調収縮を確保し、正常な血流を維持する。房室結節領域の心筋細胞は緩慢な衝動伝導特性を持ち、この遅延は血液充満に極めて重要である。房室伝導系の機能障害は、房室伝導ブロックなどの重大な心律および収縮異常を引き起こす可能性がある。しかし、既存の研究モデル、例えばマウスやゼブラフィッシュモデルは、人類の房室伝導系の重要な特徴を模倣する際に制限があるため、房室結節領域の病理を研究するために、より生理的に関連するヒトモデルの切迫した必要性がある。 研究目的および方法 このため、Jiuru Liらの科学者はヒト誘...
肺胞再生：気道分泌細胞由来のp63+前駆細胞の役割 背景紹介 肺の効率的なガス交換は、様々な上皮細胞の精密な構造と機能に依存しており、肺上皮細胞は管状の気道と肺胞という2つの異なる構造領域に分布しています。肺胞が損傷を受けた場合（毒素吸入、ウイルス感染など）、上皮幹細胞または前駆細胞の活性化が必要であり、組織機能を回復させるために再生が行われます。肺胞損傷後、表面活性物質を分泌する肺胞Ⅱ型細胞（AT2）が活性化され、平らな肺胞Ⅰ型細胞（AT1）へと分化し、肺胞の修復が実現されます。しかし、肺内での損傷によって誘導されるさまざまな種類の前駆細胞の由来、運命、および分化メカニズムは未だ明らかではありません。 近年、ある種の稀なp63を発現する基底様細胞が肺の重度損傷後に損傷領域へ移動し、修復プロ...
背景紹介 本研究は、肉腫患者の個別の薬物感受性と耐性の風景を探求するものである。肉腫は間葉由来の多様な種類の腫瘍であり、骨肉腫や軟組織肉腫などが含まれ、多くは若年者にみられる。肉腫は年間発症率は低いが、致死率が非常に高い。例えば、骨肉腫は若年患者における癌死亡原因の第3位にランクされている。現行の治療法には外科的切除、化学療法、標的療法、放射線療法があるが、これらの方法ではしばしば治癒には至らず、多くの患者の5年生存率は低い。肉腫の異質性およびそのサブタイプの多様性のため、効果的な治療計画を決定することが難しく、新たな個別化治療法の開発が急務である。 近年、個別化医療技術が実現可能な特性を特定し、患者の治療効果を向上させるための重要な手段として注目されている。よく使用される方法には次世代シー...
ヒトとコモンマーモセットの栄養膜幹細胞のシグナル需要の差異 背景と研究動機 胚の着床と胎盤形成は有胎盤哺乳類（Eutherian）の発育における重要な特徴です。栄養膜（トロホブラスト）は胚の外層細胞群で、胚と母体組織の接続を媒介する役割を果たします。栄養膜細胞は前胚植段階の栄養外胚層（トロフェクトデルム）に由来し、胚の着床時に初期細胞融合を起こして侵入性細胞を形成し、さらに子宮上皮を貫通して3つの細胞系譜を形成します：細胞性栄養膜（サイトトロホブラスト）、合胞栄養膜（シンシチオトロホブラスト）、および絨毛間栄養膜（エクストラヴィラス栄養膜）です。ヒトの初期発育において、合胞栄養膜はヒト絨毛性ゴナドトロピンを分泌して妊娠を維持し、絨毛間栄養膜は子宮深層に侵入して血管再構築と免疫調節を促進します...
炎症誘導によるエピジェネティック印象と腸幹細胞の調節 近年、科学界で非免疫細胞の「記憶」能力、特に成人組織における特定の幹細胞が炎症を経験した後に記憶を生成し、その機能に影響を与える現象に大きな関心が寄せられています。しかし、この種の炎症の記憶が胃腸道の幹細胞にも適用されるかどうか、またこの記憶が再生および修復能力にどのような影響を与えるのかは、まだ明らかではありません。この未知の領域を探求するため、Baylor College of Medicine、University of Michigan、MD Anderson Cancer Centerなどの機関のZhaoらは、革新的な研究を発表し、LGR5+腸幹細胞（intestinal stem cells, ISCs）の急性胃腸道移植片対宿...
ヒト膵臓発育過程における胚胎マクロファージの役割 背景と研究動機 膵臓の発育には、さまざまな細胞タイプ間の複雑な相互作用が関与しています。近年、膵臓微小環境における多様な細胞の相互影響が注目されつつありますが、免疫細胞が膵臓の器官形成において果たす役割は十分に理解されていません。胎児期には、免疫細胞が各器官に徐々に移行し、末梢耐性の確立を支援しますが、この過程の欠陥は多くの自己免疫疾患（1型糖尿病など）と関連しています。胚胎期のマクロファージ、特に卵黄嚢（yolk sac）由来の初期造血細胞は、発達中の多様な組織に移行し、組織に定着したマクロファージ群を形成することが知られています。しかし、膵臓において、マクロファージが内分泌細胞の分化にどのように関与しているのか、その具体的なメカニズムはま...
研究背景 血液システムの維持と修復は生命の延続と健康にとって非常に重要であり、その基盤として造血幹細胞（hematopoietic stem cells, HSCs）の安定性が特に重要です。造血幹細胞のプールの維持は、内的および外的要因に依存しており、その中でも低酸素環境と抗酸化メカニズムはHSCsの生存に重要な役割を果たしています。細胞代謝の研究が進むにつれて、科学者たちはアミノ酸代謝がHSCsの機能維持にとっても非常に重要であることを発見しました。特に、セリン代謝が重要です。しかし、セリンは伝統的に非必須アミノ酸と考えられており、多くの成人細胞が自身で合成できるため、健康な成体細胞におけるその役割についての研究は少ないです。 本論文は杜昌洪、刘超南などの学者によって《Cell Stem ...