「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。...

　近年、ゲノミクス、プロテオミクス、メタボロミクスなどのオミクス(※4)技術の発展により、生命現象を分子レベルで理解する研究が進んでいます。なかでも、食品や生体試料に含まれる短いペプチドは、生命現象や食品機能、生体応答を反映する重要な分子であると考えられています。　しかし、従来のペプチドミクス解析では、質量分析（MS）において得られた情報を既知のタンパク質配列データベースと照合してペプチドを同定する方法が主流でした。そのため、データベースに登録されていないペプチドや、７残基以下の短く情報量の少ないペプチドを正確に解析することは困難でした。　今回、九州大学五感応用デバイス研究開...

　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...

　東邦大学、東京大学、農業・食品産業技術総合研究機構、国際医療福祉大学、聖マリアンナ医科大学、九州大学、国立科学博物館、日本大学松戸歯学部、土井ヶ浜遺跡・人類学ミュージアム、新潟医療福祉大学、鎌倉女子大学、沖縄県立埋蔵文化財センター、新潟大学、東京科学大学の研究グループは、江戸時代を中心とする日本列島の古人骨の歯石から微生物DNAを解析し、過去の口腔内マイクロバイオームの特徴を明らかにしました。その結果、古人骨由来の歯石に含まれる口腔内微生物の構成は現代歯石とは異なり、地域差や、時代による一部の細菌系統の違いがあることを確認しました。さらに、歯周病関連古細菌 Methanobrevi...

　近年、認知症予防を進めるうえで、生活習慣病などの修正可能な危険因子の管理が重要視されています。しかし、認知症に強く関連するAPOE ε4遺伝子型（※1）と修正可能な危険因子が認知症リスクに及ぼす相互的な関係については、十分に明らかにされていませんでした。　九州大学大学院医学研究院 衛生・公衆衛生学分野の二宮利治教授、熊本将也学術研究員（理化学研究所生命医科学研究センター基盤技術開発研究チーム客員研究員兼務）ら、理化学研究所生命医科学研究センターの桃沢幸秀副センター長、および弘前⼤学、岩⼿医科⼤学、⾦沢⼤学、慶應義塾⼤学、松江医療センター、愛媛⼤学、熊本⼤学、東北⼤...

　ヒト細胞表面受容体CCR5は、免疫応答に関わるケモカイン受容体であると同時に、HIVが細胞へ侵入する際に利用する重要な共受容体としても知られています。CCR5のN末端領域には複数のチロシン残基が存在し、これらが硫酸化されることで、ケモカインやウイルスタンパク質との相互作用が調節されます。しかし、CCR5の各チロシン残基がどのように硫酸化酵素に認識されるのか、その詳細な分子機構は十分に分かっていませんでした。　九州大学大学院農学研究院の角田 佳充 教授、西本 悦子 准教授、寺本 岳大 助教、大学院生物資源環境科学府の田中 槙之助 氏、豊田 滉太 氏、浅野 陽来 氏（当時）らの研究グル...

　ミトコンドリアはエネルギー産生を担う細胞小器官であり、老化によりその機能が低下することで神経変性疾患の発症に関与します。本研究では最新のプロテオミクス解析手法であるiMPAQT2を用いて、神経を構成するニューロン、オリゴデンドロサイトおよびアストロサイトにおける代謝特性の違い、そしてミトコンドリア機能障害におけるこれらの細胞の代謝リプログラミングの違いについて解析しました。　九州大学大学院医学系学府保健学専攻の谷晃人大学院生、大学院医学研究院保健学部門の八木美佳子助教、内海健教授らの研究チームは、代謝酵素の発現量を比較することによりニューロンとオリゴデンドロサイトは主にエネルギー産...

　広島大学大学院統合生命科学研究科の栂浩平研究員と坊農秀雅教授、九州大学大学院医学研究院の岡香織助教、三浦恭子教授（研究当時の所属：熊本大学大学院生命科学研究部）、東京科学大学の田中裕之助教、伊藤武彦教授、国立遺伝学研究所の豊田敦特任教授らは、日本で飼育されているハダカデバネズミ （Heterocephalus glaber）のゲノム解読に成功しました。　一般に、ゲノム情報は一種につき一つの配列が代表配列（リファレンスゲノム）として決定されます。しかし、ハダカデバネズミでは、種内の遺伝的な違いが大きいことが指摘されており、従来のリファレンスゲノムではこの多様性を十分に捉えきれない可能...

　九州大学留学生センターの生田博子准教授と大分大学経済学部の久保田亮准教授は、アラスカ州南西部の大規模金鉱開発事業を取り上げ、「開発の推進」vs「自然の保全」、「先住民」vs「非先住民」、「地域住民」vs「政府・企業」といった二項対立に単純化できない、開発と先住民をめぐる複雑な関係性を明らかにしました。　米国アラスカ州は、天然資源の宝庫として知られています。近年の日米関税交渉や日米首脳会談でもアラスカ産の石油や液化天然ガスについての言及がありました。一方アラスカ州は、野生状態の自然環境が積極的に保護・活用されている地域でもあります。特に、住民の大部分がアラスカ先住民で構成されるアラス...

　近年、地球温暖化により登熟期の高温が頻発し、イネの収量・品質低下が課題となっており、これは「令和の米騒動」の要因の一つとされています。一方で、登熟期の環境が、次世代植物の発育や農業形質にまで影響するのか、また影響する場合その分子メカニズムは十分にわかっていませんでした。とくに、環境情報が次世代に伝わる実態を圃場レベルの形質まで結びつけた議論は、食料生産現場において重要課題となっていました。　本研究は、イネの登熟期の高温が、種子にDNAメチル化※2を介した“エピジェネティク※3記憶”を形成し、その記憶が後代の遺伝子発現と農業形質（収量を含む）を変えるという新たな仕組みを解明しました。...

　細胞が移動する際には、細胞膜が数秒程度で急速に広がる「ブレブ(※2)」と呼ばれる膨らみが形成されます。この現象は、免疫細胞が体内を移動する過程や、がん細胞が組織内を浸潤・転移する際にも利用される重要な細胞運動様式です。しかし、細胞膜は通常わずか2〜3％程度しか伸びることができず、このような急激な膜の拡大がどのように実現されているのかは長年の未解決問題でした。　九州大学大学院医学研究院生化学分野の池ノ内順一教授、システム生命科学府博士課程学生の前川悠輝と、東京大学大学院医学研究科分子生物学分野の水島昇教授、吉井紗織助教らの研究グループは、ブレブ形成時に細胞膜の根元で新たな膜陥入構造（...

　ファロー四徴症は最も頻度の高いチアノーゼ性先天性心疾患であり、現在では多くの患者が手術により成人期を迎えています。しかし、術後の肺動脈弁逆流は避けられない合併症の一つであり、重症化すると右心不全や不整脈のリスクが高まるため、生涯にわたる経過観察と適切なタイミングでの肺動脈弁置換術が必要です。肺動脈弁逆流の重症度評価において、心臓超音波は簡便ですが定性的評価にとどまり、観察者間のばらつきも大きいという問題があります。一方、心臓MRIは最も正確に定量評価ができる検査ですが、検査可能な施設が限られること、閉所恐怖症やペースメーカー装着患者には施行できないこと、検査コストが高いことなどの課題があり...

　東アジアの黄砂（砂じん嵐）は主に春に発生し、冬の飛来は非常に稀でした。しかし、2022年12月には日本で10年ぶりとなる「冬の黄砂」が観測されました。これまで、冬の大規模な黄砂がどのような要因で引き起こされるのか、詳細なメカニズムは未解明でした。　九州大学応用力学研究所（原 由香里助教）と国立環境研究所地球システム領域（神 慶孝主任研究員）の研究グループは、ダスト予測モデルや各種観測データおよび大気再解析データを統合した解析を行いました。その結果、2022年12月の黄砂は、発生源であるゴビ砂漠の積雪が少なかったことと、温帯低気圧に伴う強風が引き起こしたことを明らかにしました。...

　生命活動に不可欠な酸素循環は，血液中の主要な細胞である赤血球と，血管を介した組織との間の酸素授受によって達成されます。このプロセスは，赤血球膜*4に覆われた細胞内のヘモグロビンが肺で取り込まれた酸素と結合し，輸送先の各臓器で酸素を解離するという，化学反応と物質輸送に支持されています。このように，生体内の酸素動態は，物理的界面である赤血球膜と血管を介して，化学反応・移流・拡散・消費といった階層が異なる複数の現象が同時に進行するため，その全体像を捉えることは実験的にも計算科学的にも困難とされてきました。一方で，酸素動態の可視化は，生命活動の根幹を描像することそのものであり，その技術的達成が望ま...

　ヒトにおいてRPS19遺伝子の変異は高い発がん性と関連しています。例えば先天的なRPS19の変異はダイアモンド-ブラックファン貧血(※1)の最も多い原因であり、その患者では高い発がん性が認められます。しかし、RPS19が実際にがん抑制因子として機能しているのか、そしてもしそうだとして、どのような機序でがんを抑制しているのかということが、まったく不明なままでした。これらを解明することは、RPS19異常に関連するがんの治療成績の向上を目指す上からも重要です。　九州大学大学院薬学研究院・藤田雅俊教授、杉本のぞみ前助教（現東邦大学医学部助教）らの研究グループは、国立がん研究センター・清野透...

　脊椎動物の骨格は実に多様で，それぞれの動物の行動様式に適応した形をとります。鳥類の胸骨形態の違いはその典型例です。飛翔する鳥（胸峰類）は，胸骨の中央に「竜骨突起」と呼ばれるブレード状の構造を持ち，これが強力な飛翔筋の土台となります。「竜骨突起」はあまり聞き馴染みがないように思われますが，ニワトリの若鶏の竜骨突起の一部は，実はヤゲン軟骨として食されています。一方，ダチョウやエミュー(※3)など走って移動する鳥（平胸類）は，この突起を持たず平らな胸骨をしています。こうした違いは進化の過程で生まれましたが，その仕組みはこれまでよく分かっていませんでした。　九州大学大学院システム生命科学府...

　亜鉛は必須微量元素の一つで、様々なタンパク質と結合・解離し多様な生命現象を支えています。そのため、亜鉛の不足や過剰は免疫機能、創傷治癒、味覚嗅覚障害といった病態を引き起こします。細胞膜や細胞内小器官（オルガネラ）の膜上で亜鉛トランスポータータンパク質が生体膜を隔てた亜鉛輸送を行うことで、細胞内の亜鉛濃度調節がなされています。ヒトには10種類のZnT、14種類のZIP亜鉛トランスポーター遺伝子がそれぞれ発見されており、それらの欠損が遺伝性疾患と関連することが多く報告されています。しかしながら、亜鉛イオン濃度制御の破綻が細胞機能の破綻につながる詳細な分子機構はほとんど未解明でした。　九...

　野間久史 統計数理研究所／総合研究大学院大学教授、福田治久 九州大学大学院医学研究院准教授、砂田寛司 鳥取大学医学部附属病院講師らの研究グループは、75歳以上の後期高齢者における高血圧治療薬の選択が、その後の死亡や心疾患などの予後に与える影響について分析を行いました。500万人以上の大規模医療データベース（LIFE Study※1）をもとに、最新のデータサイエンスの方法である標的試験模倣※2（target trial emulation）を用いて、アンジオテンシン受容体拮抗薬※3とカルシウム拮抗薬※4の比較分析を行いました。その結果、アンジオテンシン受容体拮抗薬を用いたグループは、死亡リス...

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...

　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...

図　IEEE 7000シリーズのAI倫理の社会技術標準を慣習国際人道法として活用することを提案ロボット化は、主要国における現代の軍事革命の重要な任務とみなされています。これまで、軍事用ロボットは、空中の無人ドローン、地上の偵察ロボ...

がんによる死亡の大きな原因の一つは、がん細胞が血管を通って体の別の臓器へ広がる「血行性転移（以降、転移）(※3)」です。がん細胞が血管の外へ抜け出す「血管外遊出(※4)」は転移成立において重要な段階ですが、その細胞レベルの仕組みは十分に解明されていませんでした。一方、発生過程では血管内を移動する鳥類のPGCも、最終的に血管の外に遊出して生殖腺へ到達します。PGCとがん細胞はいずれも血管外へ遊出する能力を持ちますが、この過程の細胞運動の仕組みがどこまで共通しているのかは明らかではありませんでした。九州大学大学院理学研究院の齋藤大介教授、森田瑞基（システム生命科学府博士課程５...

キリンの首はなぜ長いのか？高い木の葉を食べようと首を伸ばし続けた結果、その形質が子に受け継がれたからだと、19世紀の博物学者ラマルクは唱えました。この「獲得形質の遺伝」による環境適応は今でも根強い魅力がありますが、現在では否定されています。しかし生物には、育った環境によって姿や形を変化させる能力があります（表現型可塑性（※1））。最近では、この育ちで獲得した変化が、生まれつき備わっている集団が見つかっており、ラマルクが唱えた「獲得形質の遺伝」を匂わす事例が報告されています。そして、この過程がどのような分子メカニズムで起こるのかは、長年の謎でした。本研究では、メダカの腸の長さをモデル...

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...

東京農業大学 応用生物科学部の齋藤 彰宏 助教らの研究グループは、九州大学（熊丸 敏博 特任教授）、千葉大学（浦口 晋平 准教授）、東京大学（藤原 徹 教授）との共同研究により、遺伝子組換えを用いずに鉄含量を高めたイネ系統の開発に成功しました。本研究では、鉄欠乏応答を制御するHRZ1遺伝子1）に新規変異をもつイネ変異体を発見し、その変異を利用して鉄を多く含む実用的な育種系統を確立しました。開発したイネでは、葉および玄米中の鉄含量が従来品種の約2～3倍に増加し、通常私たちが食べる白米（胚乳）部分にも鉄が多く蓄積することが確認されました。また、鉄が不足しやすいアル...

本研究のイメージ図東京科学大学（ScienceTokyo） 物質理工学院 材料系の田川純平大学院生（博士後期課程）と総合研究院 フロンティア材料研究所の谷中冴子准教授、九州大学大学院薬学研究院のカアベイロ・ホセ教授、西田基宏教授、同...

多発性硬化症（※1）は若年成人で発症しやすく、身体障害や脳機能障害を引き起こす可能性のある自己免疫疾患ですが、似た症状を示す疾患は多く、しばしば診断が難しいことが問題となります。近年、MRI技術の発達により、「中心静脈サイン（※2）」、「パラマグネティックリム病変（※3）」という新たなMRI画像指標が多発性硬化症の診断に有用であることが米国や欧州より報告され、2024年に改訂された多発性硬化症の国際診断基準にも組み込まれました。しかし、これらの画像指標が日本人を含むアジア人でどの程度有用であるかは十分に検証されていませんでした。九州大学病院脳神経内科の篠田紘司助教、九州大学大学院医...

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）モレキュラーバイオシステム研究部門 三浦 大典 主任研究員らと、国立大学法人九州大学 馬場 健史 教授ら、国立大学法人東京科学大学 難治疾患研究所 計算システム生物学分野 島村 徹平 教授、ブルカージャパン株式会社 韮澤 崇 博士らの研究グループは、イオンモビリティ（IM）分離技術を組み合わせたマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法（MALDI-MS）をヒト血漿(けっしょう)に含まれる低分子量代謝物に適用することで、高速かつ再現性の高い分析手法を確立しました。この手法により複数のガン種における患者の層別化が可能であることを確認...

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、...

ICASは脳梗塞の主要な原因の一つであり、高血圧・糖尿病・脂質異常症などの生活習慣病に加え、遺伝的要因の関与も注目されています。RNF213 p.R4810K変異はもやもや病の発症しやすさに関わる主要な遺伝子として知られる一方、近年、もやもや病に類似したICASとの関連も報告され注目されています。しかし、本変異保有者のうち、どのような背景因子が血管狭窄の発症・進展を引き起こすのかは明らかではありませんでした。九州大学大学院医学研究院 病態機能内科学分野の吾郷 哲朗教授、医療経営・管理学分野の松尾 龍教授、九州大学病院 腎・高血圧・脳血管内科の中村 晋之講師、清原 卓也助教らの研究グ...

ウェアラブル端末は健康管理や行動分析に広く活用されていますが、その多くは毎日の充電が必要であり、長期間の連続利用が難しいという課題がありました。特に屋内環境では発電量が限られるため、電池に頼らず持続的に動作する技術の実現が求められていました。このたび本研究グループは、室内の光と人の動きのみで発電し、電池にほとんど依存せず動作する名札型ウェアラブル端末の開発に成功しました。九州大学大学院システム情報科学研究院の荒川豊教授らの研究グループは、特性の異なる2種類の太陽電池と、動きを電気に変える素子を組み合わせた装置を設計・開発しました。さらに、電力が不足した場合に自動的に省電力...

ヒト網膜には黄斑*6・中心窩があり、その中心には血管が存在しない領域である中心窩無血管域（FAZ）が形成されます。FAZの形状や周囲血管の配列は視機能や疾患とも関わりますが、霊長類網膜の実験的アプローチが難しいため、ヒト特有の血管構造がどのように形成されるかは十分に解明されていません。九州大学と東京女子医科大学の共同研究グループは、血管新生と網膜アストロサイトの分布拡張を結合した数理モデルにより、FAZを含むヒト網膜に特徴的な血管パターン形成過程を説明できることを示しました。九州大学大学院医学系学府系統解剖学分野の吉村公太朗大学院生（研究当時）とと同...

（参考図）妊娠中に葉酸が不足すると、子どもの成熟後に肥満や異所性脂肪蓄積（脂肪肝、脂肪筋）が生じた。これには、肝臓や骨格筋におけるAmd1遺伝子の発現低下による脂肪酸の代謝効率低下が関与していた。葉酸は神経管閉鎖障害※1...

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...

角膜ヘルペスは、枝分かれした形や、先端が膨らんだ形、免疫抑制状態で見られる大きく広がった形など、特徴的な病変の見た目を示す角膜（※3）の感染症です。臨床現場では、こうした病変の形の違いを手がかりに診断が行われています。しかし、これらの病変の形がなぜ生じるのかについては、ウイルス感染の広がりと宿主の免疫反応の相互作用が関係していると考えられてきたものの、その仕組みを具体的に説明できる理論的な枠組みはこれまで示されていませんでした。本研究では、感染と免疫の相互作用に着目した数理モデルを用いることで、角膜ヘルペスに見られる多様な病変の形を再現できることを示しました。今回、九州大...

ゲノムには生物の設計図となる遺伝情報が含まれています。ヒトゲノムは一細胞あたり約30億塩基対と膨大で、その中におよそ２万個の遺伝子がコードされています。しかし、1つの細胞が特定の性質や機能を保つために主に使う遺伝子はその一部（数千〜多くても1万程度）で、RNAポリメラーゼII （Pol II）はその細胞に必要な遺伝子をDNA上で読み取り、RNAとして写し取り(転写)ます。１つの遺伝子として転写される範囲は多くが数万塩基対程度で、「読み始め（開始）」と「読み終わり（終結）」が決まっています。Pol IIが異常な位置で転写の開始や終結を起こさないよう、複数の因子によって精密に制御されています。し...

私たちのからだを構成する細胞は、状況に応じて形を変えながら移動する能力を持っています。がん細胞が体内を移動・浸潤する際には、ブレブと呼ばれる球状の細胞膜突出を形成し、他の細胞などとの接着に依存しないアメーバ様の遊走を行います。しかし、ブレブがどのような仕組みで拡大するのか、その分子機構は未解明でした。九州大学大学院医学研究院生化学分野の池ノ内順一教授、同大学院システム生命科学府博士課程の藤井悠貴、および横浜市立大学大学院生命ナノシステム科学研究科の境祐二特任准教授らの研究グループは、がん細胞の遊走に関わるブレブ拡大が、従来とは異なる原理によって制御されていることを明らかにしました。...

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...

東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 材料系の小関悠希大学院生（博士後期課程1年）と同 総合研究院 フロンティア材料研究所の谷中冴子准教授、九州大学 大学院薬学研究院のカアベイロ・ホセ教授、大阪大学 大学院工学研究科の内山進教授、山口祐希助教、自然科学研究機構の加藤晃一教授、村田和義特任教授、名古屋大学 大学院理学研究科／自然科学研究機構 生命創成探究センターの内橋貴之教授らの研究チームは、免疫を担う重要なタンパク質であるIgG1抗体（用語1）において、ヒンジ領域（用語2）が、抗体の柔軟性を生み出すだけでなく、機能制御に深く関わる重要な構造であることを明らかにしました。...

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、...

名古屋大学大学院理学研究科の岩見 真吾 教授（兼 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所 客員教授）・立松 大機 日本学術振興会特別研究員DC１（受入機関：名古屋大学）の研究グループは、東京大学大学院医学系研究科の小池 進介 教授（兼：東京大学国際高等研究所ニューロインテリジェンス国際研究機構（WPI-IRCN）連携研究者）らとの共同研究により、東京ティーンコホート注5）の参加者８４人の高校生を対象に毎月行われた抑うつに関するWEBアンケートのうち、コロナ禍前およびコロナ禍中のデータを、エネルギー地形解析を用いて解析しました。その結果、先行研究注6）と同様、本コホートの高校生集団全体として...

染色体DNAでは複製起点から左右の二方向に複製反応が進みます。これは生物学の基本原理であり、高校理科の生物でも学習します。実際、高校生物の教科書では、複製反応を先導するヘリカーゼが複製起点に二分子結合すること、そして、それらがそれぞれ反対方...

本研究の概要図天然に存在する糖鎖・複合糖質は酸素原子（O-グリコシド結合）で連結されています。これを炭素原子（C-グリコシド結合）に変えた炭素連結型アナログは、天然型糖鎖・複合糖質の構造を模倣しつつ、糖加水分解酵素により分解されない...

九州大学大学院医学研究院の福原崇介教授、田村友和准教授、辻野修平特任助教、北海道大学、東京科学大学総合研究院難治疾患研究所、東京大学医科学研究所、研究コンソーシアム「The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium」※3らの研究グループは、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）XEC変異株について、そのウイルス学的特性を多角的に解析し、ヌクレオカプシドタンパク質に生じた変異が、病原性の増強に寄与することを明らかにしました。XEC変異株は、2種類のオミクロンJN.1（以下、JN.1）変異株系統の子孫...

*国立がん研究センター提供の年齢階級別罹患数（2014年）を元に算出炎症性腸疾患（IBD）は若年から発症し、生涯にわたる治療を要する慢性疾患で、腸管の炎症のみならず長期的な健康リスクが問題となっています。これまで、IBD患者におけ...

感染症対策やがん免疫療法の進展にともない、ワクチンや免疫治療の効果を最大化する「免疫アジュバント」が世界的に注目を集めています。従来のアジュバントは、無機アルミニウム塩や石油由来界面活性剤で安定化したエマルションが多く、より強力かつ安全に免疫を誘導・調節できる新規アジュバントの開発が求められてきました。今回、木質由来セルロースナノファイバー（CNF）を固体界面活性剤として用いることで、水中油滴型のピッカリングエマルション※3を調製し、ヒト肝がん細胞やマクロファージにおける免疫応答の活性化・調節に成功しました。湖北大学（中国）の李淇副教授および九州大学...

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...

マイトファジー誘導時におけるミトコンドリア分裂モデル不要な、または損傷したミトコンドリアを選択的に除去するマイトファジーは、ミトコンドリアの品質管理のための重要な仕組みです。近年、私たちはミトコンドリア内部 (膜間腔スペース(※2)...

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...

プラズマローゲンは脳や心臓などに多く含まれるリン脂質の一種で、抗酸化作用や細胞膜の安定化に関与する重要な生体成分です。アルツハイマー型認知症患者ではその減少が報告され、補充療法への期待が高まっています。しかし、これまでプラズマローゲンは主に海産物や動物組織からしか得られず、高コストが課題でした。また、生物学的にも、これまでウエルシュ菌など「酸素を嫌う絶対嫌気性菌※2」にしか存在しないと考えられてきました。九州大学大学院農学研究院の土居克実教授、同大学院医学研究院の本庄雅則教授らの研究グループは、酸素があっても生存できる通性嫌気性菌（乳酸菌など）でもプラズマロー...

遺伝子の働きは、DNA上でさまざまな調節因子が協調して作用することで制御されています。しかし、これらの因子がDNA上のどこに、どの順序で集まり、遺伝子の活性化状態を切り替えているのかは明らかになっていません。細胞が変化することで生じる発達や疾患の進行過程を理解するために、こうした経時的な遺伝子発現の制御の仕組みを可視化する技術が求められていました。九州大学 生体防御医学研究所 大川恭行 教授、藤井健 助教、同大学院医学研究院 原田哲仁 教授らの研究グループは、一細胞レベルで複数の遺伝子発現制御因子（エピゲノム因子）を同時に計測する新しい手法「sci-mtChIL-seq」を開発し、...

ロボットが日常生活に統合されると、人間との相互作用に起因する複雑な倫理的、法的、社会的課題（ELSI）が生じます。ソーシャルロボットは、文化的規範、感情、社会的手がかりが豊富な環境で動作するため、プライバシー、信頼、安全性に関する重要な問題を提起します。本研究では、九州大学高等研究院の翁岳暄准教授(東北大学学際科学フロンティア研究所(クロスアポイントメント))、同大学大学院法学府のDavid Torabi（デイビッド トラビ）院生、オスロ大学大学院情報科学研究科のJim Torresen（ジム トレセン）教授、東北大学大学院工学研究科の董宗昊特任助教、東北大学大学院工学研究科の平田泰久教授ら...

DHAやEPAに代表される高度（多価）不飽和脂肪酸（PUFA）は、ヒトの健康に寄与する有用脂質です。PUFAは、分子を構成する炭素の数や不飽和結合の数・位置に応じて、異なる機能を発揮すると考えられています。ラビリンチュラ類はPUFAを生合成し、高レベルで蓄積する海洋真核微生物です。私たちは、その一属であるParietichytrium属が、パルミチン酸（炭素鎖数16の飽和脂肪酸）から複数の脂肪酸伸長酵素と不飽和化酵素の反応によって、最終産物としてDHA（炭素数22、不飽和結合数6）を合成する経路を完備することを報告しています（2021年プレスリリース）。今回、九州大学 大学院農学研...

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。...

食べたものが胸につかえる（つかえ症状）・飲み込みにくい（嚥下困難）といった症状は、生活の質を著しく低下させるだけでなく、つかえた食事が咽頭内に逆流することで致死的な合併症である誤嚥性肺炎のリスクになります。近年、内視鏡検査や食道運動を可視化する高解像度食道内圧検査の登場により、食道運動障害の診療は大きく進歩しました。しかし、多くの患者は、これらの検査を行なっても原因を特定できず、機能性嚥下障害（Functional dysphagia; FD）と診断されます。FDの有病率は世界人口の約3%に及びますが、これまで明確な診断法や治療法は存在しませんでした。食道は、食べ物を受け入れる「拡...

発達性ディスレクシアは、一般的な知的能力に問題がないにも関わらず文字の読み書きに重篤な困難をきたす先天性の障害です。世界人口の5〜10%程度が該当するため、原因の解明と支援は長年の重要な社会課題でした。また、発達性ディスレクシアは異なる障害を示すいくつかのサブタイプがあることが知られており、近年では、音韻の認識や瞬時命名速度の低下など複数の要因が絡む「多因子モデル」が注目され、多様な脳内メカニズムの関与が示唆されています。しかし従来の研究では、サブタイプの分類と脳の異常を直接結びつけられておらず、発達性ディスレクシアが脳のどのような異常が原因で起こるのかは未解明でした。さらに、文字や言語の処...

東京大学大学院理学系研究科の坂本啓太大学院生、濱地智之大学院生（現 九州大学先導物質化学研究所 助教）、楊井伸浩教授らの研究グループは、京都大学大学院理学研究科の御代川克輝博士課程学生、倉重佑輝准教授、京都大学大学院工学研究科の今堀博教授、理化学研究所開拓研究所および仁科加速器科学研究センターの立石健一郎研究員、上坂友洋主任研究員・兼部長、神戸大学分子フォトサイエンス研究センターの小堀康博教授らと共同で、トリプレットDNPの新規偏極源分子としてフラーレン誘導体の開発を行うことで、高効率なトリプレットDNPを実現しました。光励起三重項電子の高いスピン偏極率を利...

遺伝子の型は身近な例に、血液型が挙げられます。遺伝子は塩基配列から構成されており、その塩基配列の型（ハプロタイプ（※1））は個人ごとに（または一人一人、人によって）少しずつ違います。その違いが遺伝子の発現量や薬の代謝機能といった遺伝子機能の差を生み出すことが知られています。しかし、全遺伝子を網羅する共通の“型”の命名法や辞書は、これまでありませんでした。九州大学生体防御医学研究所の長﨑正朗教授らは、汎用的な新規遺伝子型表記法（ACTG階層命名法（※2））を確立し、ヒトの19,194遺伝子について、4,656,478個の遺伝子型を整理しました。本データベースは、JoGo（Joint Open ...

1. 少量データでも高精度に予測できる新しいAIモデルを開発量子計算の仕組みを搭載した独自のAIモデル「QTFPred」を開発（図参照）。実験データが限られるような転写因子でも結合パターンを高い精度で予測できるように設計。2. 従来のAIを上回る精度を実証ヒト細胞の公開データを用いた検証において、ほぼすべてのタスクでQTFPredは既存のAIモデルよりも高い予測精度を実現。訓練データが少量の条件でも安定した予測性能が可能となり、研究現場での活用に十分耐えうる性能を示した。3. 転写因子の協調的結合のパターンを発見解析の結果、複数の転写因子が協調して...

人工股関節置換術（THA）は変形性股関節症による痛みを取り除き、歩行能力を改善する有効な治療法で、良好な長期成績が報告されています。しかし、術後の回復の度合いや機能改善には個人差があり、さらにより良い結果を得るための工夫が求められています。主に痛みの程度やレントゲン画像の重症度などから手術の適応が判断されますが、「いつ手術を受けるのが最も良いのか」を示す明確な基準はありませんでした。九州大学病院整形外科の中尾 侑貴医員（医学系学府博士課程３年）、濵井 敏准教授、中島 康晴教授らの股関節バイオメカニクス研究グループは、2012年から2018年にかけて当院で人工股関節手術を受けた274...

近年、スマートフォンゲームは世界中で楽しまれる一方、長時間プレイによる健康への影響や、特に若年層におけるゲーム依存が大きな社会問題となっています。しかし、ユーザーが自然に遊びすぎを抑えられる仕組みについては、これまで明確な手法が確立されていませんでした。こうした課題に対し、九州大学の研究グループは「ゲームに数秒の待ち時間（ロード遅延）※１を挿入する」「画面をグレースケール化※２する」といったシンプルなデザイン変更が、ユーザーの遊びすぎを抑える効果を持つことを明らかにしました。特に両者を組み合わせた場合、1日の平均プレイ時間が最大30.8％...

細胞内におけるタンパク質品質管理の破綻は多くの疾患を引き起こします。東北大学学際科学フロンティア研究所、大学院生命科学研究科（兼務）の奥村正樹准教授（国際卓越研究者：ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー）らの研究グループは、日韓英の17研究グループによる国際共同研究により、小胞体内に局在しカルシウム依存的に相分離するPDIA6が、その区画内での未成熟インスリンの凝集形成を抑える役割を果たしていることを見いだしました。この発見は、これまで一様と考えられてきた小胞体内が区画化されているという概念変革を与えるものです。PDIA6の相分離によるタンパク...

千葉大学大学院医学研究院 伊藤薫教授（理化学研究所生命医科学研究センター チームディレクター）、理化学研究所生命医科学研究センター 円山信之リサーチアソシエイト（研究当時）、九州大学大学院医学研究院 二宮利治教授、東京大学大学院医学系研究科 小室一成特任教授（国際医療福祉大学大学院教授）、東京大学医科学研究所附属ヒトゲノム解析センターシークエンス技術開発分野の松田浩一特任教授（同大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻クリニカルシークエンス分野教授）らの研究グループは、日本人と欧州人の患者を対象に、心不全のタイプ別に異なる遺伝的な特徴を解明し、心不全が起こるメカニズムに集団ごとの違...

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...

私たちのからだを構成するさまざまな臓器は、上皮細胞シートが湾曲することで管状や袋状の構造を形成します。このような上皮細胞シートの変形は、細胞接着構造を裏打ちするアクトミオシン線維の収縮によって起こります。しかし、このアクトミオシン線維の収縮をどのように制御しているのかについては、不明な点が多く残されていました。九州大学大学院医学研究院生化学分野の松沢健司講師、池ノ内順一教授と、広島大学両生類研究センターの鈴木誠准教授らによる共同研究グループは、上皮細胞の接着装置において、細胞間の機械的張力を細胞内カルシウムシグナルに変換する仕組みを解明しました。細胞内カルシウム濃度を低下させると、...

原発性アルドステロン症（※1）は、副腎からアルドステロンというホルモンが過剰に分泌されて高血圧を引き起こす疾患で、二次性高血圧（※2）の主要な原因です。この病気の主な原因の一つは、アルドステロン産生腺腫（APA）という腫瘍ですが、近年、腫瘍とは異なるアルドステロン産生細胞クラスター（APCC）（※3）と呼ばれる小さな異常細胞集団が、原発性アルドステロン症の副腎で観察されるほか、加齢に伴って増加することが報告されています。APCCはAPAと同じ遺伝子変異を持つ場合もあり、腫瘍の前段階病変である可能性が指摘されていますが、APCCがどのように形成されるのか、そのメカニズムは解明されていませんでし...

熊本大学大学院生命科学研究部消化器外科学　岩槻政晃教授、松本千尋医員、九州大学別府病院外科　三森功士教授、東京大学医科学研究所附属ヒトゲノム解析センターゲノム医科学分野　柴田龍弘教授、新井田厚司講師、高橋数冴助教らの研究グループは、Gastric adenocarcinoma and proximal polyposis of the stomach（GAPPS）と呼ばれる遺伝性胃癌について、RNAシークエンス*1および全エクソームシークエンス（WES）*2を用い、GAPPSの発癌に関与する遺伝子変異を明らかにしました。GAPPSの原因遺...

太陽光や可視光エネルギーを効率的に利用するための鍵となる現象として、「シングレット・フィッション（Singlet Fission, SF）」が注目されています。SFとは、光によって生成された一重項励起子が隣接する基底状態分子と相互作用し、2つの三重項励起子(※2)を生み出す過程です。これにより、1つの光子から2つの励起子を得ることができ、光エネルギーの利用効率を向上させることが可能です。しかし、これまでSFを外部刺激によって能動的に制御することは困難でした。今回、九州大学先導物質化学研究所の福原学教授、慶應義塾大学理工学部の羽曾部卓教授、酒井隼人専任講師、東京科学大学理学院の研究グ...

理化学研究所（理研）脳神経科学研究センターグリア-神経回路動態研究チームの長井淳チームディレクター、出羽健一基礎科学特別研究員、加瀬田晃大研究パートタイマーⅠ（日本学術振興会特別研究員DC2）、九州大学生体防御医学研究所の増田隆博教授らの共同研究グループは、「強い印象のある出来事はよく覚えている」「繰り返したことは忘れにくい」といった身近な現象について、その背後にある脳の仕組みが、神経細胞ではなく、その隙間を埋めるアストロサイト[1]という意外な細胞によって支えられていることを発見しました。脳は、神経細胞とそれ以外のグリア細胞[2]で構成されています。長らくグリア細胞は神経細胞の隙...

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...

近年、慢性炎症性脱髄性多発根ニューロパチー（chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy、CIDP）（※1）の患者さんの一部で末梢神経のランビエ傍絞輪部（図１）に存在するタンパク質に対する自己抗体が陽性になることが明らかとなり、自己免疫性ノドパチーと命名されました。コンタクチン関連蛋白質1（contactin-associated protein 1、Caspr1）抗体は自己免疫性ノドパチーの患者さんで検出される自己抗体の一つですが、世界的にも報告数が少なく、臨床像は十分に分かっていませんでした。また、抗体測定は一部の研究...

次世代医薬品として注目されている「中分子薬」は、がんや難病の治療などに大きな可能性を秘めています。これらの薬は低分子薬と同じように体内で「細胞」の中に入り、特定のターゲットと結びついて効果を発揮します。しかし、薬が細胞にどの程度入り、どの程度の時間とどまるのかを測定するには、これまで時間も手間もかかる複雑な方法しか存在しませんでした。また、薬剤の治療対象である病気の細胞を使って検証することもできませんでした。九州大学大学院理学研究院の川井隆之准教授らの研究グループは今回、水の力 (浸透圧) で細胞を一瞬で破裂させ、中の成分をすばやく取り出すという新しい方法「CyTOR (サイトル、...

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...

位相回転空胴によるイオン速度制御の装置概要図量子科学技術研究開発機構（理事長　小安重夫、以下「QST2）」）関西光量子科学研究所（以下「関西研」）量子応用光学研究部、QST革新プロジェクト・量子メスプロジェクト...

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）...

名古屋大学大学院理学研究科の岩見 真吾 教授（九州大学マス・フォア・インダストリ研究所 客員教授）の研究グループは、福島県立医科大学の坪倉 正治 教授らとの共同研究により、COVID-19 mRNAワクチンの初回2回接種から1回目の追加接種後における血中IgG（S）抗体価の変動を解析し、「耐久型」「脆弱型」「急速低下型」という三つの特徴的な抗体応答パターンが存在することを明らかにしました。さらに、脆弱型と急速低下型の人では、他の型に比べて早期にブレイクスルー感染を経験していることも判明しました。また、ブレイクスルー感染を経験した人では、追加接種後１００日以内における血中IgA（S）抗体価が、...

重症感染症では、全身の臓器機能が障害される「MODS」を伴い、“敗血症”と呼ばれる重篤な病態に至ります。敗血症の致死率は30%以上とされ、日本国内では年間約81,000人が亡くなっていると推定されています。これまで、敗血症における臓器障害は「細胞障害性低酸素（cytopathic hypoxia）」とされる概念的な現象によって説明されてきましたが、その詳細な仕組みは明らかではありませんでした。本研究により、MODSの代表的な臓器障害である敗血症性心筋症において、菌体成分に対する生体の過剰な免疫応答によって増加した低酸素応答因子（hypoxia-inducible factor-1,...

RNAはさまざまな化学修飾を受け、現在までに約150種類以上が同定されています。これまで、細胞内におけるRNA修飾の役割については研究が進んでいましたが、RNA修飾が代謝された後に生じる修飾ヌクレオシドの機能や意義については十分に解明されていませんでした。東北大学 加齢医学研究所の小川 亜希子助教（当時、現所属は薬学研究科准教授）、魏 范研教授、生命科学研究科の田口 友彦教授、医学系研究科の中澤 徹教授らは、九州大学 生体防御医学研究所の渡部 聡准教授、稲葉 謙次教授、農学研究院の有澤 美枝子教授、熊本大学 生命資源研究・支援センターの荒木 喜美教授、生物環境農学国際研究センターの...

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...

ものを食べるときに、飲み込みにくいと感じる経験をしたことがある人は多いと思います。このような嚥下障害は食道の動きの異常が原因で、誤嚥性肺炎などのさまざまな病気の元になるため医学的にも重要です。近年、このような食道の動きの計測手法が発達して、食道特有の不思議な挙動が数多く明らかになってきましたが、これらがどのように生じるかは理解されていませんでした。本研究では、高精度の蠕動運動※1の計測手法と数理モデル※2とを組み合わせて、食道に特有の蠕動運動のメカニズムを解明する枠組みを開発することに成功しました。九州大学大学院医学研究院系統解...

国立健康危機管理研究機構（東京都新宿区、理事長:國土典宏） 国立国際医療研究所 ゲノム医科学プロジェクト 河合洋介 副プロジェクト長、サイデ・アシュリ特任研究員、徳永勝士プロジェクト長らは、アブドラ国王科学技術大学(サウジアラビア王国)とラ...

最初に感染した細胞を起点に周囲の細胞にメッセージ（ADP）が送られ、細胞内カルシウムイオン（Ca2+）濃度が上昇する。それに伴い、周囲の細胞で感染が活発に起こる。北海道大学大学院医学研究院の藤岡容一朗准教授、小澤史弥氏、大場雄介教授...

ヨーグルトは、腸内環境に好ましい影響を与え、便秘改善や肥満予防に寄与することが報告されています。また、これまでに九州大学都市研究センターは、温泉入浴が及ぼす腸内細菌叢（※1）への好ましい影響について報告しています。しかし、食事と温泉の組み合わせが健康にどのような影響を与えるかについてはほとんどわかっていませんでした。そこで、九州大学大学院工学研究院都市システム学講座の馬奈木俊介主幹教授（兼:九州大学都市研究センター長）、武田美都里特任助教、崔廷米フェローの研究グループは、別府市と共同して、ヨーグルト摂取後の温泉入浴の効果を検証しました。九州地方在住の47名の健康な成人につ...

名古屋市立大学大学院医学研究科の井上貴子准教授、熊本大学大学院生命科学研究部の田中靖人教授、九州大学大学院農学研究院の中山二郎教授らの研究チームは、C型肝炎患者さんにおいてウイルスの排除治療後に腸内環境と肝臓の状態がどのように変化するかを、腸内フローラ、便中胆汁酸プロファイル、肝臓での遺伝子発現という多角的な視点から解析しました。その結果、HCV感染中には、腸内フローラにおけるoral Streptococci（口腔レンサ球菌［注7］）の増加や胆汁酸代謝の乱れ、肝臓での酵素遺伝子の発現異常が確認されましたが、ウイルス排除後にはそれらの回復が見られました。特に、有用菌であるBlaut...

マイクロ波加熱(※4)は食品の調理や加工に広く利用されています。従来の電子レンジに用いられるマグネトロンに代わり、マイクロ波の出力や周波数を精緻に制御することができる半導体式のマイクロ波発振器を用いることで、熱に繊細な天然高分子材料を高精度に加熱することができます。そのため、様々な食品や医用材料分野への応用が期待されています。九州大学大学院農学研究院の椿 俊太郎 准教授、井手 綺音(大学院生物資源環境科学府修了生 当時)、Ibrahim Maamoun助教、井倉 則之 教授、英国カーディフ大学 Daniel Slocombe教授、Oliver Castel博士らの研究チームは、半導...

九州大学高等研究院の牛丸理一郎准教授と東京大学大学院薬学系研究科の森貴裕准教授、阿部郁朗教授らの研究グループは、テキサス大学オースティン校化学科のHung-wen Liu教授、カーネギーメロン大学化学科のYisong Guo准教授らと共同して、強力な抗生物質活性を示す硫黄含有天然物アルボマイシンの生合成過程において硫黄挿入反応を触媒する新規酵素を同定し、鉄硫黄クラスターを硫黄供与源とする新たな化学反応機構を解明しました。本研究ではアルボマイシン生産菌の遺伝学的解析や生合成酵素の生化学的解析に加え、硫黄挿入酵素に結合する鉄硫黄クラスターの性質をX線結晶構造解析とスペク...

再生医療は、病気やけがなどで機能が損なわれた組織や臓器を修復・再生する医療技術です。その実現には、からだの外でヒトの細胞を効率的かつ適切に培養する必要がありますが、これまではヒト以外の動物のコラーゲンや生体成分を抽出して培養基材に使う必要がありました。そのため、免疫拒絶や感染症リスクの観点から、動物成分を全く含まない（Xeno-free，ゼノフリー）細胞培養基材の開発が望まれていました。今回、樹木由来の構造多糖であるCNFの結晶表面特異的に、生体官能基の一種である硫酸基を導入することで、動物由来成分を全く使うことなく、ヒト骨髄由来の初代間葉系幹細胞（Mesenchymal stem...

大学が行ってきた「きつ音」学生に対する合理的配慮の実態を調査しました。調査対象は日本全国の大学751校で、2024年1月から3月の間に実施され、回収率は19.3%（145校）でした。2023年度に合理的配慮を受けた「きつ音」学生は47名、2022年度は25名と増加傾向であることを明らかにしました。合理的配慮の内容は、教員への吃音の周知、発表形式の変更、出席返答、外部の実習への配慮などでありました。合理的配慮の根拠資料として医師の診断書が最多でしたが、言語聴覚士など外部の専門家の意見書も採用されていました。2024年4月から私立大学も含め全国の大学等で合理的配慮が義務となったため、今回得られた...

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...

染色体の複製開始においては、複数のタンパク質により高次で動的な複合体が複製起点DNA領域で形成されます。しかしながら、細胞内で何らかの障害が生じて、このような複合体形成プロセスが阻害された場合（複製開始ストレス）、細胞がどのように対応するかについては、よく理解されていません。これまで九州大学大学院薬学研究院分子生物薬学分野では、大腸菌の染色体DNA複製起点（oriC）で形成される高次複合体とその動的メカニズムを詳細に解明してきました。まず、複製起点oriCでは複製開始因子であるDnaAタンパク質(※1)が2つの複合体を形成します（図1：「正常」）。これらのDnaA複合体は、直接結合...

国立大学法人東京農工大学大学院工学研究院先端機械システム工学部門の木村笑講師、国立大学法人九州大学大学院工学研究院機械工学部門の山西陽子教授、佐久間臣耶准教授のグループは、マイクロ流体チップを用いて作製したナノメートルサイズのセンサー粒子を、白血球の1つである好中球に保持させることで、マクロファージ、老齢の細胞（注4）、間葉系幹細胞（注5）との異なる特徴的なコミュニケーションの様子を、リアルタイムで詳細に追尾・可視化できることを見出しました。本研究成果は、体の中で細胞選択的に薬剤などを輸送する新たな細胞医薬品への貢献や、物質の輸送を介した細胞同士のコミュニケーションの新...

九州大学基幹教育院/システム生命科学府の井上翔太大学院生、Anamika Datta大学院生、中山晋太郎大学院生、隆広聖大学院生、中條信成准教授、田村茂彦教授、太田訓正教授、ワシントン大学のArif Istiaq研究員、インテグリカルチャー株式会社（以下、インテグリカルチャー社）の川島一公博士の共同研究グループは、リボソームを細胞に取り込ませると、成長因子の分泌が促進し、ニワトリ筋肉細胞の増殖を亢進することを世界で初めて明らかにしました。インテグリカルチャー社が開発している「CulNet System」は、細胞培養においてユーザーが簡単に利用できる自己持続型細胞培養環境の提供を目指...

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...

九州大学大学院システム生命科学府の李虹佳大学院生、基幹教育院および同学府の岡本剛准教授、株式会社ニチレイフーズらの研究グループは、「美味しい食事」が食後の認知処理や動機づけ、作業効率に与える影響を、脳波および前頭部の脳波バランスを用いて明らかにしました。本研究は、3種の冷凍炒飯を用いた比較実験を行いました。喫食後に、脳の混乱を引き起こすテスト（ストループ課題）を行っている際の脳波を測定・解析すると、美味しい炒飯を食べた被験者では、前頭部のα波が全体的に低下（高覚醒）し、左前頭部の活性化（接近動機づけ）が顕著に現れることが確認されました。さらに、美味しさの主観評価と脳波との相関も観察...

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...

三毛猫やサビ猫はメスばかりであること、オレンジ/黒の毛色を決める「オレンジ遺伝子」がX染色体上にあることは120年以上前から知られていました。1961年、メスの細胞では一対のX染色体の片方がランダムに選ばれて不活性化される(※1)という仮説が提唱され、三毛猫やサビ猫の模様はこの仮説と合致する例として広く受け入れられてきました。しかし、それから60年以上経った今日まで、オレンジ遺伝子の正体やその働きについては明らかになっていませんでした。九州大学生体防御医学研究所（研究当時）の佐々木裕之特別主幹教授（現：高等研究院）、同大学大学院歯学研究院の松田美穂准教授、国立遺伝学研究所の藤英博特...

土壌中に微生物として存在している有機物の量（土壌微生物バイオマス）は、土壌の全有機炭素量注1の1％程度である一方、植物が利用可能な栄養成分の供給源として重要です。また、人為的な二酸化炭素（CO₂）排出量の約10倍に相当する土壌からのCO₂放出を左右する要因にもなっており、土壌微生物バイオマスの時空間変動把握は地球環境の将来変化を正確に予測するうえでも重要です。しかし、1970年代～90年代に確立された従来の土壌微生物バイオマス測定法では、劇物でもあるクロロホルムの利用が必要である他、採取後間もない新鮮な土壌を必要とするなど、地球規模の巨大データセット構築に向け多くの障壁...

マイトファジーは、異常なミトコンドリアを選択的に分解することで、ミトコンドリア機能の維持に貢献す...

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...

九州大学大学院理学研究院の松島綾美教授らの研究グループは、金沢大学大学院新学術創成研究科ナノ生命科学専攻／ナノ精密医学・理工学卓越大学院プログラム履修生の西出梧朗さん（博士後期課程3年、研究当時）、同大学ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）／新学術創成研究機構のリチャード・ウォング教授らとの共同研究により、ERαがDNA上のエストロゲン応答配列（以下、ERE）にどのように結合するかを、高速原子間力顕微鏡（HS-AFM）を用いてリアルタイムに可視化することに成功しました。女性ホルモンであるエストロゲンは、女性の月経周期や妊娠の維持、乳腺や子宮の発達などに関与するステロイドホル...

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...

人生100年時代の健康寿命に直結するう蝕治療において、「歯の再生治療」が注目を集めています。従来法のう蝕部位の充填療法に代わる根本的な治療法として、乳歯・智歯から低侵襲的に入手可能な歯髄幹細胞を用いる画期的な方法ですが、再生の足場としてヒト以外の動物コラーゲンや自家歯材を使うなど、多くの課題があります。今回、樹木由来CNFの表面特異的にリン酸基を導入することで、ヒト歯髄幹細胞の培養に成功し、さらに、外来の分化誘導因子を加えることなく硬組織への分化を達成しました。国立大学法人九州大学大学院生物資源環境科学府の岩﨑瑛大氏（修士課程２年）、劉啓美氏（2023年修士修了）、大学院...

鉄を介した脂質の酸化が誘導する細胞死「フェロトーシス」は、がんの新たな治療標的として期待されています。このフェロトーシスが誘導する過程において、脂質の酸化が細胞内の様々な部位で進行することが知られています。しかしながら、細胞死の誘導を担う場所がどこなのかは未だ議論が続いており、細胞死へと至るメカニズムは解っていませんでした。九州大学大学院薬学府の斎元祐真博士後期課程学生、同薬学研究院の山田健一主幹教授らの研究グループは、昭和薬科大学の唐澤悟教授らおよび岐阜薬科大学の平山祐准教授、東京大学大学院農学生命科学研究科の内田浩二教授らの研究グループと共同で、フェロトーシスの原因となる脂質ラ...

加齢に伴う「原発性サルコペニア」と「末期腎不全に関連する筋萎縮」は、それぞれ異なる病態でありながら、どちらも骨格筋量と筋力の低下を引き起こします。本研究では、これらの筋萎縮に関わる分子レベルの違いを明らかにするため、メタボロミクス（代謝物解析）およびプロテオミクス（タンパク質解析）を統合したマルチオミクス解析を実施しました。特定された代謝物やタンパク質は、新たなバイオマーカーとして活用できる可能性があり、早期診断や進行予測の精度向上が期待されます。また、個々の患者の代謝特性に基づいた栄養介入や薬物治療が可能になれば、より効果的な筋萎縮の予防および治療戦略の構築に貢献することが期待されます。...

ヒト血液の輸送は特定の周波数を有する拍動流であることからも、非定常な流れ(※3)（時間的に変化する流れ）における変形粒子の挙動の解明は、生命現象を維持する力学の理解にとどまらず、医療デバイス設計に関わる基礎的知見と言えます。しかしながら、流路中を流れる粒子の変形と位置を実験的に追跡することは困難であるため、細胞のような柔軟な粒子がそもそも流路内の拍動流中で「どこ」を「どのように」安定して流れるのか、という物理は自明ではありませんでした。九州大学大学院工学研究院の武石直樹准教授は、京都大学数理解析研究所の石本健太准教授、東京電機大学工学部の横山直人教授および沖縄科学技術大学院大学のM...