光制御モーターと光漂白を窓口として細胞骨格アクティブマター・ネットワークの全体収縮と局所拡散を解明——原著論文「motor-driven microtubule diffusion in a photobleached dynamical coordinate system」の読み解き 学術研究の背景 アクティブマター（Active matter）システムは、近年の生物物理学および合成生物学における最先端トピックです。アクティブマターとは、エネルギーを消費し自身の運動や力発生に用いる「アクティブ成分」から構成されるシステムを指し、たとえば分子モーター（molecular motors）や細胞骨格（cytoskeleton）繊維などが挙げられます。アクティブマターシステムは生物体内で広く存在し...

ネットワーク生物学における連結予測アルゴリズムの“富ノード”バイアスの解明と新たな対応戦略 ーー “Bias-aware Training and Evaluation of Link Prediction Algorithms in Network Biology”を読み解く 1. 学術的背景と研究の発端 過去10年間、生物ネットワーク（network biology）は、生体分子間の関連や機能の解明においてますます重要な役割を担ってきました。タンパク質–タンパク質相互作用（protein–protein interaction, PPI）や疾患と遺伝子の関係など、大規模なネットワークデータが豊富になるにつれて、グラフ機械学習に基づく連結予測（link prediction、連結とはネット...

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...

学術的背景 ミクログリア（microglia）は中枢神経系（CNS）において唯一の常在マクロファージであり、発生、恒常性維持、疾患において重要な役割を果たす。従来の考え方ではミクログリアは均一な「静止」または「活性化」状態とされていたが、単細胞シーケンシング技術の登場により、その顕著な転写異質性が明らかになった。しかし、この異質性の機能的意義、駆動因子、および種間（マウスとヒト）での差異については依然として不明な点が多い。 本総説はBeth Stevensチームによって執筆され、発生、老化、神経変性疾患などの異なる環境下におけるミクログリアの転写状態の多様性を体系的に整理し、状態と機能の関連を探り、ヒトミクログリア研究の課題と戦略を分析することで、ミクログリアを標的とした治療の理論的枠組みを...

学術的背景 近年、免疫シグナル経路が神経系の恒常性において果たす役割が注目されています。従来の見解では、炎症小体（inflammasome）は自然免疫の中核複合体として、感染や組織損傷時にのみ活性化され、caspase-1を介した細胞焦死（pyroptosis）や炎症性サイトカイン（IL-1β、IL-18など）の放出を通じて病理過程に関与すると考えられてきました。しかし、免疫分子が健康な脳の生理機能にも重要であることを示す証拠が増えています。例えば、アラーミン（alarmin）であるIL-33は炎症において促炎症作用を発揮する一方、海馬のシナプス可塑性（synaptic plasticity）に不可欠であることも明らかになっています。 本研究は以下の核心的な問題に取り組んでいます： 1. 炎...

一、研究背景 慢性肺炎症（chronic lung inflammation）と線維症（pulmonary fibrosis）の発症メカニズムは未解明であり、特に肺共生細菌叢（commensal microbiota）と免疫システムの相互作用に関する知見が不足している。インターロイキン-10（IL-10）は主要な抗炎症性サイトカインとして腸管恒常性における役割が広く研究されているが、肺免疫調節における機能は未解明のままだ。本研究はIL-10シグナル欠損が肺間質マクロファージ（interstitial macrophages, IMs）を介して細菌叢異常（dysbiosis）駆動型炎症を引き起こすメカニズムに焦点を当て、Th17細胞や単球（monocytes）との協調作用を解明した。 二、論文...