腸内細菌叢と結腸内分泌細胞の相互作用によるホスト代謝調節 研究背景 肥満は21世紀の主要な健康問題の一つであり、糖尿病、脂肪肝疾患、心血管疾患などの様々な健康上の悪影響の重要な原因となっています。したがって、肥満の背景にある生物学的メカニズムを解明することは重要な意味を持ちます。近年の研究では、腸内細菌叢がホストの体重調節において重要な役割を果たしていることが示されていますが、結腸内分泌細胞(EECs、エンテロエンドクリン細胞)がホストの代謝調節にどのような役割を果たすかについてはよくわかっていません。研究チームは、結腸EECsがホストの代謝調節と肥満の発症においてどのような具体的な機能を果たしているかを明らかにしようと努力し、この重要な科学的問題を解決しようとしています。 論文の出典 本研...

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...

TGR5を介した脂肪酸の取り込みを抑制することで糖尿病性心筋症を予防 背景と問題提起 糖尿病性心筋症(Diabetic Cardiomyopathy, DBCM)は、糖尿病患者に頻繁に発生する深刻な合併症であり、心筋脂質蓄積と心機能障害を特徴とします。胆汁酸代謝は、心血管疾患や代謝性疾患において重要な役割を果たしています。その中で、TGR5(Takeda G蛋白質共役受容体5)は主要な胆汁酸受容体であり、代謝調節と心筋保護に関与していることが実証されています。しかし、胆汁酸-TGR5経路が心臓の代謝平衡を維持する具体的な役割はまだ明らかになっていません。 研究源 この論文は、北京大学などの複数の研究機関が協力して作成されました。この研究は2023年6月23日に完了し、2024年3月26日に受...

微生物代謝産物エタノールアミンがFXR作動薬としてマウス雌の多嚢胞性卵巣症候群を促進する 1. 研究背景および目的 多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)は、世界中の6~20%の生殖年齢の女性に影響を与える一般的な内分泌および代謝疾患です。PCOSの症状には高アンドロゲン血症、卵巣機能障害、多嚢胞性卵巣形態があり、心血管疾患、2型糖尿病、高血圧、脂質異常症のリスクが高まることが多くあります。この病気は、患者とその家族に莫大な経済的および精神的負担をもたらします。しかしながら、PCOSの原因と病理メカニズムはいまだ明確ではなく、原因に基づく治療法も不足しています。 近年、腸内細菌叢は環境と健康を結びつける重要な因子となっています。腸内細菌叢は、細菌の移動や短鎖脂肪酸、胆汁酸、ポリアミンなどの様々な活性...

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...

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...