持続的で安定したグルコースモニタリングのための革命的な自己駆動型変換メカニズム:マイクロエンジニアリングされた紙ベースのプラットフォームにおける選択的で敏感な細菌胞子発芽の実現

革命的な自己発電型グルコースモニタリングメカニズム:微生物胞子を利用したマイクロエンジニアリング紙ベースプラットフォーム 学術的背景 糖尿病は、血糖値の上昇を特徴とする慢性代謝疾患であり、心血管疾患、網膜症、腎不全、神経障害などの重篤な合併症を引き起こす可能性がある。2021年の5.29億人から2050年には13億人に増加すると予測される糖尿病患者の数から、効果的な血糖モニタリングの重要性が高まっている。現在の医療技術では糖尿病を完治することはできないが、血糖モニタリングを通じて患者は病状をより良く管理し、合併症を予防することができる。 従来の血糖モニタリングデバイスは、酵素ベースの電気化学センサーに依存しており、高い選択性と携帯性を有するものの、酵素の劣化問題によりその寿命と安定性が制限さ...

人間の肝臓における脂肪変性の予後分子シグネチャは空間的に異質で動的である

学術的背景 代謝関連脂肪性肝疾患(MASLD、Metabolic-associated Steatotic Liver Disease)は、世界中で30%以上の人口に影響を与える主要な健康問題であり、がん、心血管疾患、腎機能障害など、さまざまな慢性疾患と密接に関連しています。MASLDの病理学的スペクトルは、単純な脂肪変性(steatosis)から脂肪性肝炎(steatohepatitis)、進行性線維化(fibrosis)まで多岐にわたります。脂肪変性はMASLDの初期段階ですが、より重度の段階への異質的な進行と既存の治療手段の限られた効果により、研究者は早期マーカーを特定し、集団における予防的介入を実施することを目指しています。しかし、診断のゴールドスタンダードである肝生検は、大規模な集...

再生薬処理されたヒト膵島における循環α細胞は、主要なβ細胞前駆細胞として機能する可能性がある

学術的背景 糖尿病は、世界中で5億人以上に影響を与えるグローバルな健康問題です。1型糖尿病(T1D)と2型糖尿病(T2D)の両方に共通する特徴は、機能的なインスリンを分泌するβ細胞の数が著しく減少することです。そのため、β細胞の数を回復または増加させることは、糖尿病治療の重要な戦略の一つと考えられています。現在、膵臓移植、膵島移植、または幹細胞由来のβ細胞移植などの方法で一定の進展が見られていますが、これらの方法はコストが高く、ドナーが不足しており、大規模な応用が難しい状況です。そのため、内因性のβ細胞再生を促進する薬剤の開発が研究の焦点となっています。 近年、DYRK1A阻害剤(ハルミンなど)などの低分子薬剤がβ細胞の増殖を促進し、その分化と機能を強化することが明らかになりました。しかし、...

プロラクチン放出ペプチドのGタンパク質共役受容体による認識とシグナル伝達の分子メカニズム

プロラクチン放出ペプチドのGタンパク質共役受容体による認識とシグナル伝達の分子メカニズム

PRRPとPRRPRの分子認識およびシグナル伝達メカニズムの解析 研究背景 神経ペプチドは神経系において最も豊富なシグナル分子であり、100種類以上が同定されており、代謝、痛覚、繁殖などの生理過程で重要な役割を果たしています。その中でもRF-アミドペプチドは、C末端にアルギニン-フェニルアラニン-NH₂(RF-アミド)モチーフを持つことで特徴付けられ、プロラクチン放出ペプチド(PRRP)、ニューロペプチドFF(NPFF)、キスペプチン(Kisspeptin)などが含まれます。RF-アミド神経ペプチドは特定のGタンパク質共役受容体(GPCR)と結合することで広範な生理機能を調節します。しかし、PRRPおよびその受容体PRRPRはストレス、食欲、痛み、心血管機能の調節に重要な役割を果たしているに...

幹細胞移植により自然老化しているカニクイザルの生殖寿命が延長される

幹細胞移植による自然老化カニクイザルの生殖寿命延長 研究背景 卵巣は女性の生殖および健康にとって重要な器官であり、卵母細胞の産生と性ホルモンの分泌を担っています。加齢と共に卵巣の機能は次第に低下し、最終的に閉経に至り、骨粗鬆症や心血管疾患、神経変性疾患といったさまざまな健康問題を引き起こします。ホルモン補充療法(HRT)は閉経の症状を緩和するために広く使用されていますが、その長期的な使用は冠状動脈疾患や浸潤性乳がん、脳卒中などのリスクを増加させる可能性があるため、安全で効果的な代替方法の探索が求められています。 近年、間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cells、以下MSC)を用いた治療法が、動物モデルおよび早期卵巣機能不全女性の卵巣機能回復に成功してきました。しかし、これらの...

ウイルス感染による免疫介在性膵B細胞焦燥をモデル化する人血管化マクロファージ-島オルガノイド

背景 新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の流行以来、SARS-CoV-2感染は呼吸器系に影響を及ぼすだけでなく、糖尿病などの代謝性疾患とも密接に関連していることがわかってきました。臨床観察によれば、新型コロナ感染者の中には、新たに糖尿病を発症するケースや既存の糖尿病が悪化するケースが見られ、特に1型糖尿病(Type 1 Diabetes, T1D)の発症率が上昇していることが分かっています。これにより研究者たちは、ウイルス感染が膵臓の損傷や糖尿病発症における潜在的なメカニズムを探ることに関心を寄せています。 ウイルス感染に関連した免疫介在損傷の研究分野において、人間のモデルの不足が、ウイルス感染によって引き起こされる宿主損傷メカニズムの深い理解を制限しています。これを解決するために...