精神疾患の細胞タイプ分類：精神分裂病などの複雑な脳疾患の細胞基盤を明らかにした新研究 学術的背景 精神分裂病、うつ病、双極性障害などの精神疾患は、世界的に重要な公衆衛生問題です。これらの疾患は通常、遺伝的および環境的な要因が複合的に関与し、治療手段も限られています。全ゲノム関連解析（GWAS）により、数千の精神疾患に関連する遺伝的座が特定されていますが、これらの座の生理学的意義は依然として不明確です。近年、単一細胞RNAシーケンス（scRNA-seq）や単一核RNAシーケンス（snRNA-seq）技術の発展により、研究者は遺伝子発現を単一細胞レベルで解析することが可能となり、精神疾患の細胞基盤に関する理解が深まりました。しかし、GWASデータと単細胞トランスクリプトームデータを統合し、どの細...

マウスの条件付き免疫反応の検索は前-後部島皮質回路によって媒介される 学術的背景 脳と免疫システムの双方向的な関係は、哲学および科学研究の基盤である。近年、研究者たちは免疫システムが脳活動に影響を与える複数の経路を特定しており、同時に脳が免疫反応を調整する証拠も示されている。条件付き免疫反応（Conditioned Immune Response, CIR）は、典型的なパブロフ型条件反射であり、感覚刺激（例えば味）が免疫調節剤と対を成すことで、その味を再体験すると嫌悪行動と予測される免疫反応が引き起こされる。島皮質がCIRにおいて重要な役割を果たしていることは分かっているが、その具体的な神経回路メカニズムは依然として不明瞭である。 本研究は、特に前部島皮質（Anterior Insular ...

ニューロン由来マイクロニュークレウスの伝播によるミクログリア特性の調節に関する研究 学術的背景 ミクログリア（microglia）は中枢神経系（CNS）に常在する免疫細胞であり、脳内の恒常性維持、神経細胞の発生調節、シナプスの刈り込み、および病理状態への応答において重要な役割を果たしています。しかし、ミクログリアの分化と成熟に依存する微小環境シグナルについてはまだ十分に理解されていません。特に、ミクログリアが局所環境シグナルに応じてどのように形態と機能を変化させるかという問題は、未解決のままでした。 この背景において、研究者たちは新しい仮説を提唱しました：ニューロン由来のマイクロニュークレウス（micronuclei、MN）がシグナル分子として働き、ミクログリアの特性と機能を調節する可能性が...

星形膠質細胞が行動を調節する新たな発見：AstroLightツールの応用 学術的背景 これまで、神経科学の研究は主にニューロンの活動に焦点を当てており、脳機能における星形膠質細胞（astrocytes）の役割は見過ごされてきました。星形膠質細胞は脳内で最も多数存在する細胞タイプの一つですが、従来は均一で機能的に単純な支持細胞と考えられていました。しかし、最近の研究では、星形膠質細胞がシナプス活動やニューロン間の通信、さらには行動の制御において重要な役割を果たしていることが明らかになっています。それでも、特定の星形膠質細胞サブセットを正確に操作できるツールの欠如により、研究者たちは星形膠質細胞の神経回路における機能的多様性や具体的な作用メカニズムについて十分に理解できていませんでした。 本研究...

NOMPCイオンチャネルのヒンジがゲーティングスプリングを形成し、機械感覚を開始する 学術的背景 機械感覚は、生物が外界の機械的刺激を感知し、電気信号に変換するプロセスであり、触覚、聴覚、重力感知、および内臓や四肢の運動において重要な役割を果たしています。このプロセスの開始は、機械的に敏感なイオンチャネル（Mechanosensory Transduction Channels, METチャネル）に依存しており、これらのチャネルはゲーティングスプリング（gating spring）を介して機械力をチャネルのゲートに伝え、チャネルの開閉を制御します。ゲーティングスプリングの弾性により、チャネルは機械的刺激に応じて開閉状態を切り替えることができます。 長年、科学界ではゲーティングスプリングの分子...

ハンチントン病における異常スプライシングとTDP-43機能障害およびm6A RNA修飾の変化 学術的背景 ハンチントン病（Huntington’s disease, HD）は、常染色体優性遺伝性の神経変性疾患であり、主に運動、認知、精神症状を示します。この疾患は、HTT遺伝子内のCAGリピートの拡張によって引き起こされ、ハンチンチンタンパク質（huntingtin, HTT）中のポリグルタミンリピートの異常な拡張を引き起こします。HTT遺伝子の変異メカニズムは広く研究されていますが、HDにおけるRNAプロセシング異常のメカニズムはまだ完全には解明されていません。特に、RNAスプライシング異常がHDにおいて果たす具体的な役割はまだ完全には明らかになっていません。近年、RNA結合タンパク質（RN...

下丘脳-縄状体回路がリスク選好を制御する研究 学術的背景 複雑で不確実な環境において、動物は生存に有利な意思決定を行うためにリスクを評価する必要があります。安全な選択肢とリスクのある選択肢の間で、動物は通常、ある選択肢に対して強い選好を示し、その選好は長期間にわたって一貫して維持されます。しかし、このリスク選好がどのように脳内でコードされているかについては依然として不明です。縄状体（lateral habenula, lhb）は価値に基づく行動に重要な役割を果たすと考えられていますが、リスク選好に関する意思決定における具体的な役割はまだ解明されていません。本研究は、特に下丘脳-縄状体回路がこのプロセスで果たす役割に焦点を当てて、脳内におけるリスク選好を制御する神経回路を明らかにすることを目指...

ドーパミンニューロン回路の機能的分離とその発達メカニズム 学術的背景 ドーパミン（dopamine）は脳内で重要な神経伝達物質であり、運動制御、感情調整、動機付け、学習と記憶など多様な生理機能に関与しています。ドーパミンニューロンは主に中脳に位置し、その投射経路は主に3つの経路に分けられます：黒質-線条体経路（nigrostriatal pathway）、中脳-辺縁系経路（mesolimbic pathway）、および中脳-皮質経路（mesocortical pathway）。これらの経路は解剖学的および機能的に明確に区別されており、その機能障害はパーキンソン病（Parkinson’s disease）、うつ病、統合失調症、薬物依存症など多くの神経精神疾患と関連しています。しかし、ドーパミン...

ASOを介したMSH3抑制がハンチントン病に及ぼす治療効果 学術的背景 ハンチントン病（Huntington’s Disease, HD）は、ハンチンチン遺伝子（HTT）におけるCAGリピート配列の異常な伸長によって引き起こされる神経変性疾患である。この伸長したCAGリピート配列は、体細胞において時間の経過とともにさらに拡大し、疾患の発症と進行を促進する。MSH3はDNAミスマッチ修復タンパク質であり、CAGリピート配列の体細胞拡大プロセスを駆動することでHDの発症と進行に影響を与える。MSH3の機能喪失変異はヒトにおいて比較的許容されるため、治療標的としての可能性が注目されている。しかし、MSH3抑制がHDに及ぼす具体的なメカニズムと治療効果についてはまだ明確になっていない。本研究では、ア...

新型コロナワクチンが「ブレイクスルー感染」中の免疫反応に与える影響 背景説明 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックが続く中、ワクチン接種済みまたは過去に感染歴のある人々における「ブレイクスルー感染」（breakthrough infection）が増えています。ワクチン接種により感染リスクや重症化リスクは大幅に低減されましたが、ブレイクスルー感染は依然として高リスク集団で広がり、長期にわたるCOVID-19（Long COVID）を引き起こす可能性があります。そのため、ブレイクスルー感染中の免疫反応を理解することは、ワクチン戦略や治療法の最適化にとって重要です。 これまでの研究では、ワクチンが適応免疫（adaptive immunity）反応をどのように強化するかに焦点...