成人ヒト心臓細胞外マトリックスはミトコンドリアおよび代謝成熟化を介してヒトiPSC-CM機能を改善する

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...

新生児心尖切除術は左心室全体の心筋細胞の増殖能を維持する

一、学術的背景:再生医療における心臓の謎 心血管疾患、特に心筋梗塞(Myocardial Infarction, MI)による心臓損傷は、世界的に主要な死因および障害原因の一つです。しかし、成体哺乳類の心臓は長らく内在的な再生能力をほぼ喪失したと考えられており、大部分の成熟した心筋細胞(Cardiomyocytes)は永久的に細胞周期の停止に入り、一度損傷を受けると不可逆的に瘢痕組織へと変化し、心不全や死亡につながります。これに対し、魚類やイモリなどの下等脊椎動物は極めて高い心筋再生能力を持ち、哺乳類では新生児(出生後数日以内)の個体でのみ一時的な心筋再生ウィンドウが報告されています。この制約は心臓再生医療の進歩を大きく妨げており、心不全などの疾患の根本治療も困難な状況です。 哺乳類の早期心...

健康寿命のプロテオミクス指標の開発と検証

1. 学術的背景:寿命の延長から健康寿命の促進へ 20世紀以降、世界的な医療と社会経済の発展により、人類全体の寿命(Lifespan)は著しく延び、特に発展途上国で顕著です。しかし、健康寿命(Healthspan)――すなわち重大な慢性疾患や機能障害がなく、全体的な健康状態を維持して生活する年数――は寿命と同じペースで伸びていません。これが世界的な「健康寿命ギャップ」(healthspan-lifespan gap)を生み出し、多くの人が寿命こそ延びても高齢期に慢性疾患や障害、機能低下を抱えて過ごすことが増え、社会・経済・医療へ大きな負担となっています。 こうした課題に対応するため、抗老化生物学の分野では「ジェロサイエンス」(Geroscience)という研究パラダイムが現れました。従来のよ...

METTL3がアテロプローン血流誘発内皮細胞糖酵解を媒介する

一、研究背景 動脈硬化(atherosclerosis)は心血管疾患の主要な病理基盤であり、その発生は血管内皮細胞(endothelial cells, ECs)の機能障害と密接に関連しています。血流力学要因は動脈硬化の地域選択性において決定的な役割を果たします:振動せん断応力(oscillatory shear stress, OS)(血管分岐部など)はプラーク形成を促進し、脈動せん断応力(pulsatile shear stress, PS)(直線血管部)は保護作用を示します。近年の研究で、ECsはOS作用下で代謝再プログラミング(metabolic reprogramming)が起こり、解糖系(glycolysis)が亢進することが明らかになりましたが、具体的な分子メカニズムは未解明で...

心筋梗塞後の骨髄造血幹細胞活性の調節:臨床前研究

学術的背景 心筋梗塞(Myocardial Infarction, MI)は、世界的に見ても主要な健康問題の一つです。心筋梗塞後、骨髄(Bone Marrow, BM)中の骨髄系細胞が組織修復に重要な役割を果たす一方で、過剰な骨髄系生成(myelopoiesis)は瘢痕形成を悪化させ、心機能を損なう可能性があります。骨髄中の造血幹細胞(Hematopoietic Stem Cells, HSCs)は、造血系を補充する独特の能力を持っています。しかし、HSCsが心筋梗塞後の緊急造血(Emergency Hematopoiesis, EH)においてどのような役割を果たすかは、まだ完全には解明されていません。これまでの研究では、マウスモデルにおいて心筋梗塞後にHSCsが増殖し機能が低下することが示...

サトウキビワックスベースの固体脂質ナノ粒子をアトルバスタチンキャリアとしての特性評価およびラットにおける抗高脂血症活性の体内評価

学術的背景 心血管疾患、特に動脈硬化は、世界的に見ても主要な死因の一つです。コレステロール値の上昇は動脈硬化の主要なリスク要因です。アトルバスタチン(Atorvastatin, ATV)は広く使用されているコレステロール低下薬ですが、初回通過効果(first-pass metabolism)のため、経口バイオアバイラビリティが低いという課題があります。アトルバスタチンのバイオアバイラビリティを向上させるために、研究者たちはさまざまな薬物送達システムを探求しており、その中でも固体脂質ナノ粒子(Solid Lipid Nanoparticles, SLNPs)は、優れた生体適合性、薬物制御放出能力、およびコスト効率の良さから注目されています。サトウキビワックスは、生体適合性が高く、経済的で資源豊...