「痛いところをさすると痛みが和らぐ」という経験は、多くの人に身近なものです。しかし、なぜ触れるだけで痛みが軽くなるのか、その仕組みはよく分かっていませんでした。　動物も、人間と同じように痛みを感じたときにそれを和らげようとする行動をします。例えばマウスは、皮膚が傷つくとその場所を繰り返し舐めます。唾液中には細菌の増殖を抑える成分や熱を感じるタンパク質の働きを抑える成分などが含まれていますが、一方で、舌が皮膚に繰り返し触れる、つまり皮膚への触刺激そのものが痛みを和らげているのかどうかは分かっていませんでした。　九州大学大学院薬学研究院・高等研究院の津田誠主幹教授、大学院薬学府...

　眼圧は緑内障（※１）の最大の危険因子であり、1日の中で大きく変動することが知られています。しかし、昼に活動するヒトと夜に活動するマウスでは生活リズムが正反対であるにもかかわらず、どちらも夜間に眼圧が高くなることが知られており、その仕組みは長年不明でした。また、加齢に伴い眼圧リズムが変化することも知られていましたが、これらを統一的に説明できる理論は存在していませんでした。　九州大学大学院農学研究院の池上啓介准教授らの研究グループは、眼圧の日内変動（※２）が、副腎から分泌されるグルココルチコイド（※３）と交感神経から放出されるノルアドレナリン（※４）という2つの生体シグナルの重なりによ...

　従来、自閉スペクトラム症（ASD）は、主に神経細胞や神経回路の異常によって起こる神経発達障害と考えられてきました。一方で近年、妊娠中の感染症や炎症など、免疫系の変化が脳の発達や行動に影響する可能性が注目されています。しかし、遺伝的要因によるASDにおいて、免疫細胞がどのように脳へ作用し、社会性行動の異常に関わるのかは十分に分かっていませんでした。　今回、研究グループは、ASDに関連する染色体異常を再現したモデルマウスにおいて、発達期の脳に特定の免疫細胞が集まり、社会性行動の異常を促す新たな仕組みを明らかにしました。　九州大学生体防御医学研究所の伊藤美菜子准教授、高山夏海大学...

　杏林大学（東京都三鷹市　学長：渡邊 卓）医学部、九州大学（福岡県福岡市　総長：石橋 達朗）大学院農学研究院、東京大学（東京都文京区　総長：藤井輝夫）大学院理学系研究科などからなる研究グループが、メラトニン受容体(注１)MT1が複数の細胞内シグナルを使い分けるしくみを解明しました。　Gタンパク質共役受容体（GPCR）は、細胞外の情報を細胞内へ伝える重要な分子群であり、現在約30%の医薬品の標的になっています。GPCRは細胞内のGタンパク質と結合することでシグナルを伝えますが、同じ受容体であっても、結合するGタンパク質の種類によって異なる細胞応答を引き起こします。...

　私たちの体には「体内時計」と呼ばれる約24時間周期のリズムが備わっており、免疫細胞であるマクロファージの炎症機能もこの体内時計によって昼夜で変化します。体内時計の中心的な役割を担うタンパク質BMAL1はマクロファージの炎症を促進・抑制の両方に制御することが知られていましたが、特に促進に関わる分子レベルのメカニズムについては、これまで明らかになっていませんでした。　九州大学大学院薬学研究院の鶴田朗人講師、松永直哉教授、小柳悟教授、大戸茂弘特命教授らの研究グループは、BMAL1が本来はペルオキシソームに存在する脂肪酸分解酵素MFP2と結合し、これを細胞核の中へ運び込むことを発見しました...

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター染色体分配研究チームの京極博久客員研究員（神戸大学大学院農学研究科准教授）、北島智也チームディレクター、フィジカルバイオロジー研究チームの柴田達夫チームディレクター、無細胞タンパク質合成研究チームの清水義宏チームディレクター、生命医科学研究センター疾患エピゲノム遺伝研究チームの井上梓チームディレクター、九州大学大学院医学研究院の原田哲仁教授らの共同研究グループは、受精卵[1]において母と父のゲノム[2]が二つの前核[3]に分かれて「別居」することが、その後の正常な胚発生に重要であることを発見しました。　本研究成果は、生命の最初期における発生の...

　哺乳類の骨の多くは内腔構造を持ち、造血を担う組織である骨髄で満たされています。このような骨の構造は、胎仔期の発生プログラムに従って形成されます。具体的には、身体の大部分の骨は、まず軟骨の原基が形成され、その後、骨および骨髄組織へと置き換わることで形成されることが知られていますが、その詳しい仕組みは十分に解明されていません。　九州大学生体防御医学研究所の澤新一郎教授、住谷瑛理子元助教（現：国立精神・神経医療研究センター）らの研究グループは、「骨髄形成に骨組織固有のマクロファージである破骨細胞が寄与する」との仮説を立てました。本研究では、破骨細胞分化に重要な因子であるRANKLを発現す...

自己免疫疾患では、本来は体を守る免疫系が暴走して自身を攻撃します。このため近年、免疫系の“ブレーキ役”が注目を集めています。中でも、抑制性サイトカインIL-10を産生する「制御性B細胞」は、自己免疫疾患や炎症性疾患に対する新たな免疫療法への応用が期待されています。しかし、ヒトではその数は少なく、培養も困難であることが基礎研究や治療応用の妨げとなっていました。九州大学 生体防御医学研究所 馬場 義裕 教授、川上 亮 大学院生らの研究グループは、ヒトの末梢血から単離したB細胞を制御性B細胞へ効率よく誘導する新規技術を開発しました。研究グループは、マウス骨髄由来ストローマ細胞M...

精子は精細管（※1）の中で波状に作られ、その波の向きは途中で変わるが、その仕組みは不明だった数理モデルと大規模なシミュレーションにより、発達時の精細管の伸びが波の向きを自然に決める可能性を示した男性生殖機能の基礎理解と応用研究にも期待論文情報哺乳類の精子は、精巣の中にある精細管で作られます。マウスでは、精子のもととなる細胞の成熟段階が管に沿って並び、波状に精子が管の両端から内側に進むことが知られていました。そのため、必ずどこかで波の向きが切り替わります。しかし、波の向きが途中で切り替わる場所がどのように生じるのか、また、なぜ両端から内向き...

図. 細胞の分化段階におけるRORγt発現制御機構の違い（免疫細胞の分化初期段階においてCNS(※8)11へのアクセス性の担保がRORγt発現を誘導するために必要。一方、分化後期においてはCNS9への転写因子結合がILC3などの自然免疫系細...

哺乳類の生体組織の多くは不透明であり、光を使って組織の深部を観察することは困難です。死後にホルマリンなどで固定した組織標本については、近年、透明化試薬を使って透明化し、深部まで観察することが容易になりました。しかし、従来の透明化試薬は毒性や浸透圧（※2）が高く、細胞機能を維持することは困難でした。そのため、生きた哺乳類組織の透明化は実現していませんでした。本研究では、細胞の正常な機能を維持したまま、生きた組織の深部観察を可能にする透明化試薬「SeeDB-Live」を開発しました（図1）。九州大学大学院医学研究院の今井猛主幹教授、稲垣成矩助教、鹿児島大学、山梨大学らの研究グループは、...

心臓の拍動は、房室結節 (※2)、房室束 (※3) などからなる刺激伝導系によって制御されています。房室結節や房室束は、発生の途中で心臓の「房室管(※4)」や「心室間リング (※5)」と呼ばれる領域から形成されることが知られていましたが、なぜ心臓の特定の位置に正確に配置されるのかは長年不明でした。九州大学病院 心臓外科の城尾邦彦助教、同大学院医学研究院 発生再生医学分野の松岡良平助教、京都府立医科大学大学院医学研究科 生体機能形態科学の八代健太教授、九州大学大学院医学研究院 発生再生医学分野の目野主税教授らの研究グループは、体の左右を決める「左右軸」が、心臓形成の過程で局所的に「背...

図　浸潤がん細胞（TE-8）はコレステロール排出トランスポーターABCA1を高発現することで化学治療抵抗性を獲得する私たちのからだを構成する細胞の細胞膜では、コレステロールやスフィンゴミエリンなどの脂質が適切な比率で存在することで、...

奈良先端科学技術大学院大学（学長：塩﨑一裕）先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の松田泰斗准教授、松田花菜江特任研究員、九州大学（総長：石橋達朗）大学院医学系学府の博士後期課程学生（当時）石龍悠氏、同大学院医学研究院の園田康平教授、村上祐介准教授、中島欽一教授らの研究チームは、網膜の発生期に、神経細胞や視細胞などの細胞に分化する網膜前駆細胞（RPC、注1）の働きを持続させることで、網膜形成に重要な役割を果たす酵素Setd8を初めて明らかにしました。網膜前駆細胞の働きは、遺伝子DNAの塩基配列の変化ではなく、DNAが巻き付いたタンパク質の複合体（クロマチン）の構造変化により維持する...

われわれヒトの高次脳機能は大脳皮質の神経回路によって支えられています。大脳皮質の神経回路は、幼若期のみならず、思春期にかけて徐々に発達していくことが知られていますが、思春期の大脳皮質において神経回路がどのように発達し、高次脳機能を獲得するのかはよく分かっていません。九州大学大学院医学研究院の今井猛教授、江頭諒大学院生（研究当時）、理化学研究所の柯孟岑研究員（研究当時）、鹿児島大学大学院医歯学総合研究科の玉川（中川）直助教、藤田医科大学の宮川剛教授らの研究グループは、マウスを用いて、思春期における大脳皮質のシナプス分布の変化を明らかにしました。本研究では、大脳皮質の情報処理の要である...

パブロフの犬で有名な条件づけは、餌などの「無条件刺激」と、ベルの音のような「条件刺激」が結びつけられることにより生じる連合学習です。この学習が成立して記憶が形成されるためには、条件刺激が無条件刺激よりも少しだけ先行したタイミングで起きる必要があることが、100年以上も前から行動学的に知られています。しかし実際の脳内で、条件刺激を伝える具体的な神経細胞やその活動の様子は不明でした。このたび、九州大学大学院理学研究院の松尾直毅教授、小林曉吾助教、曾我部蓮（システム生命科学府大学院生）および共同研究者の寺前順之介准教授（京都大学大学院情報学研究科）らの研究グループは、海馬内で文脈情報を表...

生命科学研究では、単一細胞（シングルセル）解析と呼ばれる、多数の細胞を網羅的に測定する技術が急速に普及しています。一方で、シングルセル解析は侵襲的であり、一度限りの“静止画”の寄せ集めであるため、これから分化・老化・がん化する細胞がどのような運命をたどるかという、細胞状態のダイナミクス（細胞運命）を直接捉えることは困難でした。とくに、各データは異なる細胞由来の計測値であること、そして細胞状態を指定するパラメータの数が数万〜数十万と非常に多く、高次元データ特有の複雑さを持つことが動的解析を阻む大きな障壁となっていました。今回、九州大学大学院医学研究院の前原一満准教授と生体防御医学研究...

生き物の体は、設計図であるDNAと、その設計図を読み出したコピーであるRNAを使って働いています。どちらもA・C・G・U（T）という「文字」の並びで情報を持っており、たった1文字の違いが病気の原因になることもあります。こうした“誤字”を狙って直すことができれば、病気の理解や治療に大きく役立ちます。しかし、細胞の中で目的の1文字だけを正確に置き換えるのは簡単ではありません。今回、九州大学大学院農学研究院の中村崇裕 教授とエディットフォース株式会社の研究員らの研究グループは植物で見つかった仕組みをヒントに、RNA上のCという文字をUに置き換える新しい方法「RECODE」を開発しました。...

膵がんは診断時点で遠隔転移を有することが多く、5年生存率が10%台と極めて予後不良な難治性がんです。その背景には、がんの生物学的性質が多様であることや、治療薬に対する反応の個人差が大きいことが挙げられます。これにより、個々の患者さんにおける治療効果を事前に正確に予測することが難しく、最適な治療選択を行う上で大きな課題となっています。九州大学大学院医学研究院病態制御内科学の小川佳宏主幹教授、藤森尚講師、大野彰久⼤学院⽣（研究当時）らの研究グループは、同大学院医学研究院形態機能病理学の小田義直教授、東京科学大学制がんストラテジー研究室の中山敬一特別栄誉教授らとの共同研究により、膵がんの...

川崎市産業振興財団 ナノ医療イノベーションセンター（センター長：片岡一則、所在地：川崎市川崎区、略称：iCONM）、国立大学法人九州大学（総長：石橋達朗、所在地：福岡市西区、略称：九州大学）先導物質化学研究所、国立大学法人東京科学大学（理事長：大竹尚登、略称：Science Tokyo）および国立大学法人東京大学大学院工学系研究科（研究科長：加藤泰浩、略称：東京大学）は、共同研究成果として、「立体的な安定性に依存しない透明マントが、難治性がんに対するナノ製剤の飢餓療法を可能にする」 と題する論文が、Nature Biomedical Engineeringに11/1 午前1時（JST...

慢性便秘症は日常生活の質を著しく低下させるだけでなく、長期生命予後にも影響を及ぼすことが知られています。排便には中枢神経系が関与していることは分かっていましたが、脳のどの領域がどのように排便を制御しているのかは未解明でした。九州大学大学院医学研究院の小川佳宏主幹教授、同大学病院の田中義将助教、佛坂孝太大学院生（現：福岡東医療センター）らの研究グループは、自然科学研究機構生理学研究所の箕越靖彦教授（現：椙山女学園大学 生活科学部 管理栄養学科教授）らとの共同研究により、マウスを用いた最先端のオプトジェネティクス※2などの神経科学的手法を用いて、排便を制御する脳の...

国立循環器病研究センター（大阪府吹田市、理事長：大津欣也、略称：国循）の研究推進支援部と、九州大学、国立精神・神経医療研究センターらの研究チームは、全身でエネルギー代謝の指標である細胞内アデノシン三リン酸（ATP）濃度を光としてみることできる「AVIDマウス（ATP Visualization In vivo Directly）」の開発に世界で初めて成功しました。これは遺伝子操作により、生きているマウスの全身にATPの蛍光センサーを発現させたもので、エネルギー状態をリアルタイムで見ることにより、病気の「本丸」以外にも起きる「遠隔地の異変」を早期に検出できます。AVIDマウスは、心筋梗塞や認知症...

東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 細胞制御工学研究センターの木村宏教授、九州大学 生体防御医学研究所の馬場義裕教授、大川恭行教授、大阪大学 微生物病研究所の伊川正人教授らの研究チームは、生きた細胞で遺伝子が転写されている場所を観察できる新しいマウスモデルを開発しました。遺伝子からmRNAを作る酵素であるRNAポリメラーゼIIが遺伝子を読み取る際に受けるリン酸化（用語1）に着目し、これを認識する蛍光抗体を全身で発現するマウスを作製しました。このマウスの各組織の細胞を超解像蛍光顕微鏡（用語2）で観察することで、遺伝子が活発に読み取られている場所を可視化することがで...

脳は「全身の司令塔」として知られ、神経細胞だけでなく多様な細胞が協調して働くことで、その高度な機能を保っています。しかし、脳内の細胞同士がどのように情報をやり取りし、機能を維持しているのかは、これまで十分にわかっていませんでした。このたび、九州大学生体防御医学研究所の増田隆博 主幹教授と、ドイツ・フライブルク大学のMarco Prinz 教授らの国際共同研究チームは、最新の解析技術と新規遺伝子改変マウスを用いた研究により、脳の主要な免疫細胞である「ミクログリア」が神経細胞の脂質代謝を助けていることを発見しました。具体的には、ミクログリアが特殊な酵素「β-ヘキソサミニダーゼ（HEX）...

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター染色体分配研究チームの北島智也チームディレクター、九州大学大学院農学研究院の三品達平助教（理研生命機能科学研究センター染色体分配研究チーム客員研究員）らの共同研究グループは、卵母細胞[1]の減数分裂[2]において、染色体の適切な分配に重要な役割を果たすモータータンパク質KIF11[3]の必要量が、紡錘体[4]内の位置によって異なることを発見しました。本研究成果は、卵子[1]の染色体数異常の原因解明や、不妊症の診断・治療法の開発に向...

図. 老化細胞のリソソームを酸性化させることでフェロトーシス感受性が高くなるがん研究会がん研究所細胞老化研究部の羅智文（ろーつーうぇん）特任研究員、周翔宇（しゅうしょうう）博士研究員、高橋暁子（たかはしあきこ）部長を中心とするグルー...

体内のエネルギー需要と供給の不均衡は老化や加齢性疾患と関連しています。ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨であるATPの供給を行いますが、老化によってミトコンドリア機能が低下し、様々な細胞や臓器でATPレベルの低下が起こります。しかし、ミトコンドリア呼吸（※3）を活性化し、低下した細胞内ATPレベルを回復させる薬剤は世界的にみてもほとんどなく、ミトコンドリア活性化薬開発は挑戦的な研究テーマのひとつです。今回、九州大学などの研究チームは、ミトコンドリアを活性化して細胞内ATPレベルを向上させ、抗老化作用を示す新物質の開発に成功しました。開発されたのは新規核酸プロドラッグで「proAX...

卵子（卵母細胞）が受精後に正常発生するためには、染色体の正確な分配が必要不可欠であり、この機構の異常が不妊症や流産の原因の一つとなっています。成熟卵子（MII期卵）(※4)では、染色体が正しく機能するために多くのメカニズムが働いています。その一つに、染色体を構成するヒストンタンパク質の化学修飾があります。ヒストン修飾の内、H3K4me3は転写活性化に重要な役割を担うことが知られていますが、転写が行われていないMII期卵においても染色体上に多量に存在していることが知られていました。本研究により、成熟卵染色体におけるH3K4me3は、遺伝子の転写制御とは異なる新たな役割として、染色体や...

奈良先端科学技術大学院大学（学長：塩﨑一裕）先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の松田泰斗准教授（元 九州大学大学院医学研究院 講師）、松田花菜江特任研究員、九州大学大学院医学系学府の博士後期課程学生（当時）松原周蔵氏、同大学院医学研究院の中島欽一教授らは、ヒトを含む哺乳類の脳内の海馬という記憶などを司る部位の神経幹細胞が加齢に伴い機能低下する現象は、遺伝子の働きを可逆的に調整するエピジェネティック修飾を制御する酵素「Setd8」の働きの低下によって引き起こされることを明らかにしました。本研究では、まず、神経幹細胞の機能に関わる遺伝子DNAの発現と、その制御機構をマウスの実験で...

本研究の概要：骨内膜ニッチと血管性ニッチは白血病幹細胞 (LSC) に対してそれぞれ異なる役割を担...

クリプトコッカス・ネオフォルマンス（Cryptococcus neoformans、以下Cn）という酵母様真菌によって引き起こされるクリプトコッカス症は、HIV/AIDS等の免疫不全患者に致命的な影響を与えます。現在の治療薬には、耐性菌や深刻な副作用の問題があり、新たな治療薬の開発が強く求められています。　九州大学大学院農学研究院の渡辺 昂 特任助教（現、川崎医科大学助教）、永井正義 特任助教（現、大阪公立大学助教）、石橋洋平 助教、伊東 信 特任教授（現、学術特任教員、名誉教授）らの研究チームは、Cnの「液胞」1)で働く特定の酵素（EGCrP2/Sgl1）が欠損または...

老化や自己免疫疾患において病気を悪化させる特殊なB細胞であるABCsがどのように発生し、維持されるかは明らかになっておらず、その詳しい仕組みの解明が求められていました。今回、ABCsが慢性的に自己抗原（自分の体の成分）にさらされた「アナジーB細胞」から分化してできることを世界で初めて発見しました。また、その形成と維持には、抗原認識受容体であるBCR （B細胞受容体）を介した持続的な刺激が不可欠であることを明らかにしました。九州大学生体防御医学研究所の馬場義裕教授、今林慶祐大学院生らの研究グループは、老齢マウスおよび自己免疫疾患モデルマウスを用いた研究により、ABCsが自己...

九州大学大学院農学研究院の田口佑充大学院生(研究当時)、山野晴樹大学院生(共同筆頭著者)、髙橋秀之准教授らは、理化学研究所生命医科学研究センターの宮本浩邦客員主管研究員、大野博司チームディレクター、理化学研究所環境資源科学研究センターの菊地淳チームディレクター、黒谷篤之研究員(研究当時)(現・農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)農業情報研究センター)、理化学研究所光量子工学研究センター光量子制御技術開発研究チームの守屋繁春専任研究員、和田智之チームディレクターとの産学共同研究(みらいグローバルファーム(株)、伊藤ハム(株)、日本農産工業(株)、日環科学(株)、千葉大発ベンチャー(株)サ...

甘味を持つ物質は一般に砂糖のように水に溶けやすいと考えられていますが、植物には甘味を示す低分子の疎水性成分（香気成分など）があることが知られていました。しかし、これらの成分は甘い香りと混同されやすく、実際にどのように甘味を感じるかについては十分に解明されていませんでした。今回、農研機構は、未知の甘味をもたらす香気成分を探索し、リンゴなどの果物や野菜に含まれるトランス-2-ヘキセナール2)が甘味を持つことを発見しました。さらに、九州大学、東京歯科大学短期大学、筑波大学、大阪大学蛋白質研究所（研究当時、岡山大学）と共同して、トランス-2-ヘキセナールと既知の甘味を...