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...
大脳皮質電気刺激が動作学習に与える強度依存性影響とドーパミンの関係 背景紹介 近年、非侵襲的脳刺激技術である経頭蓋直流電気刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)は、神経可塑性研究において広く利用されており、認知と行動の調節に使用されています。しかし、刺激プロトコルを最適化してその利点を最大化することは依然として大きな課題です。そのためには、刺激が大脳皮質機能および行動にどのように影響を与えるかを理解する必要があります。現在、tDCS強度と脳興奮性の関係には用量反応関係が存在するという証拠が増えているものの、行動との関係についてはまだ十分に解明されていません。また、この用量反応関係を駆動する可能性のある神経生化学的なメカニズムを探る研...
机器学習と組合せ化学を利用してmRNA送達のための可イオン化脂質の発見を加速する 研究背景 メッセンジャーRNA（mRNA）治療の潜在能力を最大限に引き出すためには、脂質ナノ粒子（LNPs）のツールキットを拡張することが重要です。しかし、LNPs開発の主要なボトルネックは、新しい可イオン化脂質を識別することである。既存の研究では、LNPsが特定の組織または細胞にmRNAを送達するのに顕著な効果を示していることが明らかにされています。クラシックなLNPsの処方は通常、イオン化脂質、コレステロール、補助脂質、及びポリエチレングリコール化脂質（PEG脂質）から構成されており、特にイオン化脂質はmRNAの積載及びエンドソームからの逃避において重要な役割を果たしている。 近年、LNPsは臨床応用の分野...
アルツハイマー病におけるプラークとミクログリアの特異な糖鎖修飾パターン 研究背景 アルツハイマー病（AD）は最も一般的な認知症の一種で、破壊的な神経変性疾患である。ADの特徴には、細胞外のβアミロイド（Aβ）プラークと細胞内のリン酸化Tau神経原線維変化（NFT）包涵体の2つの病理的特徴が含まれる。ADの病理において、ミクログリアの異常も重要な特徴である。通常、ミクログリアはシナプスを剪定し、脳の恒常性を監視し、細胞の残骸を除去する。しかし、ADではミクログリアが病理的な凝集物に反応し、貪食作用およびサイトカインの分泌を変化させ、これらが神経病理に対して有害または有益な影響を与える可能性がある。 研究目的 本研究の目的は、新しい組織学的技術を用いて、死亡後にADと診断された患者の脳組織中のO...
脳アミロイド血管症（CAA）と微小血管タイト結合タンパク質Claudin-5レベルの研究 背景紹介 脳アミロイド血管症（CAA）は、アミロイドβ（Amyloid-β, Aβ）が脳血管に沈着することによって引き起こされる疾患です。研究によると、約23％の55歳以上の高齢者には中等度から重度のCAAが存在しています。CAAは認知障害や脳内出血（ICH）を引き起こす可能性がありますが、現在のところどのような分子機構が一部の患者の血管をより破れやすくしているかは不明です。血液脳関門（BBB）機能障害はCAAおよびCAA関連のICHと関連しています。一方、Claudin-5はタイト結合タンパク質であり、BBBの透過性を調節する上で重要な役割を果たしています。したがって、著者はCAAにおけるClaudi...
視床Reuniens核グルタミン作動性ニューロンは5-HT2B受容体を介してマウスの結腸直腸内臓痛を誘導する 背景説明 過敏性腸症候群（IBS）は一般的な機能性腸疾患であり、その特徴は腹痛と内臓の高反応性です。内臓の高感受性を緩和することは、IBS患者の腹痛を効果的に解除する鍵です。しかし、その具体的なメカニズムはまだ完全には解明されていません。ますます多くの証拠が、視床Reuniens核（Re）と5-ヒドロキシトリプタミン（5-HT）神経伝達物質システムが結腸直腸の内臓痛の発展に重要な役割を果たしていることを示していますが、具体的なメカニズムは不明です。新生児期母子分離（NMD）マウスモデルは内臓の高感受性を示し、Re領域のグルタミン作動性ニューロンが結腸直腸内臓痛の処理に重要な役割を果た...
科学論文報道 科学分野における発見はしばしば自然現象の理解や実際の応用改善に大きな意義をもたらすことがあります。最近、『Science Immunology』に掲載された研究論文「Serine enrichment in tumors promotes regulatory T cell accumulation through sphinganine-mediated regulation of c-Fos」(2024年4月19日、Sci. Immunol. 9, eadg8817) は、腫瘍中のセリンの豊富さが調節性T細胞（Treg cells）の蓄積および抗腫瘍免疫に与える影響を明らかにしました。本稿では、同研究の背景、方法、結果、意義について詳細に説明します。 研究背景 これまでの研...
YEATS2遺伝子ノックダウンがショウジョウバエのドーパミン作動性シナプスの完全性と癲癇様行動に及ぼす影響に関する研究 背景紹介 癲癇は一般的な神経系疾患であり、脳の異常な電気活動を特徴とします。これらの異常活動は癲癇発作やその他の神経症状を引き起こす可能性があります。家族性成人ミオクローヌス癲癇（familial adult myoclonic epilepsy、略してFAME）は希少な常染色体優性遺伝病であり、皮質ミオクローヌスと突発性癲癇発作を特徴とします。現在、FAME1-FAME6の6種類のタイプが知られており、それぞれ異なる遺伝子上の五ヌクレオチドリピート拡大と関連しています。その中で、FAME4はYEATS2遺伝子の最初のイントロンにおけるTTTTA/TTTCAリピート拡大によ...
ABHD6がシナプス可塑性と学習柔軟性を調節するためにAMPA受容体のエンドサイトーシスを駆動 研究背景 科学的に神経系のメカニズムを探索する過程において、α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸（AMPA）受容体（AMPAR）は、AMPAR相互作用タンパク質の調節によって、神経細胞が静止状態または活性状態において同調能力を維持することを可能にしている。AMPA受容体のエンドサイトーシスは小胞介在型のエンドサイトーシスに依存しており、これは長期抑制（LTD）と恒常性ダウンスケーリングの細胞基盤である。このプロセスは、PICK1、AP2、BRAG2などの多数のAMPAR相互作用タンパク質によって調節されている。これらのタンパク質は、AMPARエンドサイトーシスの...