内源性大麻素は細胞外微小胞によって需要に応じて放出される 学術的背景 内因性カンナビノイド（endocannabinoids, ECBs）は、脂質性の神経伝達物質であり、カンナビノイド受容体CB1を活性化することで脳機能において重要な役割を果たします。古典的な神経伝達物質とは異なり、ECBsの貯蔵および放出メカニズムは完全には解明されておらず、これらのシグナルがどのように制御されているかについての理解には大きな空白があります。特に主要なECBである2-アラキドノイルグリセロール（2-arachidonoylglycerol, 2-AG）の放出と輸送に関する分子メカニズムは依然として不明です。以前の研究では、「オンデマンド生産」（on-demand production）モデルが提案され、2-...
マウス蝸牛における聴覚遠心ニューロンとII型螺旋神経節求心性ニューロン間のGABA作動性シナプス 背景紹介 聴覚システムの複雑さと精密さは、神経科学研究において重要なテーマです。蝸牛は聴覚システムの主要な構成要素であり、その内部の細胞やニューロン間の相互作用が聴覚機能の実現に不可欠です。外有毛細胞（outer hair cells, OHCs）は電気運動特性によって音信号を増幅し、聴覚感度と周波数調整を向上させます。OHCsは内側オリボコクレア（medial olivocochlear, MOC）遠心ニューロンからのコリン作動性フィードバックを受け取りつつ、II型螺旋神経節ニューロン（type II spiral ganglion neurons, SGNs）を介して脳幹へ情報を伝達します。...
青少年の体重状態によるカロリー摂取への概日リズムと行動周期の影響 学術的背景 肥満問題は世界的に悪化し続けており、特に青少年における肥満率の上昇は、2型糖尿病、高血圧、心血管疾患などの慢性疾患リスクを引き起こしています。これまでの研究では、夜遅くの食事が肥満リスクの増加に関連していることが示されていますが、内因性の概日リズムシステムがカロリー摂取に独立して影響を与えるかどうか、またその影響が体重状態によって異なるかどうかについては不明な点がありました。この問題をより深く理解するために、研究者たちは内因性の概日リズムシステムと睡眠/覚醒および食事/断食サイクルの影響を分離する実験を設計しました。この研究の核心は、異なる体重状態を持つ青少年が、内因性の概日リズムと行動周期の影響下でカロリー摂取の...
虚血性脳卒中後のマクロファージにおけるアルギナーゼ-1の有害な影響 学術的背景 虚血性脳卒中（ischemic stroke）は、世界的に見ても長期的な障害の主な原因の一つです。アルギナーゼ-1（arginase-1, Arg1）は一般的に抗炎症反応や組織修復と関連していますが、その脳卒中後の回復における具体的な役割はまだ明らかではありません。Arg1は主にマクロファージにおいて発現し、特に炎症環境下では、L-アルギニン代謝を調節することによって炎症微小環境に影響を与えると考えられています。しかし、Arg1が脳卒中後に果たす機能的影響についてはまだ十分に研究されていません。本研究は、Arg1が脳卒中後の回復にどのように影響するか、特に浸潤マクロファージでの発現が炎症微小環境や機能回復にどのよ...
研究報告：ケトン体の細胞生理学における役割：代謝、シグナル伝達および治療の進展 学術的背景 持久力運動において、炭水化物（Carbohydrate, CHO）の摂取は長年にわたり運動パフォーマンスを向上させるための重要な要素と考えられてきました。従来の見解では、高炭水化物低脂肪食（High-Carbohydrate Low-Fat Diet, HCLF）が筋肉や肝臓のグリコーゲン貯蔵量を増加させ、疲労の発生を遅らせるとされています。しかし、近年では極めて低炭水化物高脂肪食（Very-Low-Carbohydrate High-Fat Diet, LCHF）が注目を集めており、特に持久力アスリートの中でその利用が広がっています。LCHF食は脂肪酸化を増加させることでエネルギーを供給し、炭水化物...
CDC42は肝星状細胞の早期活性化制御における重要な役割を果たす 学術的背景 肝線維症（liver fibrosis）は、多様な肝疾患に伴う病理過程であり、最終的には生命を脅かす病態である肝硬変（cirrhosis）へと進行する可能性がある。現在、肝線維症の進行を阻止するための有効な治療法は存在しない。肝星状細胞（hepatic stellate cells, HSCs）は、肝線維症において重要な役割を果たしている。健康な肝臓では、HSCsは静止状態（quiescent state）にあり、主にレチノール（retinoid）の貯蔵に関与している。しかし、肝臓が損傷を受けた際には、HSCsは活性化され、筋線維芽細胞様細胞（myofibroblast-like cells）に変化し、コラーゲンや...
NAD+はPARP-1の抑制とmTORC1-p300経路の活性化を防ぐことで、パルミチン酸誘発のリポトキシシティから肝細胞を保護 研究背景 代謝機能障害関連脂肪肝疾患（MAFLD）は、単純性脂肪変性から脂肪性肝炎、線維化/肝硬変、さらには肝細胞癌に至る広範な肝疾患スペクトルを含みます。メタボリックシンドロームの肝臓表現として認識されているMAFLDは、肥満やインスリン抵抗性と密接に関連しており、特に循環中の遊離脂肪酸（FFAs）レベルの上昇が特徴です。飽和脂肪酸（SFAs）であるパルミチン酸（palmitate）は、肝細胞において細胞毒性を持ち、細胞死を誘導します。このため、パルミチン酸はin vitroでの肝リポトキシシティ研究モデルとしてよく使用されています。しかし、パルミチン酸によるリ...
O-GlcNAc化がチロシンヒドロキシラーゼのセリン40のリン酸化とL-ドパレベルを調節 研究背景 神経系において、ドーパミン（dopamine）は重要な神経伝達物質であり、その合成過程における律速酵素はチロシンヒドロキシラーゼ（tyrosine hydroxylase, TH）です。THの活性は、さまざまな翻訳後修飾（post-translational modifications, PTMs）によって制御されますが、その中でも特にリン酸化（phosphorylation）は広く研究されています。しかし、近年、もう一つの翻訳後修飾であるO-GlcNAc化（O-linked β-N-acetylglucosamine, O-GlcNAc）が科学界の注目を集めています。O-GlcNAc化は動的...
人間の眼表面におけるイオンおよび水分輸送のモデル研究 背景紹介 眼表面（ocular surface）は、特に涙膜（tear film）の安定性と成分が眼表面の健康に直接影響を与えるため、ヒトの生理学や疾患において重要な役割を果たします。涙膜は3つの層で構成されています：外側の脂質層（瞼板腺から分泌）、中央の水様層（涙腺から分泌）、内側の粘液層（結膜上皮細胞から分泌）。涙膜の機能には、滑らかな光学面の提供、異物の除去、微生物侵入に対する防御などがあります。眼表面機能の異常または欠陥は、ドライアイ（dry eye）などの疾患につながる可能性があります。しかし、眼表面の重要性にもかかわらず、眼表面上皮細胞におけるイオンチャネル（ion channels）の発現、特性、制御メカニズムに関する研究は...
老化筋芽細胞のメタボローム変化に関するレポート 研究背景 年齢を重ねるにつれて、骨格筋の機能は徐々に低下します。この現象は、筋肉幹細胞（サテライトセル）の老化と密接に関連しています。サテライトセルは筋肉損傷修復において重要な役割を果たしますが、老化の過程でこれらの細胞の機能は徐々に失われ、筋肉の再生能力が低下します。近年、科学者たちは、細胞老化が単に細胞周期の永久停止を示すだけでなく、「老化関連分泌表現型」（SASP, Senescence-Associated Secretory Phenotype）と呼ばれる現象も伴うことを発見しました。SASPとは、老化細胞が大量の代謝物やサイトカインを放出し、これらの物質が周囲の細胞や組織に悪影響を与える可能性があることです。しかし、特に外代謝産物（...