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国内研究者論文紹介

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ユサコでは日本人の論文が掲載された海外学術雑誌に注目して、随時ご紹介しております。

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2021/01/21

触刺激で誘発される疼痛様行動に重要な脊髄後角介在神経サブセット

論文タイトル
A subset of spinal dorsal horn interneurons crucial for gating touch-evoked pain-like behavior
論文タイトル（訳）
触刺激で誘発される疼痛様行動に重要な脊髄後角介在神経サブセット
DOI
10.1073/pnas.2021220118
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS January 19, 2021 118 (3) e2021220118
著者名（敬称略）
田島諒一，古賀啓祐，吉川優，八坂敏一，津田誠，他
所属
九州大学大学院薬学研究院薬理学分野
新潟医療福祉大学健康科学部健康栄養学科

抄訳

がんや糖尿病などで神経系が障害を受けた場合、神経障害性疼痛が発症することがあります。特に、皮膚に軽く触れるような刺激でも痛みがでる「アロディニア」は、モルヒネが効き難く、治療に難渋する痛みです。通常、触刺激で痛みがでることはありませんが、なぜ神経障害後にはそれが起こるのでしょうか？
今回の研究では、そのメカニズムの解明につながる重要な神経細胞（AAV-NpyP神経：AAVに搭載したNPYプロモーターで制御される神経）を特定し、それが神経障害性アロディニアに深く関わることを世界で初めて明らかにしました。この神経は脊髄の表層に局在し、神経障害後にアロディニアを呈しているネズミでは活動性が低下していました。さらに、その低下した神経活動を高めるとアロディニアが緩和され、逆に、正常のネズミの神経活動を人工的に低下させるとアロディニアが発症しました。したがって、今回特定した神経の活動を高める化合物が見つかれば、神経障害性疼痛に有効な治療薬の開発につながる可能性があります。

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2021/01/21

CCKレポーターマウスを用いた腸管内分泌I細胞における栄養素感知に関わる遺伝子発現について

論文タイトル
Gene expression of nutrient-sensing molecules in I cells of CCK reporter male mice
論文タイトル（訳）
CCKレポーターマウスを用いた腸管内分泌I細胞における栄養素感知に関わる遺伝子発現について
DOI
10.1530/JME-20-0134
ジャーナル名
Journal of Molecular Endocrinology
巻号
Vol.66 Issue 1 (11–22)
著者名（敬称略）
加藤 朋子, 原田 範雄, 稲垣 暢也　他
所属
京都大学大学院医学研究科 糖尿病・内分泌・栄養内科学

抄訳

CCKは、炭水化物、たんぱく質、脂肪など栄養素の摂取時に腸管内分泌I細胞から分泌される。生体内でI細胞と腸管上皮細胞を区別することが困難であるため、I細胞における栄養素感知に関わる分子の遺伝子発現は不明な点が多い。本研究では、赤色蛍光タンパク質tdTomato (Tomato)が内在性CCKプロモーターの活性化によって生成されるCCKレポーターマウスを作製した。蛍光顕微鏡下でTomato陽性細胞は上部小腸、下部小腸、大腸に発現していた。フローサイトメーター解析では、Tomato陽性細胞は腸管上皮細胞あたり各々0.95、0.54、0.06%の割合で発現していた。CCK mRNAはTomato陰性細胞に比較してTomato陽性細胞で高発現した。脂肪酸受容体GPR120、GPR40、GPR43、GPR119 mRNAは、小腸Tomato陽性細胞で特異的に発現していた。糖輸送担体SGLT1、GLUT2、GLUT5 mRNAは、Tomato陽性および陰性細胞で発現し、特に上部小腸で高かった。ペプチド輸送担体PEPT1 mRNAと受容体GPR93 mRNAはTomato陽性と陰性細胞で発現していたが、CaSR mRNAは上部小腸Tomato陽性細胞で特異的に高発現していた。以上のCCKレポーターマウスの解析から、I細胞は消化管に広く存在し、様々な栄養素感知に関わる分子を発現していることが明らかとなった。

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2020/12/08

消化管癌におけるゲノムワイドDNAメチル化解析

論文タイトル
Genome-Wide Analysis of DNA Methylation in Gastrointestinal Cancer
論文タイトル（訳）
消化管癌におけるゲノムワイドDNAメチル化解析
DOI
10.3791/61355
ジャーナル名
Journal of Visualized Experiments(JoVE)
巻号
J. Vis. Exp. (163), e61355
著者名（敬称略）
杉本 起一
所属
順天堂大学医学部下部消化管外科学

抄訳

DNAメチル化は、癌研究において重要かつ頻繁に認められるエピジェネティックな変化であり、その網羅的解析は、消化管悪性腫瘍におけるDNAメチル化を正確に解析するために有用である。 DNAメチル化の多方面におけるトランスレーショナルな意義を最大限活かすためには、DNAメチル化網羅的解析がどのように実行されるかを理解する必要がある。
DNAメチル化網羅的解析に用いられるMicroarray platformは、近年、飛躍的な進歩を遂げた。特に、Whole genome bisulfite sequencing (WGBS)と比較して、コストと処理時間において優れており、ヒトゲノムにおけるDNAメチル化網羅的解析の複雑な評価に用いられるようになった。
本プロトコールでは、DNAメチル化網羅的解析が消化管悪性腫瘍のバイオマーカー同定にどのように用いられるかについて、詳細な説明がなされており、特に、正確な結果を得るために必要な3つのステップについて理解することが重要であることを示している。

 

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2020/12/07

微生物は多繊毛化によって最大遊泳効率を獲得している

論文タイトル
Swimming microorganisms acquire optimal efficiency with multiple cilia
論文タイトル（訳）
微生物は多繊毛化によって最大遊泳効率を獲得している
DOI
10.1073/pnas.2011146117
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS December 1, 2020 117 (48) 30201-30207
著者名（敬称略）
大森俊宏　他
所属
東北大学大学院工学研究科ファインメカニクス専攻／医工学研究科医工学専攻

抄訳

遊泳微生物が運動することによって作られる微細な「流れ」は、微生物個体群の凝集や、分布を決定づけるキーファクタとなります。本研究では、繊毛と呼ばれる運動器官が生み出す流れを解析することで、微生物の運動エネルギに新しいスケーリング則を提示し、微生物が複数の繊毛を駆使することで、最適な泳ぎ方を獲得していることを明らかにしました。
もし、繊毛数を一定のまま、体長を大きくすると、遊泳効率は体長の3乗に比例して低下します。しかし、繊毛数を増やすことで、効率が100倍も高められ、最大効率が得られる最適な繊毛数密度が存在することを発見しました。最適な繊毛数が体表面にある場合、遊泳効率は体長に反比例して減少します。我々が推定した最適な繊毛数密度は、実際の微生物(微細藻類、繊毛虫など)の数密度と一致しており、この結果は、現存の遊泳微生物が遊泳効率を最大化することで生き残ってきたことを示唆しています。

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2020/11/30

脳梗塞急性期および亜急性期におけるうつ病の予測評価尺度

論文タイトル
Effective tools to predict depression in acute and subacute phase of ischemic stroke
論文タイトル（訳）
脳梗塞急性期および亜急性期におけるうつ病の予測評価尺度
DOI
10.1176/appi.neuropsych.20040076
ジャーナル名
Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences
巻号
Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences Published Online:22 Oct 2020
著者名（敬称略）
三上　克央
所属
東海大学医学部 医学科総合診療学系 精神科学

抄訳

脳卒中後1年以内のうつ病の頻度は高いが、脳卒中の急性期および亜急性期にその後のうつ病発症のリスクを予測した研究はほとんどない。 本研究は、脳梗塞の急性期および亜急性期に、代表的な評価尺度であるMADRSとPHQ-9により、脳梗塞慢性期の大うつ病発症を予測すること を目的とした。脳梗塞発症6週以内の入院患者に対し、ベースラインと脳梗塞発症後3、6、9、12ヵ月（脳梗塞慢性期）にうつ病とうつ状態 を評価した。 うつ病は構造化面接SCIDを使用し、うつ状態はPHQ-9およびMADRSにより評価した。同定された因子は予測判別力を受動者動作特性曲線下面積 （AUROC）により検定した。各予測因子の閾値は感度と特異度を考慮して決定した。脳梗塞の急性期および亜急性期にうつ病に該当しない48 名中、脳梗塞慢性期にうつ病を発症した患者は5名（10.4％）であった。脳梗塞急性期および亜急性期のMADRS とPHQ-9のAUROC は0.83 と0.88 であり、両尺度ともに脳梗塞慢性期のうつ病発症を予測する有意に優れた尺度と考えられた。また、感度と特異度を考慮すると、脳梗塞急性期 および亜急性期に、MADRSのカットオフ値は11、PHQ-9は9であった。脳梗塞の急性期および亜急性期にMADRSスコアが11以上、PHQ-9スコアが9以 上の患者は、脳梗塞慢性期に大うつ病発症のリスクが高いことが示唆された。特にPHQ-9は、短時間で評価可能な自己評価尺度であり、脳梗塞の 急性期に関わる臨床医が、慢性期にうつ病発症を予測する有益な尺度と考えられた。

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2020/11/26

主要な終末糖化産物であるNε-カルボキシメチルリジンの食事摂取は高山スタディでの日本人成人の死亡リスク上昇とは関連がなかった

論文タイトル
Dietary Intake of Nε-carboxymethyl-lysine, a Major Advanced Glycation End Product, is Not Associated with Increased Risk of Mortality in Japanese Adults in the Takayama Study
論文タイトル（訳）
主要な終末糖化産物であるNε-カルボキシメチルリジンの食事摂取は高山スタディでの日本人成人の死亡リスク上昇とは関連がなかった
DOI
10.1093/jn/nxaa230
ジャーナル名
Journal of Nutrition
巻号
Journal of Nutrition　Volume.150 Issue.10
著者名（敬称略）
永田　知里　他
所属
岐阜大学大学院医学系研究科　疫学・予防医学分野

抄訳

終末糖化産物（AGE）は様々な慢性疾患の発症に関与すると考えられているが、食品中のAGEの健康影響については未だ不明である。そこで本研究は、主要なAGEであるNε-カルボキシメチルリジン（CML）の一般成人における食事からの摂取量を推定し、全死亡、死因別死亡リスクとの関連を評価した。CML摂取量の推定は、LC－MS測定による食品中CML含有量データベースを用いた。対象者は、高山スタディ参加者、35歳以上の男性13,355名、女性15,724名で、1992年に自記式の調査票に回答を得た。CML摂取を含む食習慣の評価はこのベースライン時の食物摂頻度調査票による。16年の追跡期間中に男性2,901名、女性2,438名の死亡が認められた。男性ではCML高摂取群（上位1/4）は低摂取群（下位1/4）に比べ、全死亡リスクは、ハザード比0.89 (95% CI 0.79-1.00, P-trend = 0.047)と低下していた。女性では、層化因子により、CML摂取と死亡リスクは、正負ともに関連性が認められた。本研究の日本人成人における結果は、CML摂取による死亡リスク上昇を支持するものではなかった。

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2020/11/17

Sphingobium sp. SYK-6株のシリンガ酸脱メチル酵素遺伝子desAの転写制御システム

論文タイトル
The Syringate O-Demethylase Gene of Sphingobium sp. Strain SYK-6 Is Regulated by DesX, while Other Vanillate and Syringate Catabolism Genes Are Regulated by DesR
論文タイトル（訳）
Sphingobium sp. SYK-6株のシリンガ酸脱メチル酵素遺伝子desAの転写制御システム
DOI
10.1128/AEM.01712-20
ジャーナル名
Applied and Environmental Microbiology
巻号
Applied and Environmental Microbiology　Volume 86, Issue 22
著者名（敬称略）
荒木 拓馬、上村直史、政井 英司　他
所属
長岡技術科学大学・生物機能工学専攻　微生物代謝工学研究室

抄訳

リグニンの有効利用法として、リグニンを化学的に低分子化し、得られる芳香族化合物を微生物の代謝能により有価物に変換する技術が注目されている。Sphingobium sp. SYK-6株は、リグニンの主要な分解物であるシリンガ酸およびバニリン酸を代謝する過程でポリマー原料となる中間代謝物を生成する。SYK-6株を基盤としたリグニン変換システムを構築するには、これら化合物の取り込みおよび分解酵素遺伝子を同定し、その転写制御系を明らかにする必要がある。本研究では、SYK-6株のシリンガ酸脱メチル酵素遺伝子desAの転写制御が、IclR型転写制御因子DesXによって負に制御されること、DesXによる負の制御は、シリンガ酸またはバニリン酸存在下で解除されることを明らかにした。以上の結果と、MarR型転写制御因子DesRによるligMとdesBの転写制御系に関する知見から、SYK-6株のシリンガ酸・バニリン酸代謝制御系の全体像が明らかとなった。

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2020/11/10

ジーンキューブ®マイコプラズマ・ニューモニエのマクロライド耐性肺炎マイコプラズマ検出能の評価

論文タイトル
Evaluation of GENECUBE Mycoplasma for the detection of macrolide-resistant Mycoplasma pneumoniae
論文タイトル（訳）
ジーンキューブ®マイコプラズマ・ニューモニエのマクロライド耐性肺炎マイコプラズマ検出能の評価
DOI
10.1099/jmm.0.001264
ジャーナル名
Journal of Medical Microbiology
巻号
Journal of Medical Microbiology First Published: 03 November 2020
著者名（敬称略）
森永　芳智　他
所属
富山大学 学術研究部医学系 微生物学講座

抄訳

　肺炎マイコプラズマのマクロライド系薬への耐性獲得は、適正な治療と診断を行う上で無視できない。分子学的手法は、本菌同定と本菌の薬剤耐性に関連する23SリボソームRNA遺伝子変異の同定の手段として期待されている。自動核酸検査システムであるジーンキューブ®マイコプラズマ・ニューモニエの薬剤耐性検出能を評価した。
　変異型を模した合成オリゴヌクレオチドでの検証では、軽度耐性のA2067Gの判定に一部エラーを認めたが、高度耐性である2063位と2064位は再現性良く正しく判定できた。
　臨床検体での検証では、9医療施設で収集された肺炎マイコプラズマ陽性の中咽頭検体から核酸を精製し、含まれる23SリボソームRNA遺伝子のサンガーシークエンス解析を行った。本システムは26.9%の検体を点変異ありと判定した。本システムで捉えた変異株はシークエンス解析でも全て変異型であり、2063位、2064位、2617位の変異がそれぞれ97%、3%、0%であった。
　本システムは、臨床的に重要なマクロライド耐性肺炎マイコプラズマを信頼して同定できる検査法である。

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2020/11/02

骨芽細胞・骨細胞のビタミンD受容体（VDR）は、in vivoにおいても活性型ビタミンD [1α,25(OH)2D3] による骨吸収促進作用に不可欠である

論文タイトル
The Vitamin D Receptor in Osteoblast-Lineage Cells Is Essential for the Proresorptive Activity of 1α,25(OH)2D3 In Vivo
論文タイトル（訳）
骨芽細胞・骨細胞のビタミンD受容体（VDR）は、in vivoにおいても活性型ビタミンD [1α,25(OH)2D3] による骨吸収促進作用に不可欠である
DOI
10.1210/endocr/bqaa178
ジャーナル名
Endocrinology
巻号
Endocrinology Vol.161 No.11 (bqaa178)
著者名（敬称略）
森 智紀, 中道 裕子　他
所属
松本歯科大学 総合歯科医学研究所 硬組織機能解析

抄訳

活性型ビタミンD製剤は骨吸収を抑制するため、骨粗鬆症治療薬として用いられている。対照的にビタミンD過剰症では、骨吸収の亢進が認められる。一方、骨芽細胞と造血細胞の共存培養系において、活性型ビタミンDは骨芽細胞のVDRを介して破骨細胞分化を促進する。しかしこれまでに、活性型ビタミンDに関して、in vivoにおける骨吸収抑制作用機構についての報告は多数あるものの、骨吸収促進作用についての研究報告はなかった。本論文では、活性型ビタミンDの骨吸収促進作用と血清カルシウム（Ca）上昇作用および体重減少作用の因果関係について、野生型マウスへの抗RANKL（破骨細胞分化因子）中和抗体投与による骨吸収抑制実験および、骨芽細胞・骨細胞特異的VDR欠損（Ob-VDR-cKO）マウスを用いた実験により調べた。その結果、1α,25(OH)2D3が骨芽細胞・骨細胞のVDRを介して骨吸収促進作用を発揮し、その骨吸収促進作用が、血清Ca上昇作用および体重減少作用の発現に必須であることを示した。

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2020/11/02

室傍核ダイノルフィンAニューロンは低栄養による生殖機能抑制を仲介する

論文タイトル
Paraventricular Dynorphin A Neurons Mediate LH Pulse Suppression Induced by Hindbrain Glucoprivation in Female Rats
論文タイトル（訳）
室傍核ダイノルフィンAニューロンは低栄養による生殖機能抑制を仲介する
DOI
10.1210/endocr/bqaa161
ジャーナル名
Endocrinology
巻号
Endocrinology Vol.161 No.11 (bqaa161)
著者名（敬称略）
土田 仁美, 束村 博子　他
所属
名古屋大学 大学院生命農学研究科 動物科学専攻 動物生殖科学

抄訳

哺乳類では、低栄養に陥ると生殖機能が抑制され、次の妊娠を回避するメカニズムが脳内に備わっている。ヒトや家畜を含む動物の生殖機能は、視床下部弓状核に局在するキスペプチンニューロンが、視床下部の性腺刺激ホルモン放出ホルモンニューロンを刺激し、ひいては下垂体からの性腺刺激ホルモン放出を促すことによってコントロールされる。我々は、後脳第４脳室に2デオキシ-D-グルコース（2DG、グルコース利用阻害剤）を投与した低栄養モデル雌ラットにおいて、室傍核のダイノルフィンAニューロンに神経活性化マーカが発現し、ダイノルフィン受容体（KOR）拮抗剤の脳内投与が２DGによる性腺刺激ホルモン分泌の抑制を阻害すること、また弓状核キスペプチンニューロンにKORが発現することを示した。以上より、低栄養時には、室傍核を起始核とするダイノルフィンAニューロンが活性化され、直接弓状核のキスペプチンニューロンを抑制することにより生殖機能が抑制されることが明らかとなった。本知見が、家畜の繁殖障害やヒトの生殖医療における不妊治療などに応用されることが期待される。

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