ラマン分光法と機械学習プラットフォームに基づくIDH変異型と野生型膠芽腫細胞の代謝差異研究 背景紹介 膠芽腫の診断と治療において、フォルマリン固定、パラフィン包埋（FFPE）組織切片が広く使用されています。しかし、包埋媒体の背景ノイズの影響を受け、FFPE組織はラマン分光法に基づく研究に限られた応用しかされていません。この問題を克服し、腫瘍サブタイプを識別するために、我々の研究チームは新しいラマン分光法に基づく機械学習プラットフォーム「APOLLO (悪性膠芽腫のラマン分光法病理学）」を開発しました。これはFFPE組織切片から膠芽腫のサブタイプを予測できるプラットフォームです。 論文の出典 本論文は、Adrian Lita、Joel Sjöberg、David Păcioianuらの学者によ...
多区域非小细胞肺癌患者衍生異種移植モデル中におけるゲノムレベル腫瘍内腫瘍異質性の表現 学術背景と研究動機 患者由来の異種移植（Patient-Derived Xenograft、PDX）モデルは、癌研究に広く利用されています。PDXモデルは人間の腫瘍を免疫不全マウスの体内に移植して繁殖させます。そのため、PDXモデルは従来の細胞株よりも腫瘍の生物学的特性を模倣する能力が高いとされています。体内の細胞間および細胞-基質間の相互作用、三次元構造、そして新しい派生特性を保持しています。多くの研究により、PDXモデルの薬物反応が患者個人や患者群体の薬物反応と一致することが示されており、個別化医療や前臨床薬物試験に使用されています。これにより、癌生物学の重要なモデルとなっています。 しかし、PDXモデ...
システム分析NDUFAF6の複合体I組み立てとミトコンドリア病における役割 背景紹介 ミトコンドリア複合体I（complex I, CI）は呼吸鎖の中で重要な構成要素であり、酸化的リン酸化（oxphos）過程において電子をミトコンドリア呼吸鎖に導入し、複合体II-IVと共にATP合成を駆動するプロトングラデントを生成・維持します。研究によれば、単独のCI欠損が主要なミトコンドリア病の最も一般的な原因の一つを構成しており、約5000人に1人が影響を受けています。CI欠損の約半分は、CIアセンブリ因子（CI assembly factors, CIAFs）に影響を与える病的変異によって引き起こされると考えられており、これらの因子はCI全酵素の一部ではありません。これらのCIAFsのCI疾患の発症...
不飽和脂肪酸は、アポトーシス過程におけるBaxおよびBakの孔形成活性を促進する 背景 アポトーシス(apoptosis)は、細胞の程序的死を制御する主要な形態であり、胚発生、組織のホメオスタシス、免疫系機能などの基本的な生物学的プロセスに関与しています。アポトーシスの dysregulationは、神経変性疾患や癌の発症などの病態につながり、ほとんどの抗癌化学療法はアポトーシスの誘導に依存しています。ミトコンドリア外膜の透過化(mitochondrial outer membrane permeabilization, MOMP)はミトコンドリアアポトーシス経路の重要なイベントであり、アポトーシス孔の開口によりサイトクロムcなどのアポトーシス因子が細胞質に放出され、カスパーゼを活性化し、最...
拡散モデルベースの深層学習アルゴリズムを用いた超解像度イメージングと体積電子顕微鏡の強化 背景紹介 電子顕微鏡(Electron Microscopy、略してEM)は高解像度のイメージングツールとして、細胞生物学の重大な突破口を開いた。従来のEM技術は主に2次元のイメージングに使用されていたが、ナノスケールの複雑な細胞構造を明らかにしてきた一方で、3次元(3D)構造の研究には一定の限界があった。より高度な技術である体積電子顕微鏡(Volume Electron Microscopy、略してVEM)は、連続切片と断層走査技術(透過電子顕微鏡TEMやスキャニング電子顕微鏡SEMなど)を用いて、細胞や組織の3Dイメージングを実現し、細胞、組織、さらには小型のモデル生物のナノスケールの3D構造を抽出...
酢酸は腫瘍代謝を再プログラミングし、c-mycの上方調節を介して免疫回避およびPD-L1発現を促進する 序論 腫瘍代謝の再プログラミングは癌研究において重要な意味を持ち、その過程で酢酸が鍵となる役割を果たしている。腫瘍細胞において、酢酸はアセチルCoA(acetyl-CoA)の重要な前駆体であり、エネルギー産生、脂質合成、タンパク質アセチル化に用いられる。しかしながら、酢酸が腫瘍代謝を再プログラミングし、腫瘍免疫回避に寄与するかどうかは不明である。そこで本研究は、非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)における酢酸の役割とその潜在的なメカニズムを探ることを目的とした。 論文概要 本研究は、中国医学科学院・北京協和医学院のJuhong Wang、Yan...
この論文は、神経細胞の代謝過程におけるグリコリシスの生理学的重要性を探求することを目的としています。長年にわたり、神経細胞の活動は主にグルコースからエネルギーを供給されていますが、神経細胞のグルコース代謝は比較的弱く、主にグリコリシスを介して行われ、他の代謝経路ではありません。この現象は、グリコリシスを促進する主要酵素である6-リン酸フルクトース-2-キナーゼ/フルクトース-2,6-ビスリン酸酵素-3(PFKFB3)の持続的な分解に起因すると考えられています。成人神経細胞におけるPFKFB3の低レベルの生理学的重要性はまだ明らかではありませんが、この「弱いグリコリシス」現象が脳機能に与える影響を理解することは重要です。 研究の発信元 この論文は、Daniel Jimenez-Blascoとそ...
ヒッポ-YAP/TAZ 経路による脂肪組織の可塑性と全身エネルギー平衡の調節 脂肪組織はエネルギー貯蔵庫であるだけでなく、内分泌器官としても機能しています。しかし、これらの機能を調節するメカニズムは明らかになっていませんでした。本研究では、転写共役調節因子YAP及びTAZが、脂肪組織の質量とレプチン濃度の解離を介して、代謝恒常性を維持し、脂肪細胞の可塑性を制御することを明らかにしました。 LATS1及びLATS2上流制御因子を脂肪細胞特異的に欠失させることで、YAP/TAZ経路を活性化させると、成熟脂肪細胞がデ脂肪化し無脂肪様の細胞へと転換しますが、脂肪代謝機能は維持されることが分かりました。この際、循環レプチン濃度は上昇するものの、脂肪組織消耗に伴う代謝障害は引き起こされませんでした。機構...
酸素は地球上のすべての後生動物(metazoan organisms)に不可欠な物質であり、様々な生理的および病理的条件下での生物学的プロセスに影響を与えています。急性低酸素応答を誘導する酸素センシングシステム、低酸素誘導性因子(hypoxia-inducible factor, HIF)経路を含むものが同定されていますが、これらのシステムの慢性低酸素下での作用機序は未だ十分に解明されていません。本論文では、ビタミンB6の生物学的活性化剤であるピリドキサール5’-リン酸(pyridoxal 5’-phosphate, PLP)が、慢性低酸素条件下でマクロファージの溶胞活性を制御する機構について検討しています。 論文の概要 この論文は、複数の研究機関の科学者らによって共同執筆されたもので、主な...
運動時間が骨格の成長に与える影響の違い 序文 骨格の成長は、成人の身長と骨の健康にとって非常に重要です。研究によると、運動は骨密度を効果的に高めることができますが、最適な運動時間はまだ明確になっていません。本研究では、異なる時間帯での運動が骨格の成長に与える影響を比較し、最適な運動時間を探ります。 本研究は、華中科技大学同済医学院口腔医学院およびその他の研究機関によって行われ、『Nature Metabolism』に掲載されました。 背景と目的 既存の研究では、運動が骨の質量と強度を増加させることが証明されていますが、異なる時間帯での運動が骨格の成長に与える影響の違いはまだ明らかになっていません。本研究の目的は、1日のうちの異なる時間帯での運動が骨格の成長におよぼす影響を調べ、その背後にある...