捕食性原生生物（捕食者）が、土壌微生物群集の組成を左右する普遍的な要因であることを世界で初めて実証。捕食者は優占細菌を選択的に捕食し、多様な細菌が共存しやすい群集を形成。さらに、種ごとに異なる方向へ群集を誘導することを解明。この仕組みを活用することで、施肥・農薬を抑えつつ、養分循環の効率化や病原菌の抑制などを実現する新たな土壌管理技術が期待される。国際農研、本学、名古屋大学の共同研究グループは、微生物を食べるアメーバなどの単細胞生物（捕食性原生生物、以下「捕食者」）による捕食が、土壌中の微生物群集の組成を左右する普遍的な要因の一つであることを世界で初めて...

天の川銀河の外縁部で新たなホットコアを発見太陽系周辺とは異なる環境を持つ天の川銀河の外縁部は、星の誕生現場における物質進化に対する環境効果を理解する上で重要今回の成果は、天の川銀河外縁部における宇宙線の弱さが、同領域のホットコアにおける二酸化硫黄や一部の複雑な有機分子注4の少なさに寄与する可能性を示唆用語説明アルマ望遠鏡アルマ望遠鏡（正式には、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計、Atacama Large Millimeter/submillimeter Array、ALMA）は、南米チリ共和国北部に...

口腔がん3Dインビトロモデルにおいて、口腔扁平上皮がんの浸潤を可視化することができる光干渉断層撮影（OCT）と深層学習を組み合わせた手法の有効性を検証しました。高解像度なOCTイメージングにより、モデル内の組織構築としてがん細胞領域、浸潤がん細胞領域、間質層の3つの明確な領域を明瞭に可視化できることが明らかになりました。本手法により、撮像した2次元のOCT画像から3次元画像を構築することで、定量的かつ経時的ながん細胞浸潤のモニタリングが可能となり、得られたがん細胞浸潤の指標とするパラメーターは口腔がん3Dモデルの組織形態計測データと高い相関を示しました。OCT...

新潟大学大学院医歯学総合研究科 血液・内分泌・代謝内科の水戸部正樹医師と同大学脳研究所脳神経外科分野の大石誠教授、同研究所腫瘍病態学分野の棗田学准教授らの研究グループは、脳腫瘍患者の脳脊髄液中のcell-free DNAからドロップレット・デジタルPCRを用いてMYD88 L265P変異を同定するリキッドバイオプシーという手法で、侵襲の高い外科的生検を行わずに原発性中枢神経系リンパ腫の診断を行い、治療を開始することに成功しました。本研究グループはこれまでも同手法（リキッドバイオプシー）による脳脊髄液中のcell-free DNAの解析を行ってきましたが、最終...

日本を代表する普通系コムギ品種である農林61号など世界の10品種のゲノムDNAを解析し、有害突然変異への選択を検出した根で発現し生育環境拡大に関連する遺伝子群の有害突然変異に、強い純化選択が見られたDNA情報を活用した新たな育種技術として、今回検出したような有害突然変異の除去による収量増加が期待される図1　解析に用いた世界のコムギ10品種。国際10+コムギゲノムプロジェクトなどによ...

　北海道大学大学院理学研究院の伊庭靖弘准教授、同大学大学院理学院修士課程の杉浦寛大氏、同大学大学院理学研究院の池上　森学術研究員、高輝度光科学研究センターの竹田裕介研究員、ルール大学のヨーク・ムッターローゼ教授、モルゲンロット株式会社のメフメト・オグズ・デリン氏、同社の原田隆宏氏、大阪公立大学大学院理学研究科の久保田彩講師、中央大学の西田治文名誉教授、新潟大学脳研究所の田井中一貴教授、アメリカ自然史博物館のニール・ランドマン教授の研究グループは、未知のオブジェクトを検出可能なゼロショット学習AIを用いて、あらゆる化石を自動かつデジタルに発掘する手法を開発しました。さらに本手法によっ...

アンジェルマン症候群と脆弱X症候群は、それぞれUBE3AおよびFMR1遺伝子の変異によって引き起こされる神経発達障害（NDD）である。しかし、両者には認知及び運動機能の障がい、不安、社会性行動の低下などの共通点がある。本研究では、ゼブラフィッシュを動物モデルとして用い、これらの遺伝子変異が幼生期と成魚期において不安様行動に及ぼす影響を、広く使われている2つの行動試験――ライト・ダークテスト（LDT）とノベルタンクダイビングテスト（NTT）――を用いて調査した。具体的には、ube3a及びfmr1変異体における不安様行動と探...

東京都医学総合研究所脳機能再建プロジェクトの西村幸男プロジェクトリーダー（本学大学院医歯学総合研究科客員教授）の研究グループでは、運動指令を含む生体信号を、コンピュータを介して、損傷していない神経に指令を送ることを実現する人工神経接続システムを開発しています。この度、人工神経接続システムを用いて、手の筋肉の動きで操作できる非侵襲的（手術を伴わない）な脊髄刺激法を用いることで、脊髄損傷で歩けなくなった人が再び自分の意思で脚を動かせるようにすることに成功しました。本研究成果は、2025年11月26日に英国科学雑誌「Brain」オンライン版に掲載されました。研究...

テキサス大学タイラー校のYanyan Wang准教授、Mohd Tayyab博士、Anetta Ninan博士、新潟大学脳研究所動物資源開発研究分野の笹岡俊邦教授、齊藤奈英技術職員（当時）、モデル動物開発分野の阿部学准教授、新潟大学の﨑村建司名誉教授らのグループは、ドーパミンD2受容体（D2R）を介したシグナル伝達に着目し、アルコールへの反応における役割を調べました。　D2Rは、メッセンジャーRNA（mRNA）の選択的スプライシングにより、D2ロング型（D2L）とD2ショート型（D2S）の2つのアイソフォームが生成されます。D2LとD2Sの発現量の違いがアルコール使用傷害に影響を与...

　新潟大学脳研究所細胞病態学分野の内ヶ島基政准教授（同大学研究統括機構研究教授）と三國貴康教授らによる共同研究グループは、脳内で情報のやり取りを担う神経のつなぎ目（シナプス）の"個性"を、神経細胞1個全体にわたって可視化・解析できる「1細胞シナプトームマッピング法」を開発しました。　神経細胞には数千個ものシナプスが存在し、学習前の弱いシナプスや学習後に強化されたシナプスなど、それぞれに異なる個性が備わっています。しかし、従来の技術では、1シナプスごとの詳細な情報を保ったまま、細胞全体にわたる大規模な解析を行うことが困難でした。本技術は、分子標識から画像解析に至る先端的技術...

極低温の遠赤外域（50–150 µm）で高い放射率を持つメタマテリアルラジエータを開発した等価LCモデル（注4）とFDTD法（注5）に基づく設計最適化と、試作・分光測定により実証した50–100 Kで従来黒色塗料（Z306）を上回る放射率を確認し、宇宙機の熱設計に新指針を提示した用語説明メタマテリアル（Metamaterial）：自然界には存在しない構造をナノ〜マイクロメートルスケールで人工的に作り出し、光や熱などの電磁波を自在に制御できる新しい材料。金属と誘電体を周期的に配置することで、特定の波長域で吸収や反...

　新潟大学脳研究所脳病態解析分野のDougnon Godfried助教、松井秀彰教授らの研究グループは、環境が遺伝的素因をもつゼブラフィッシュの自閉症様行動に影響を及ぼすことを発見しました。　本研究グループは安全性や不安の感じ方を調整することで、ube3a変異ゼブラフィッシュに見られる社会的行動の欠如が改善できる可能性を示しました。本研究成果は、自閉症スペクトラム障害（ASD）に対する新しい支援戦略として、環境を工夫することに着目できることを示唆しています。研究のポイント環境がASDの社会的行動に影響する。...

　新潟大学脳研究所システム脳病態学分野の劉歆儀助教と田井中一貴教授、同研究所細胞病態学分野の内ヶ島基政准教授と三國貴康教授、ならびに理化学研究所脳神経科学研究センターの村山正宜チームディレクターらによる共同研究グループは、生きている動物の頭蓋骨を観察するときだけ高度に透明化して脳内を非侵襲的に観察するための頭蓋骨透明化技術「シースルー法」を開発しました。従来は、頭蓋骨を除去してガラスを埋め込むことで脳内の観察が行われてきましたが、この方法は脳に物理的なダメージを与えるリスクが高く、高度な手術技術も必要でした。本研究で開発されたシースルー法により、観察したいタイミングで、誰でも簡単に...

森林や水田、湖沼などの陸域生態系が、二酸化炭素（CO2）などの温室効果ガスをどの程度吸収・放出しているかを把握することは、地球温暖化対策に必要不可欠です。欧米諸国では、各地の観測拠点で得られたデータに基づき、陸域生態系のCO2吸収量の長期的な変化を記録したオープンデータセットの整備が進んでいる一方、アジア地域では包括的なデータセットは整備されていませんでした。大阪公立大学大学院農学研究科の植山雅仁准教授、髙尾勇太大学院生（博士前期課程2年）と、千葉大学の市井和仁教授、国立極地研究所の矢吹裕伯特任教授、東京大学の日浦勉教授、熊谷朝臣教授、...

世界で初めて、私たちの住む天の川銀河の外縁部において産まれたばかりの星に伴う分子ガス放出現象を発見。太陽系周辺とは異なる環境を持つ天の川銀河の外縁部は、天の川銀河全体の星形成プロセスの普遍性を理解する上で重要。今回の成果は、星形成過程が天の川銀河の外縁部においても太陽系周辺と変わらない可能性を示唆。用語説明アルマ望遠鏡アルマ望遠鏡（正式には、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計、Atacama Large Millimeter/submillimeter Array、ALMA）は、南米チリ共和国北部にあるアタカマ砂漠の標...

　新潟大学脳研究所遺伝子機能解析学分野の菊地正隆特任准教授と池内健教授らの研究グループは、フランスInstitut Pasteur de LilleのJean-Charles Lambert教授らとともに、アルツハイマー病の遺伝的リスクの影響を28カ国で検証しました。その結果、個々人の遺伝的リスクを数値化したポリジェニックリスクスコア（PRS、注1）は多くの国を通してアルツハイマー病の発症リスクと関連していることが明らかになりました。　近年、個人が有する疾患の遺伝的リスクを数値化したPRSが注目され、疾患の早期診断への応用などが期待されています。アルツハイマー病とPRSの...

北海道大学大学院理学研究院の柳澤達也教授を中心とし、ドレスデン強磁場研究所・ドレスデン工科大学（ドイツ）、京都大学、本学が協働した国際研究グループは、人工ダイヤモンドが極低温で軟らかくなる新現象を発見しました。この結果は、ダイヤモンド内に未知の量子状態が存在することを示唆しており、量子センサや量子計算といった次世代技術への応用が期待されます。ダイヤモンドはその美しさだけでなく、硬度や熱伝導率の高さなどの物理的性質から多方面で応用されています。中でも欠陥や不純物の少ない人工ダイヤモンドは、宝飾用用途や機械分野への応用だけでなく、量子情報分野のデバイス基板として期待されており、特に...

持続可能社会の実現に向け、これまで利用されてこなかったエネルギー源を有効活用することが重要。光アップコンバージョンと呼ばれる長波長光を短波長光に変換する現象を活用し、超高効率光エネルギー変換システムの実現が期待される。光アップコンバージョンの光エネルギー変換効率は改良されてきているが、この反応のメカニズムが十分に理解されておらず、材料開発のボトルネックとなっていた。今回、アントラセン三つをホウ素で架橋させた分子内において生成する三重項励起子※1,2によるアップコンバージョン発光と電子スピンのホッピング運動の両者を観測した。この中間体が分子内部におい...

AI予測されたタンパク質の立体構造モデルを基にしたゲノムからの探索法で見つかった新型テルペン合成酵素の生成物の構造を決定しました。生物から未だに見出されていない新しい環状骨格や構造をもつテルペンを発見しました。新しい環状骨格や構造をもつテルペン類注1）を大量発掘するためのブレイクスルーとなることが期待されます。【用語解説】注1）テルペン類炭素数5個のイソプレン単位から構成される天然有機化合物群の総称。微生物、植物、昆虫、動物など様々な生物種が生産する。テルペノイド、イソプレノイドとも呼ばれる。メン...

東京理科大学 創域理工学部 生命生物科学科の中島 将博准教授、同大学大学院 創域理工学研究科 生命生物科学専攻の元内 省博士（日本学術振興会特別研究員PD）、産業技術総合研究所 人工知能研究センターの小林 海渡研究員、本学 農学部 農学科の中井 博之准教授の共同研究グループは、糖質加水分解酵素(Glycoside Hydrolase; GH)に関して、β-1,2-グルカンを分解してβ-1,2-グルコオリゴ糖を生成するGHファミリー(GH144、GH162)に属する酵素（β-1,2-グルカナーゼ, SGL）（図1）を基にしたアミノ酸配列の網羅的な相同性検索により、機能未知で系統的に新規な4つの...

理化学研究所（理研）生命医科学研究センター粘膜システム研究チームの山崎和久客員主管研究員（本学名誉教授）、宮内栄治客員研究員（群馬大学生体調節研究所粘膜エコシステム制御分野准教授）、大野博司チームディレクターらの国際共同研究グループは、歯周病［1］以外に全身的な疾患のない患者と歯周病を含む全身的な疾患のない健康な対象者の唾液、ならびにふん便中の細菌叢（そう）を網羅的に解析し、歯周病患者では唾液中の細菌叢だけでなく腸内細菌叢にも乱れが生じていることを突き止めました。また、歯周病を治療することで唾液中の細菌叢だけでなく、腸内細菌叢も変化することを明らかにしました。...

心サルコイドーシス患者さんにおける心不全・致死性不整脈発生と脳扁桃体高活性の関連を明らかにした。FDG-PET による脳扁桃体の評価は撮像のタイミングに関係なく安定していた。本研究の結果は心サルコイドーシス患者さんの臨床経過を予測する上で有用である。【用語解説】1）サルコイドーシス全身の様々な臓器に肉芽腫（にくげしゅ）と呼ばれる病変が形成される原因不明の疾患です。まれに心臓も侵されることがあります（心サルコイドーシス）。後述のFDG-PETは、心サルコイドーシスの炎症の評価や診断に有用な検査として保険適用となっています...

自然界では、光合成を行う植物中において色素分子が環状に並んだ集合体をアンテナとして、光エネルギーを効率的に集めて利用しています。このような環状に並んだユニットの間を電荷やエネルギーが周回する現象はトロイダル共役と呼ばれ、これまで人工的な物質では1つの分子内の現象としてのみ知られていました。大阪公立大学大学院理学研究科の酒巻 大輔准教授、藤原秀紀教授、工学研究科の松井康哲准教授、池田浩教授、本学共用設備基盤センターの古川貢准教授、京都大学大学院工学研究科の清水大貴助教らの研究グループは、平面構造を持つ人工色素分子であるフタロシアニンの周りに、電子を受け渡しやすいユニット（電子ドナ...

オマーンオフィオライトに露出する最上部マントル（深さ7〜15km相当）の物質・化学的な多様性を生み出す独立なプロセスの数理的な抽出と解釈を行いました。独立成分分析（ICA）という数理手法を用いた結果、4つの独立した地球化学成分で、マントルかんらん岩の組成変動を説明できることが分かりました。4つの独立成分は、鉱物の量比、鉱物・岩石の組成、空間分布などの地質情報と統合することで、3つのマントルプロセス（拡大海嶺での無水溶融、沈み込みに伴う含水溶融と岩石流体反応）及び、蛇紋岩化作用に対応することが明らかになりました。【用語解説】...

私たちが住む天の川銀河やその他の銀河には、中が空洞のリング状構造（泡状構造）が多数見られます。従来は人が目視で検出を行っていましたが、天文観測機器の高性能化に伴い取得データ量が増加しており、従来の手法では膨大なデータを処理しきれなくなっています。大阪公立大学大学院理学研究科の西本晋平大学院生（博士後期課程2年）、大西利和教授、理化学研究所情報統合本部の川西康友チームリーダー、本学理学部の金子紘之学術研究員らを中心とする共同研究チームは、画像認識AIを活用して天の川銀河や他の銀河に存在する泡状構造を効率的に検出する新しいモデルを開発しました。本モデルにより、これまで人の目で時間を...

宇宙で氷が生成される現場は、複雑な有機分子が生成される場でもあり、生命の材料となりうる物質の宇宙における起源を探るうえで重要である。今回、日本初の単独赤外線天文衛星「あかり」により発見された謎の氷天体をアルマ望遠鏡が観測し、付随する分子ガスの性質を明らかにした。明らかになった氷天体の性質は、これまでに氷の存在が知られているどの天体の特徴でも説明ができず、新たなタイプの氷・有機分子生成の場である可能性を示唆した。【用語解説】アルマ望遠鏡アルマ望遠鏡（正式には、アタカマ大型ミリ波サブミリ...

大阪大学大学院工学研究科の後藤祐児特任研究員、太田朝貴さん（博士後期課程）、荻博次教授、本学大学院医歯学総合研究科の山本卓教授らの研究グループは、チューブをローラーでしごいて送液するポンプ（ペリスタルティックポンプ）が引き起こす「せん断ストレス」が原因でアミロイド線維という物質ができることを発見しました。アルツハイマー病、パーキンソン病、透析アミロイドーシスなどのアミロイドーシスは、それぞれの特定の原因タンパク質が、何らかの刺激を受けて、物質の結晶に類似した構造のアミロイド線維を形成することにより発症します。高齢化に伴って頻発するアミロイドーシスの発症化機構の解明や、アミロイド...

　新潟大学脳研究所脳神経内科学分野の畠野雄也非常勤講師、脳神経疾患先端治療研究部門の石原智彦特任准教授、脳神経内科学分野の小野寺理教授らの研究グループは、脊髄小脳変性症6型（SCA6）のCAGリピートの病原性閾値を同定しました。SCA6はCACNA1A遺伝子内の特定の遺伝子配列の繰り返しであるCAGリピートが病的に多く繰り返されることにより発症します。しかし、具体的に何個のリピートから病的な意義をもつのかは定まっていませんでした。本研究で同研究所とJ-CATで、脊髄小脳変性症が疑われた2768例の遺伝情報を利用して、SCA6を発症するCAGリピートの病原性閾値を同定し...