単一センサーによる振動心動図で多モダリティ心血管波形を生成 背景紹介 心血管疾患（Cardiovascular Disease, CVD）は、世界でもっとも罹患率・死亡率が高い疾患の一つとして、毎年億単位の患者に影響を与え、世界の医療システムに巨大な負担をもたらしています。文献によれば、CVD関連医療費は毎年数十億ドルに達し、患者の生産力や生活の質にも大きく影響しています。高血圧、糖尿病、肥満、座業的なライフスタイルなどのリスク要因が広範に存在し、CVDの予防・管理はますます困難になっています。 早期発見・早期介入はCVD管理効率の向上と重篤な心血管イベントの減少にとって極めて重要であり、これによりウェアラブル健康モニタリング技術が注目を集めています。日常的に心臓生理パラメータをモニタリング...

医学インテリジェント診断の新たなブレークスルー：ランダム化可能説明機械学習モデルによる効率的な医学診断の推進 1. 学術的背景および研究動機 近年、ディープラーニング（Deep Learning, DL）モデルは医療健康分野で極めて重要な役割を果たしています。大量の医療データを処理することで、DLは疾患診断の正確性や臨床意思決定レベルを著しく向上させています。医用画像解析・ゲノミクスデータ処理・臨床疾患予測などの分野で、DLモデルは強力な自動特徴抽出と複雑なパターン認識能力を示しています。しかし同時に、深層モデルの「ブラックボックス」特性（意思決定過程が説明困難）、膨大な計算資源の消費、長時間の学習時間も臨床応用における大きな障壁となっています。 医学分野の意思決定過程では高い正確性だけでな...

一、学術的背景：X染色体不活性化と老化の神秘的な関連 哺乳類において、雌は2本のX染色体、雄は1本のX染色体を持っています。性別間の遺伝子量のバランスを維持するため、雌は発生初期にX染色体不活性化（X chromosome inactivation, XCI）という機構によって、2本あるX染色体のうち1本をランダムに高度に凝集した転写不活性な構造、いわゆる「Barr小体（Barr body）」として沈黙させます。XCIは長鎖ノンコーディングRNAであるXistの発現によって導かれ、染色体全体を包み込むことで多様なエピジェネティック修飾（ポリコーム複合体によるサイレンシング、DNAメチル化など）を介して成り立っています。従来の見解では、XCIが一旦成立すれば細胞分裂を繰り返しても安定に維持され...

腸内細菌およびその代謝産物が老化過程における血管内皮細胞老化を媒介する分子メカニズムの研究 ——『nature aging』最新成果の解読 一、研究の背景と意義 人類社会が深く高齢化している現状において、心血管疾患（cardiovascular disease, CVD）は全世界の高齢者健康にとって最大の脅威の一つとなっています。現在の疫学的証拠は、老化が心血管疾患の最も重要なリスクファクターの一つであることを示しています。しかし、心血管系機能低下の重要な細胞的基盤である血管内皮細胞（endothelial cell, EC）機能障害、とりわけ内皮細胞老化（senescence）が体内でどのような分子誘因・調節機構により生じるかは、いまだ完全には解明されていません。 近年、腸内細菌叢（gut...

一、学術的背景と研究の発端 慢性腎臓病（Chronic Kidney Disease、CKD）は、世界的な公衆衛生上の課題です。疫学データによると、CKDは世界人口の約10～12％に影響を及ぼしており、心血管疾患（Cardiovascular Disease、CVD）の重要な推進因子の一つです。CKD患者はしばしば「早期血管老化」（Early Vascular Aging, EVA）を示し、動脈壁の肥厚、平滑筋細胞の減少、および血管外膜の線維化などがみられ、これにより心筋梗塞や脳卒中など心脳血管イベントのリスクが著しく高まります。しかし、臨床的にはCKDと血管老化の高度な関連性が認められていますが、その分子的メカニズムや具体的なトリガーは長らく不明でした。従来の見解では、尿毒症環境下での酸化...

一、学術的背景紹介 心血管疾患、特に心筋梗塞（myocardial infarction, MI）は、世界中で死亡や障害の主な原因の一つとなっています。心筋梗塞発作後、患者の心臓では数時間のうちに最大で10億個もの心筋細胞（cardiomyocyte, CM）が失われることがあります。しかし、成人心筋組織自体の再生能力は極めて低く、そのため心臓は自身による修復で細胞の損失を回復することができず、心不全や一連の深刻な帰結を引き起こします。このため、研究者たちは過去十数年にわたり、細胞置換を基盤とする新しい治療戦略を積極的に模索し、外部由来の心筋細胞を「移植」することで損傷を受けた心臓の構造と機能を再建しようと努めてきました。 体細胞の直接移植と比べ、誘導多能性幹細胞（induced pluri...