単細胞解析により高齢マウスと若齢マウスの前立腺の変化を明らかにする 学術的背景 前立腺は男性生殖系の重要な器官であり、加齢に伴い前立腺は肥大化し、尿道の圧迫を引き起こす可能性があります。これにより排尿障害や関連症状が生じ、前立腺癌のリスクも増加します。前立腺の老化は重要なテーマであるにもかかわらず、その分子メカニズムはまだ完全には解明されていません。単細胞RNAシーケンス（scRNA-seq）技術は、細胞の異質性や老化過程における遺伝子発現の微妙な変化を解明するための強力なツールです。前立腺に関する単細胞研究は数多く行われていますが、これらの研究はマウスの前立腺老化を系統的かつ深く特徴付けるために適用されていません。疾患のないヒトの前立腺組織を入手することは困難であるため、遺伝的および生理学...

西洋食がGalectin-1を介したRho、ECM、SASPシグナリングを豊富にする空間的影響：新規MASH-HCCマウスモデルにおける研究 学術的背景 肝細胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）は、世界的にがん関連死の第3位の原因であり、代謝機能障害関連脂肪性肝炎（Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis, MASH）はHCCの主要な誘因の一つです。西洋食（Western Diet, WD）の普及に伴い、MASHの発生率は上昇し続けていますが、現在のところMASHを予防する有効な薬剤はなく、HCCの治療選択肢も非常に限られています。Galectin-1（Gal-1）はHCCのバイオマーカーであり、肝細胞癌化...

単細胞および空間トランスクリプトーム解析を組み合わせた胃癌におけるHedgehog経路の細胞異質性の解明 学術的背景 胃癌（Gastric Cancer, GC）は世界的に見ても最も一般的で致命的な悪性腫瘍の一つであり、発症率と死亡率の両方が高い。化学療法、放射線療法、標的治療などの進展にもかかわらず、胃癌の治療は依然として大きな課題を抱えている。胃癌の浸潤性と異質性は、特に進行期患者の生存率が極めて低いことを特徴としている。腫瘍細胞の浸潤と転移は再発と死亡の主な原因であり、既存の治療法ではこれらを完全に解決することはできない。免疫療法は有望な治療モデルとして注目されているが、腫瘍微小環境と免疫の複雑性に直面している。したがって、胃癌の発症メカニズムを遺伝子、分子、表現型レベルで深く理解する...

学術的背景 肝臓再生は、複数の細胞タイプとシグナル経路の協調的な作用を伴う複雑な生物学的プロセスです。肝臓の部分切除後、残りの肝臓組織は、一連の精密に制御された細胞増殖と免疫反応を通じてその機能と質量を回復します。これまでに多くの研究が肝臓再生のメカニズムを探求してきましたが、特定の細胞タイプがこのプロセスで果たす具体的な役割はまだ完全には理解されていません。骨髄由来抑制細胞（Myeloid-Derived Suppressor Cells, MDSCs）は、未成熟な骨髄細胞の異質な集団であり、がんや創傷治癒などのプロセスで免疫調節作用を発揮することが知られています。しかし、MDSCsが肝臓再生において果たす具体的な役割、特に肝細胞増殖と免疫調節への影響については、十分に研究されていません。...

超微細構造の自動分析：大規模ハイパースペクトル電子顕微鏡に基づく研究 学術的背景 電子顕微鏡（Electron Microscopy, EM）は、生物の超微細構造を研究するための重要な技術であり、生体分子の解像度で細胞の微細構造を明らかにすることができます。近年、自動化とデジタル化の進展により、電子顕微鏡はナノスケールの解像度で広範囲の細胞や組織サンプルを捕捉できるようになりました。しかし、電子顕微鏡画像は通常グレースケールであり、データ量が膨大であるため、分析プロセスは手動の注釈に依存することが多く、大規模な研究における応用が制限されています。この問題を解決するため、研究者たちは自動化手法を用いて生体分子アセンブリの情報を抽出し、生物の超微細構造の理解を加速する方法を探求しています。 本研...

学術的背景と問題提起 ミトコンドリアは真核細胞において重要な細胞小器官であり、細胞のエネルギー代謝、シグナル伝達、細胞の生存と死の調節に関与しています。ミトコンドリアの機能障害は、神経変性疾患、心血管疾患、糖尿病、がんなど多くの人間の疾患と関連しています。そのため、ミトコンドリアの動態を研究することは、その生物学的機能と疾患における役割を理解する上で重要です。しかし、従来の電子顕微鏡（EM）は非常に高い空間分解能を持っていますが、固定されたサンプルにしか適用できず、ミトコンドリアの動態を捉えることはできません。蛍光顕微鏡は生体サンプルの観察に使用できますが、特に3次元（3D）再構築や長時間のイメージングにおいて、光退色（photobleaching）の問題が定量分析の精度を大きく低下させてい...