京都大学研究Discovery Saga

人工胸腺オルガノイド（ATO）を用いた3次元培養により、インバリアントナチュラルキラーT（iNKT）細胞由来のiPS細胞からCD4陽性（CD4+）iNKT細胞を作製することに成功した。作製したCD4+ iNKT細胞は、特異的な抗原からの刺激により増殖し、サイトカイン（IFN-γ、IL-4）を産生することで樹状細胞の成熟を促す「アジュバント効果」をもつことを明らかにした。さらに、固形がんの免疫回避機構であるM2マクロファージによるT細胞の増殖抑制を、抗原特異的に...

キーワード：がん研究/光散乱/レーザー/一細胞/生体内/CD8/固形腫瘍/胸腺上皮細胞/増殖抑制/糖脂質/TCR/セラミド/獲得免疫/iPS細胞/アジュバント/胸腺/細胞増殖抑制/微小環境/免疫抑制/臨床応用/3次元培養/T細胞受容体/オルガノイド/フローサイトメトリー/ヘルパーT細胞/腫瘍微小環境/免疫療法/HLA/NK細胞/T細胞/がん治療/ファージ/マウス/マクロファージ/幹細胞/共培養/蛍光色素/抗原/抗腫瘍効果/細胞増殖/細胞培養/細胞分化/細胞分裂/細胞療法/自然免疫/受容体/樹状細胞/上皮細胞/制御性T細胞/分化誘導/免疫応答/免疫細胞/サイトカイン/トランスボーダー/ヒトiPS細胞/遺伝子/脂質

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発表日：2026年4月14日

過去の代謝ストレスが免疫系に及ぼす持続的影響の解明

―プリン代謝系がT細胞の細胞死を制御する―

近年の免疫疾患の発症率上昇は、食生活の変化など生活様式の多様化による代謝状態の撹乱（代謝ストレス）が長期間にわたり影響を与えていることが一因と考えられています。しかしながら、代謝ストレスが、いつ、どこで、どのように免疫系に異常を及ぼすのか、その実体は分かっていませんでした。　但馬正樹医学研究科講師とシドニア・ファガラサン同特定教授（兼：理化学研究所チームディレクター）らの研究グループは、高脂肪食を給餌したマウスにおいてがんを攻撃するCD8+ T細胞が脆弱化しており、通常食に戻した後も長期間にわたり脆弱性が持続することを見出しました。この脆弱化の原因は、高脂肪食...

キーワード：脆弱性/生活様式/CD8/抵抗性/免疫系/高脂肪食/T細胞/がん治療/マウス/抗酸化/抗酸化作用/細胞死/脂肪酸/代謝物/不飽和脂肪酸/免疫応答/ストレス/脂質/食生活

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発表日：2026年4月9日

ミトコンドリア膜中でのATP合成酵素と呼吸超複合体の超分子構造を高分解能で可視化

村井正俊農学研究科教授、横山謙京都産業大学教授を中心とする共同研究グループは、ウシ心臓由来ミトコンドリアから調製したサブミトコンドリア粒子を用い、クライオ電子顕微鏡による単粒子解析によって、ミトコンドリア内膜タンパク質を、膜を壊さない本来の状態（ネイティブ状態）で構造解析しました。　その結果、ATP合成酵素（FoF1）がIF1タンパク質で連結された二量体として存在し、さらにそれらが会合した四量体構造がミトコンドリア内膜中に実在することを初めて明確に示しました。この四量体は膜を強く湾曲させ、ミトコンドリアのクリステ形成に重要な役割を果たすと考えられます。また、ATP合成酵素の回転リン...

キーワード：分子構造/二量体/タンパク質構造/ATP合成/超分子複合体/界面活性剤/電子顕微鏡/分解能/構造決定/ウシ/ATP合成酵素/クライオ電子顕微鏡/機能解析/高分解能/超分子/心臓/ATP/ミトコンドリア/生体膜/培養細胞/膜タンパク質/脂質

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発表日：2026年1月23日

PGE₂による新たながん免疫抑制機構の解明

―PGE₂は腫瘍内Tregに特徴的な表現型を獲得させる―

制御性T細胞（Treg）は、自己免疫疾患などの過剰な免疫反応を抑制し免疫系のバランスを維持するものですが、一方、がんでは、腫瘍組織に強く集積し、抗腫瘍免疫を抑制してがんの進展を促進します。この腫瘍に浸潤したTreg（Tumor Infiltrating Treg: TI-Treg）は、活性化を起こす分子を多様に発現し免疫を強く抑制するのが特徴です。この腫瘍に浸潤したTregに特徴的な表現型（TI-Treg Phenotype）は、ヒトの様々ながんでステージによらず見られ、マウスなどの実験的腫瘍でも観察されることから、腫瘍微小環境にはがんの種類を超えて共通のTreg活性化メカニズムが存在すると考...

キーワード：免疫系/がん免疫/抗腫瘍免疫/浸潤/微小環境/免疫抑制/腫瘍微小環境/免疫療法/T細胞/プロスタグランジン/マウス/自己免疫/自己免疫疾患/腫瘍免疫/受容体/制御性T細胞/生理活性/生理活性脂質/臨床試験/環境因子/脂質

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発表日：2026年1月8日

活性アルデヒドによるT細胞代謝変化と疲弊化の機序解明

―活性アルデヒド蓄積が引き起こす免疫不全の解明―

茶本健司医学研究科教授、白康晴同博士課程学生、北岡功次同博士課程学生らの研究グループは、がん免疫療法の効果を発揮する腫瘍内CD8+T細胞が疲弊してしまう要因を、細胞エネルギー代謝の視点から解析しました。T細胞の機能は、分化の促進につながる解糖系と、長期生存に有利な脂肪酸酸化（FAO）のバランスによって保たれていますが、疲弊T細胞でこの均衡がどのように破綻するのかは未解明でした。本研究グループは、腫瘍内最終疲弊T細胞が解糖系に過度に依存し、FAOが大きく低下した「代謝的疲弊」に陥っていることを明らかにしました。その背景には、FAO低下が引き起こす脂質過酸化と、それによ...

キーワード：有害物質/CD8/アルデヒド/免疫不全/T細胞疲弊/がん免疫/がん免疫療法/抗腫瘍免疫/微小環境/解糖系/腫瘍微小環境/免疫療法/T細胞/エネルギー代謝/ミトコンドリア/細胞代謝/脂肪酸/腫瘍免疫/脂質

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発表日：2025年12月24日

脂質ナノ粒子で「筋肉のもと」である筋幹細胞のゲノム編集に成功

―筋損傷を繰り返しても治療効果が持続する、DMDに対する新しい治療戦略―

脂質ナノ粒子を用いて、筋肉の幹細胞（筋幹細胞）に対して効率的なゲノム編集に成功した。筋損傷を繰り返してもゲノム編集の効果が持続することを証明した。デュシェンヌ型筋ジストロフィーに対する長期的かつ持続可能な治療法への道を拓いた。1. 要旨　持田泰佑主任研究員（武田薬品工業株式会社ターゲットバリデーションサイエンシズ／タケダ-CiRA共同プログラム（T-CiRA））、...

キーワード：持続性/突然変異/衛星/ゲノムDNA/遺伝性疾患/筋細胞/遺伝情報/持続可能/ナノメートル/ナノ粒子/CRISPR-Cas/筋ジストロフィー/ゲノム編集技術/病原性/細胞膜/AAV/CRISPR/iPS細胞/アデノ随伴ウイルス/ウイルス感染症/ベクター/臨床応用/mRNA/トレーニング/外傷/筋線維/筋損傷/筋肉/骨格筋/新型コロナウイルス/AAVベクター/ゲノム編集/モデルマウス/筋衛星細胞/筋再生/CRISPR-Cas9/RNA/アミノ酸/ウイルスベクター/ドラッグ・デリバリー・システム/マウス/遺伝子治療/遺伝子導入/核酸医薬/幹細胞/細胞分裂/ウイルス/ゲノム/ワクチン/遺伝子/感染症/抗体/脂質/小児/新型コロナウイルス感染症/新生児/難病

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発表日：2025年12月2日

脂質受容体のGタンパク質選択機構を解明

―副作用のない治療薬開発の創薬基盤を提供―

萩原正敏医学研究科特任教授、山内萌々乃同博士課程学生らの研究グループは、岩田想同教授、林到炫（イム・ドヒョン）同准教授との共同研究により、Gタンパク質共役受容体（GPCR）であるスフィンゴシン-1-リン酸（S1P）受容体3（S1PR3）とGqタンパク質複合体構造をクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析により決定しました。GPCRは重要な創薬標的であり、現在、米国食品医薬品局（FDA）で承認されている薬の約30%が標的としています。その一方で、意図しないシグナルが伝達され副作用が生じる問題は未だ解決されておらず、GPCR創薬において最大の課題となっています。安全かつ効果的な創薬を実現するには...

キーワード：タンパク質複合体/選択性/電子顕微鏡/生体内/リン酸/クライオ電子顕微鏡/分子機構/GPCR/Gタンパク質/受容体/創薬/副作用/脂質

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発表日：2025年9月29日

善玉コレステロール（HDL）が産生される過程を可視化することに世界で初めて成功

世界トップレベル研究拠点プログラム（WPI）の2拠点、①京都大学アイセムス（高等研究院物質―細胞統合システム拠点）の植田和光特定拠点教授、小段篤史特定准教授らの研究グループと、②金沢大学ナノ生命科学研究所の古寺哲幸教授のグループは、高速原子間力顕微鏡（高速AFM）を用いて、ABCA1が新生HDLを形成する過程を可視化することに世界で初めて成功しました。　新生HDLは、数百分子のコレステロールとリン脂質の周りに2～4分子のアポリポタンパク質A-I（アポA-I）が巻き付いた構造をした円盤状粒子で、細胞膜上のタンパク質ABCA1の働きによって形成されます。次に新生HDL...

キーワード：高速AFM/AFM/原子間力顕微鏡/統合システム/高速原子間力顕微鏡/細胞膜/新規治療法/ATP/リポタンパク質/リン脂質/コレステロール/脂質/脂質異常症

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発表日：2025年9月23日

息から病気を検知する

―鉄の匂いが教える肝臓の異変―

私たちの体の中では、鉄の働きによって細胞が壊れる「脂質の酸化」が起こることがあります。これが進むとフェロトーシスと呼ばれる細胞死が起き、肝臓などさまざまな病気の原因になることが知られています。ところが、これまでフェロトーシスを体の中で直接調べるには、肝臓の一部を取り出すような体に負担の大きい検査が必要でした。　松岡悠太医学研究科特定助教、杉浦悠毅同特定准教授らの研究グループは、勝俣良紀慶應義塾大学専任講師、中本伸宏同准教授、井口公太田附興風会医学研究所北野病院副部長らとの共同研究により、フェロトーシスが進むと「鉄の匂い分子」として知られる特殊な物質がガスとして細胞から放出さ...

キーワード：分析技術/診断法/カルス/肝疾患/マウス/細胞死/代謝物/脂質

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発表日：2025年8月7日

細胞の情報伝達を制御する足場脂質

―アレスチンと膜脂質の協調作用による受容体の細胞内取り込み機構―

細胞はGタンパク質共役型受容体（GPCR）と呼ばれる細胞表面のセンサータンパク質を用いて、外界からの情報分子を細胞内に伝えます。この情報伝達の効率を調節する重要な仕組みの一つに、GPCRの細胞内への取り込み（内在化）による情報伝達の収束があり、アレスチンというタンパク質がその役割を担います。アレスチンがGPCRと結合する際に、機能性膜脂質であるPIP2が関わることが報告されていますが、その詳細な分子機構は不明な点が多く残されていました。　井上飛鳥薬学研究科教授（兼：東北大学教授）、倉本律輝東北大学博士課程学生らの研究グループは、アレスチンがPIP2...

キーワード：センサータンパク質/センサー/機能性/膜脂質/細胞膜/分子機構/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/受容体/創薬/脂質

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発表日：2025年8月5日

マイクロRNA-33の阻害は筋ジストロフィーを改善させる

―核酸医薬による治療応用―

筋ジストロフィーは、進行性の骨格筋変性と筋力低下を引き起こす遺伝性疾患であり、中でもデュシェンヌ型は最も重症な型とされています。栄養管理やリハビリテーションなどの支持療法によって病状の進行を抑制でき、エキソンスキッピングなどの核酸医薬が特定の遺伝子変異を有する患者さんに対する新たな治療法として開発されています。しかし、筋ジストロフィーを治癒させる治療法は、未だ確立されていません。　堀江貴裕医学研究科准教授、尾野亘同教授らの研究グループは、マイクロRNA（miRNA; miR）-33が骨格筋の再生に重要な働きを持っており、筋ジストロフィーの病態形成に密接に関わっていることを見出しま...

キーワード：人工核酸/遺伝性疾患/マイクロ/筋ジストロフィー/骨格筋/モデルマウス/リハビリ/RNA/マウス/核酸医薬/miRNA/リハビリテーション/遺伝子/遺伝子変異/脂質/脂質代謝

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発表日：2025年7月30日

老化した細胞が鉄で死なない仕組みを解明

〜リソソームの酸性度が細胞死の鍵を握る〜

松岡悠太医学研究科特定助教、杉浦悠毅同特定准教授、羅智文がん研究会特任研究員、周翔宇同博士研究員、高橋暁子同部長らの研究グループは、正常な細胞においては酸性に保たれている細胞内分解器官であるリソソームの内部が老化細胞では中性に近づくことで、老化細胞においてリソソーム内部に鉄が滞留し、鉄依存性の細胞死である「フェロトーシス」が生じにくくなることを明らかにしました。　正常な細胞がさまざまなストレスを受けた結果として生じる老化細胞は、慢性的な炎症環境をつくることで、がんを含む加齢性疾患の発症や進行を促進することが知られています。近年、老化細胞に蓄積した鉄が炎症性因子の誘導や病態の...

キーワード：がん研究/タンパク質複合体/抵抗性/細胞内分解/老化細胞/膵臓/モデルマウス/がん細胞/マウス/リソソーム/細胞死/酸化反応/膵臓がん/ストレス/加齢/脂質/老化

他の関係分野：複合領域生物学農学

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発表日：2025年7月8日

単一のmRNAで発現制御の精度を改良した「ハイブリッドmRNAスイッチ」の開発

メッセンジャーRNA（mRNA）注1）から遺伝子発現を誘導するON型スイッチと、発現を抑制するOFF型スイッチを単一のmRNAに統合した「ハイブリッドmRNAスイッチ」を開発した。ハイブリッドmRNAスイッチは、２種類の異なるマイクロRNA（miRNA）注2）を認識して、遺伝子発現を制御する。ハイブリッドmRNAスイッチは、従来技術の課題となっていた非標的細胞でタンパク質が合成されてしまう「翻訳漏洩」を大きく抑えることができた。マウスの実験により、ハ...

キーワード：イオン化/EGFP/タンパク質合成/キャリア/選択性/単一分子/ナノスケール/ナノ粒子/ハイブリット/マイクロ/生体内/翻訳抑制/アミノ酸配列/マイクロRNA(miRNA)/iPS細胞/蛍光タンパク質/mRNA/フローサイトメトリー/Hela細胞/RNA/アミノ酸/タンパク質発現/マウス/リン脂質/遺伝子治療/遺伝子発現制御/細胞培養/生体分子/培養細胞/発現制御/脾臓/miRNA/ゲノム/コレステロール/ワクチン/遺伝子/遺伝子発現/脂質/標準化

他の関係分野：数物系科学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年7月2日

Ca²⁺依存性K⁺チャネルKCNN4が血小板産生に寄与する仕組みを解明

巨核球の成熟過程におけるKCNN4（KCa3.1）によるカリウムイオン（K+）の流出は、細胞内K+濃度の低下を引き金とし、血小板産生を促進する。KCNN4の阻害またはノックダウンによるK+流出の抑制は、血小板前駆体（プロプレートレット）の形成不全を伴って血小板放出量の60〜80%の減少を引き起こす。K+流出の抑制は、微小管の正常な再構築を妨げ、ミトコンドリア機能の低下および活性酸素種（ROS）の...

キーワード：プロファイル/最適化/生細胞/ライブセルイメージング/前駆体/カリウム/マグネシウム/モデリング/核分裂/新エネルギー/カルシウムイオン/細胞モデル/トロンビン/Ca2+/ナトリウム/機能解析/巨核球/iPS細胞/ROS/細胞株/治療標的/増殖因子/臨床応用/生理機能/白血球/微小管/臍帯血/フローサイトメトリー/リモデリング/造血幹細胞/HLA/RNA/アミノ酸/カルシウム/チューブリン/ミトコンドリア/遺伝子治療/遺伝子導入/活性酸素/活性酸素種/幹細胞/血液/血小板/抗原/再生医療/細胞骨格/細胞分裂/阻害剤/不整脈/膜電位/免疫細胞/薬理学/遺伝学/遺伝子/脂質/造血

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発表日：2025年6月24日

様々な脂肪酸含有脂質を細胞内小器官ごとに標識することに成功

―脂肪酸代謝物の細胞内動態を解析可能に―

合成・生物化学専攻の濵地格教授、田村朋則講師、木村天海修士課程学生（研究当時）、川本青汰修士課程学生らの研究グループは、生体膜の構成成分である脂肪酸含有脂質を細胞内小器官（オルガネラ）ごとに標識し、組成や分子構造、動態解析を可能にする新しい手法を開発しました。細胞内に取り込まれた脂肪酸は、リン脂質や中性脂質など様々な脂質へと変換され、生体膜の構成要素やエネルギー源となります。また、脂肪酸は鎖長や二重結合の数・位置の違いによって様々な種類が存在し、これが脂質の多様性を生み出すと同時に、脂質解析を複雑で困難なものにしています。本研究グループは、「アジド脂肪酸の代謝導...

キーワード：分子構造/クリック反応/細胞内小器官/オルガネラ/動態解析/リン脂質/脂肪酸/生体膜/代謝物/脂質/脂質代謝

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発表日：2025年5月29日

小胞体にATPを輸送するトランスポーターの構造と分子機構の解明

ヒト、植物、酵母など真核生物の細胞内には、様々な細胞内小器官があります。その一つである小胞体は、タンパク質のフォールディング（折り畳み）・翻訳後修飾・品質管理、脂質やステロイドの合成、カルシウム貯蔵、薬物の解毒など、様々な生化学反応を担い、細胞の活動を支える上で欠かせない存在です。小胞体が正常に機能するためには「細胞のエネルギー通貨」であるATPを大量に必要としますが、小胞体自体はATPを作ることができません。どのようにして小胞体にATPが供給されるのかという問題は、生物学における大きな謎の一つでした。　野村紀通生命科学研究科准教授、岩田想同教授、David Drew スウェーデ...

キーワード：品質管理/細胞内小器官/電子顕微鏡/クライオ電子顕微鏡/分子機構/ATP/カルシウム/ステロイド/小胞体/翻訳後修飾/膜タンパク質/立体構造/脂質

他の関係分野：複合領域生物学工学

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発表日：2025年5月22日

ヒトiPS細胞を用いて神経細胞における脂質の役割を解明

－高度不飽和脂肪酸が神経機能と脳病態を制御する－

　理化学研究所（理研）バイオリソース研究センターiPS創薬基盤開発チームの森田賢客員研究員（サントリーウエルネス株式会社生命科学研究所研究員）、近藤孝之客員研究員（京都大学iPS細胞研究所特定拠点講師）、井上治久チームディレクター（革新知能統合研究センターiPS細胞連携医学的リスク回避チーム客員主管研究員、京都大学iPS細胞研究所教授）らの共同研究チームは、ヒト人工多能性幹細胞（iPS細胞）注1）...

キーワード：プロファイル/微小電極/マイクロ/モデル化/膜構造/電極アレイ/シナプス/神経活動/生体内/アミロイドβ/脂質膜/高度不飽和脂肪酸/表現型解析/ドコサヘキサエン酸/脳神経科学/iPS細胞/細胞株/神経機能/免疫染色/神経伝達物質/アミロイド/アラキドン酸/アルツハイマー病/イミン/プローブ/遺伝子治療/幹細胞/形態形成/血液/細胞核/脂肪酸/神経科学/神経細胞/創薬/多能性幹細胞/脳機能/不飽和脂肪酸/分化誘導/膜タンパク質/免疫応答/ヒトiPS細胞/遺伝子/脂質/認知症

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発表日：2025年4月17日

「音」に対する細胞応答の解明

―生命と可聴域音波の関係性を問い直す成果―

粂田昌宏生命科学研究科助教、吉村成弘同准教授らの研究グループは、可聴域の音波刺激に対する細胞応答を解明しました。　音波は我々動物個体にとっては五感の一つとして重要な環境情報ですが、細胞に対する作用については、科学的追究が進んでいませんでした。そこで本研究グループは、培養細胞に直接音波刺激を伝達する実験系を構築し、様々な細胞種や音波パターンに対する応答を探索したところ、細胞接着部を起点としたシグナル伝達のはたらきで細胞接着が活性化するとともに約190の音波応答性遺伝子が応答することや、脂質代謝が活性化することを明らかにしました。また、特に顕著な音波応答性を示した脂肪細胞系に着目し、...

キーワード：環境情報/組織制御/非接触/細胞応答/differentiation/脂肪細胞/バイオテクノロジー/細胞接着/培養細胞/遺伝子/脂質/脂質代謝

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発表日：2025年2月17日

加齢変化に適応して小腸上皮幹細胞が維持される仕組みを解明

マウスの小腸上皮組織の詳細な解析により、加齢に伴って小腸上皮の分化細胞の数や機能が変化することを見出した。一方で、活発に新陳代謝する小腸上皮の細胞を供給する小腸上皮幹細胞の集団（幹細胞プール）が維持されていた。次世代シーケンサーやオルガノイド技術を活用し、IFN-γ経路の活性化とERK/MAPK経路の活性低下が、加齢に伴うマウスの小腸上皮幹細胞の遺伝子発現変化を誘導することを見出した。小腸上皮幹細胞において、これら2つのシグナル伝達経路の活性変化は加齢に伴って同調して起き、この２つの経路の変化が相互に作用を補償しあうことで、幹細胞プールが維持されることを解明した。...

キーワード：プロファイル/情報学/産学連携/制御システム/一細胞/リン酸/Lgr5/免疫系/細胞膜/脂質代謝異常/iPS細胞/インターフェロン/遺伝子発現プロファイル/遺伝子発現解析/炎症反応/加齢変化/増殖因子/発現解析/免疫染色/mRNA/ホルモン/筋肉/寿命/腸内環境/オルガノイド/間葉系細胞/次世代シーケンサー/組織幹細胞/MAPK/RNA/アポトーシス/マウス/幹細胞/血液/再生医療/細胞核/細胞死/細胞増殖/細胞分裂/受容体/小腸/上皮細胞/内分泌/免疫応答/免疫細胞/ウイルス/コミュニケーション/サイトカイン/バイオマーカー/遺伝子/遺伝子発現/加齢/健康寿命/高齢化/細菌/細菌叢/脂質/脂質代謝/腸内細菌/腸内細菌叢/糖代謝/糖尿病/認知症/老化

他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物農学

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発表日：2025年2月14日

指先からのわずかな血液で月経痛のつらさがわかる！

―新たなバイオマーカー発見で、無理な我慢をせず“次の生理痛”も予測可能に―

杉浦悠毅医学研究科特定准教授は、佐藤惇志ライオン株式会社マネージャーらとの共同研究で、健康な女性の血漿（血液の液体成分）を分析し、月経痛（生理痛）の重症度を客観的に示す「バイオマーカー」を特定しました。とくに、分岐鎖アミノ酸（BCAA）と呼ばれるアミノ酸群と、特定のフォスファチジルイノシトール（PI）という脂質の量比が、痛みの強さと関わっていることを発見しました。また、注目すべきは、指先からのわずかな血液の採取でも、これらのバイオマーカーを測定することができることです。...

キーワード：産学連携/健康管理/日常生活/アミノ酸/血液/バイオマーカー/脂質

他の関係分野：複合領域