細胞生理学におけるケトン:代謝、シグナリング、治療の進展

研究報告:ケトン体の細胞生理学における役割:代謝、シグナル伝達および治療の進展 学術的背景 持久力運動において、炭水化物(Carbohydrate, CHO)の摂取は長年にわたり運動パフォーマンスを向上させるための重要な要素と考えられてきました。従来の見解では、高炭水化物低脂肪食(High-Carbohydrate Low-Fat Diet, HCLF)が筋肉や肝臓のグリコーゲン貯蔵量を増加させ、疲労の発生を遅らせるとされています。しかし、近年では極めて低炭水化物高脂肪食(Very-Low-Carbohydrate High-Fat Diet, LCHF)が注目を集めており、特に持久力アスリートの中でその利用が広がっています。LCHF食は脂肪酸化を増加させることでエネルギーを供給し、炭水化物...

マウス海綿体の張力とカルシウムシグナル調節におけるKV7チャネルの役割

KV7チャネルがマウス海綿体平滑筋収縮を調節する研究 学術的背景 勃起機能障害(Erectile Dysfunction, ED)は男性の生活の質に影響を与える重要な健康問題です。1990年代にシルデナフィル(Sildenafil)などのホスホジエステラーゼ5(PDE5)阻害剤が登場して以来、ED治療は著しい進展を遂げました。しかし、特に糖尿病などの慢性疾患を持つ患者において、PDE5阻害剤が効かない症例も依然として多く存在します。そのため、新しい治療ターゲットを見つけることが現在の研究の焦点となっています。海綿体平滑筋(Corpus Cavernosum Smooth Muscle, CCSM)の収縮と弛緩は勃起機能の鍵となる調節因子であり、カリウムイオンチャネル(Kvチャネル)は平滑筋の...

エストロゲン欠乏が血管化と石灰化ダイナミクスに及ぼす影響:新規3Dヒト化血管化骨オルガノイドモデルからの洞察

雌激素欠乏が血管形成と石灰化ダイナミクスに与える影響——新規3Dヒト化血管形成骨オルガノイドモデルによる研究 学術的背景 骨粗鬆症(osteoporosis)は一般的な骨疾患であり、特に閉経後の女性に高い発症率を示します。骨粗鬆症は単に骨量の減少を伴うだけでなく、残存する骨の鉱物成分にも変化が生じます。エストロゲン(estrogen)は骨恒常性の維持において重要な役割を果たしており、その欠乏は骨リモデリングの不均衡を引き起こし、骨吸収が骨形成を上回ることで全体的な骨量の減少をもたらします。これまでの研究により、エストロゲン欠乏が骨芽細胞(osteoblast)の石灰化沈着、骨細胞(osteocyte)の機械的感覚、および破骨細胞生成(osteoclastogenesis)の制御に影響を与える...

CDC42は肝星状細胞の活性化初期の調節に重要

CDC42は肝星状細胞の早期活性化制御における重要な役割を果たす 学術的背景 肝線維症(liver fibrosis)は、多様な肝疾患に伴う病理過程であり、最終的には生命を脅かす病態である肝硬変(cirrhosis)へと進行する可能性がある。現在、肝線維症の進行を阻止するための有効な治療法は存在しない。肝星状細胞(hepatic stellate cells, HSCs)は、肝線維症において重要な役割を果たしている。健康な肝臓では、HSCsは静止状態(quiescent state)にあり、主にレチノール(retinoid)の貯蔵に関与している。しかし、肝臓が損傷を受けた際には、HSCsは活性化され、筋線維芽細胞様細胞(myofibroblast-like cells)に変化し、コラーゲンや...

細胞内NAD+の増加により、パルミチン酸誘発性の脂毒性から肝細胞を保護する

NAD+はPARP-1の抑制とmTORC1-p300経路の活性化を防ぐことで、パルミチン酸誘発のリポトキシシティから肝細胞を保護 研究背景 代謝機能障害関連脂肪肝疾患(MAFLD)は、単純性脂肪変性から脂肪性肝炎、線維化/肝硬変、さらには肝細胞癌に至る広範な肝疾患スペクトルを含みます。メタボリックシンドロームの肝臓表現として認識されているMAFLDは、肥満やインスリン抵抗性と密接に関連しており、特に循環中の遊離脂肪酸(FFAs)レベルの上昇が特徴です。飽和脂肪酸(SFAs)であるパルミチン酸(palmitate)は、肝細胞において細胞毒性を持ち、細胞死を誘導します。このため、パルミチン酸はin vitroでの肝リポトキシシティ研究モデルとしてよく使用されています。しかし、パルミチン酸によるリ...

O-GlcNAc化がチロシンヒドロキシラーゼセリン40リン酸化とL-ドーパレベルを調節する

O-GlcNAc化がチロシンヒドロキシラーゼのセリン40のリン酸化とL-ドパレベルを調節 研究背景 神経系において、ドーパミン(dopamine)は重要な神経伝達物質であり、その合成過程における律速酵素はチロシンヒドロキシラーゼ(tyrosine hydroxylase, TH)です。THの活性は、さまざまな翻訳後修飾(post-translational modifications, PTMs)によって制御されますが、その中でも特にリン酸化(phosphorylation)は広く研究されています。しかし、近年、もう一つの翻訳後修飾であるO-GlcNAc化(O-linked β-N-acetylglucosamine, O-GlcNAc)が科学界の注目を集めています。O-GlcNAc化は動的...