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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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2021/11/12

進化的新機軸としての哺乳類の顔面

論文タイトル
Mammalian face as an evolutionary novelty
論文タイトル(訳)
進化的新機軸としての哺乳類の顔面
DOI
10.1073/pnas.2111876118
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS November 2, 2021 118 (44) e2111876118
著者名(敬称略)
東山 大毅 他
所属
東京大学医学系研究科 分子細胞生物学専攻 代謝生理化学教室

抄訳

従来、顎の解剖学的枠組みは、脊椎動物の間で一定のパターンに制約されていると考えられてきた。しかし哺乳類の顔は、その前端が可動式の鼻で構成されている点で特徴的であり、また骨格や神経など解剖学的構造の配置が他の四肢動物とはズレている。本研究は、哺乳類特有の顔が祖先的制約を大幅に逸脱し、新たな結合関係を得て初めて進化し得た進化的新機軸であることを示した。我々は様々な羊膜類胚を用いた比較形態学的解析やトランスジェニックマウスを用いた分子発生学解析を行い、哺乳類以外の四肢動物において前上顎骨(上あごの最前端の骨要素)を形成する発生原基が、哺乳類の上あごにはほとんど寄与せず、むしろ突出した鼻部を形成することを明らかにした。これに対しこれまで前上顎骨と認識されてきた哺乳類の口先の骨は、実際はその大部分が上顎突起に由来する中上顎骨(septomaxilla)に入れ替わっている。我々は以上の変化が実際に化石記録に見出せることも確認した。これまで認識されていなかったこのような再編成が鼻と口の形態-機能的な分離を可能にし、哺乳類の進化における高感度の触覚や嗅覚機能などの重要な革新を可能にしたのだろう。

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2021/10/29

間質性肺炎合併肺癌術後急性増悪を予測する術前CT所見:多施設ケースコントロール研究

論文タイトル
Preoperative CT Findings for Predicting Acute Exacerbation of Interstitial Pneumonia
After Lung Cancer Surgery: A Multicenter Case-Control Study
論文タイトル(訳)
間質性肺炎合併肺癌術後急性増悪を予測する術前CT所見:多施設ケースコントロール研究
DOI
10.2214/AJR.21.25499
ジャーナル名
American Journal of Roentgenology
巻号
American Journal of Roentgenology Vol.217 No.4
著者名(敬称略)
小澤 良之 他
所属
名古屋市立大学大学院医学研究科 放射線医学分野

抄訳

間質性肺炎合併肺癌患者における術後急性増悪の発症を予測するCT所見の調査のため、急性増悪群(AE群)31例、非増悪群(no-AE群)61例につき術前CT所見を比較した。 術前CT上、AE群、no-AE群で通常型間質性肺炎パターンは各々58%、74%にみられた(p=.16)。すりガラス病変の範囲(%)は平均±標準偏差で各々6.3±5.4、3.9±3.8 (p=.03)、コンソリデーションは0.5±1.2、0.1±0.3 (p=.009)、平均肺動脈幹径(mm)は28±4、26±3 (p=.02)で有意差を認めた。 CT所見のみの術後急性増悪予測モデルでは、独立予測因子はすりガラス病変 (オッズ比(OR)=2.8)、コンソリデーション病変 (OR=9.4)、肺動脈幹径 (OR=4.2)であり、このモデルのarea under the curveは 0.75で、陽性的中率71%、陰性的中率77%であった。

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2021/10/19

一過性デキサメサゾン負荷による雄マウスにおける遷延性高血糖とDpp-4遺伝子プロモーター領域のヒストンアセチル化

論文タイトル
Transient Dexamethasone Loading Induces Prolonged Hyperglycemia in Male Mice With Histone Acetylation in Dpp-4 Promoter
論文タイトル(訳)
一過性デキサメサゾン負荷による雄マウスにおける遷延性高血糖とDpp-4遺伝子プロモーター領域のヒストンアセチル化
DOI
10.1210/endocr/bqab193
ジャーナル名
Endocrinology
巻号
Endocrinology Vol. 162 Issue 12 (bqab193)
著者名(敬称略)
宇都 飛鳥, 宮下 和季 他
所属
慶應義塾大学医学部 内科学教室 腎臓内分泌代謝内科

抄訳

糖質コルチコイドを用いたステロイド治療の中止後も高血糖が改善せず、糖尿病が遷延すると「メタステロイド糖尿病」と称されるが、その詳細な病態は解明されていない。本研究では、一時的にステロイド治療を受けその後中止した当院通院患者の、血糖値の経時推移を評価し、もともと耐糖能異常を有しない群において、ステロイド中止後の高血糖が遷延する傾向にあることを見出した。野生型マウスにデキサメサゾン(Dexa)を1か月間負荷して中止したところ、Dexa中止後も持続する高血糖を認めた。その機構を検討したところ、glucagon-like peptide 1 (GLP-1)の分解酵素であるdipeptidyl peptidase-4 (DPP-4)の活性亢進を見出した。Dpp-4遺伝子プロモーター領域のヒストンアセチル化が亢進していたことから、Dexa負荷後の遷延する耐糖能異常にDpp-4遺伝子のエピゲノム変容が関与すると結論した。培養細胞を用いて、Dexa負荷に伴うDpp-4遺伝子エピゲノム変容機構を検討したところ、ヒストンアセチル基転移酵素(histone acetyl- transferase : HAT)と、ヒストン脱アセチル化酵素であるサーチュインの双方が、Dpp-4遺伝子の発現とエピゲノム変容に関与すると考えられた。以上から、糖質コルチコイドによる高血糖ならびにメタステロイド糖尿病に対して、Dpp-4遺伝子のエピゲノム変容に着目した治療が有用であると示唆された。

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2021/10/07

成体マウス初代口蓋上皮細胞(ケラチノサイト)の単離と培養

論文タイトル
Isolation and Culture of Primary Oral Keratinocytes from the Adult Mouse Palate
論文タイトル(訳)
成体マウス初代口蓋上皮細胞(ケラチノサイト)の単離と培養
DOI
10.3791/62820
ジャーナル名
Journal of Visualized Experiments(JoVE)
巻号
J. Vis. Exp. (175), e62820
著者名(敬称略)
泉健次、佐田亜衣子
所属
新潟大学大学院医歯学総合研究科 生体組織再生工学分野
熊本大学国際先端医学研究機構 皮膚再生・老化学講座

抄訳

長年にわたり、上皮幹細胞に関する研究は、ヒトやマウスの皮膚を主な対象として行われてきた。口腔粘膜に位置する上皮幹細胞は、そのユニークな機能と特徴から近年注目されている。口腔粘膜上皮幹細胞は、バリア機能の維持に必須の役割を果たすとともに、再生治療への応用のための細胞ソースとしても有用である。しかし、成体マウスの口腔粘膜組織より、初代培養細胞(ケラチノサイト)を効率的に単離・培養するプロトコールがないためにin vitroでの解析が限られていた。我々は、マウス口蓋組織から口腔初代ケラチノサイトを単離するための方法を確立した。低カルシウム条件では、ケラチノサイトは増殖性あるいは幹細胞様の状態で維持され、継代数を増やしても分化は抑制された。マーカー発現解析の結果、培養した口腔ケラチノサイトは基底細胞マーカーのp63、K14、α6-integrinを発現し、分化マーカーのK13と線維芽細胞マーカーのPDGFRαは陰性であった。本培養法により、口腔粘膜上皮幹細胞の機能を研究するための下流のアプリケーションに適した、長期的に培養可能な細胞が得られた。

 

 

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2021/09/21

Stenotrophomonas maltophilia K279a 株が産生するカテコール型シデロフォアの同定と構造的特徴

論文タイトル
Identification and structural characterisation of a catecholate-type siderophore produced by Stenotrophomonas maltophilia K279a
論文タイトル(訳)
Stenotrophomonas maltophilia K279a 株が産生するカテコール型シデロフォアの同定と構造的特徴
DOI
10.1099/mic.0.001071
ジャーナル名
Microbiology
巻号
Microbiology Volume 167, Issue 7
著者名(敬称略)
久富 敦、田中 尚人 他
所属
東京農業大学大学院 農学研究科 環境共生学専攻

抄訳

多くの細菌は鉄を利用する際にシデロフォアを産生する。シデロフォア産生は病原性に関与していることも報告があり、シデロフォア構造を解明することは医薬品開発への応用に期待ができる。Stenotrophomonas maltophilia は、肺炎を引き起こすグラム陰性菌であり、様々な環境に棲息しシデロフォアを産生する。S. maltophiliaの産生するシデロフォア構造を解明することは病原性の制御への応用に期待ができるが、そのシデロフォア構造は未知である。そこで、本研究ではS. maltophiliaの産生するシデロフォア構造の解明を目的とした。逆相HPLCを用いてS. maltophilia K279a 株の培養物からシデロフォアを精製した。シデロフォア構造は、LC-MSや1H, 13C NMRを用いて解析した。S. maltophilia K279a 株は、エンテロバクチンのモノマー分子である2,3-dihydroxybenzoyl-L-serine(DHBS)を産生することが明らかとなった。同時に、S. maltophilia K279aはDHBSと鉄の複合体を取り込むことを示唆した。また、エンテロバクチン生合成遺伝子の一部が欠損していることが影響しS. maltophilia はDHBSを産生することが考えられた。これらの結果はS. maltophilia による感染の制御に期待できる。

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2021/09/15

玄米摂取はZucker ratにおいて非アルコール性脂肪肝の発症をレチノイン酸生合成経路の活性化によって抑制する

論文タイトル
Brown Rice Inhibits Development of Nonalcoholic Fatty Liver Disease in Obese Zucker (fa/fa) Rats by Increasing Lipid Oxidation Via Activation of Retinoic Acid Synthesis
論文タイトル(訳)
玄米摂取はZucker ratにおいて非アルコール性脂肪肝の発症をレチノイン酸生合成経路の活性化によって抑制する
DOI
10.1093/jn/nxab188
ジャーナル名
Journal of Nutrition
巻号
Journal of Nutrition Vol.151 Issue 9 (2705–2713)
著者名(敬称略)
松本 雄宇, 山本 祐司 他
所属
東京農業大学 応用生物科学部 農芸化学科栄養生化学研究室

抄訳

 肥満は、脂質異常症、高血圧、2型糖尿病の原因となるばかりでなく非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)の原因であります。放置すると肝硬変、肝癌へと変遷することが知られておりますが、基本的に食事カロリーの制限と運動の推奨が治療戦略であり、積極的な治療方法はまだ確立されていないのが現状です。
 本研究ではNAFLDを発症することが報告されているZucker fatty ラットにAIN-93Gを基本飼料として飼料中の炭水化物源を白米や玄米に置き換えた飼料を調製し100日間与えたところ、AIN-93Gを給餌したラットは脂肪肝を発症したにもかかわらず、白米、特に玄米で置き換えを行った飼料群では、脂肪肝の形成の抑制がみられました。解析の結果、玄米摂取により肝臓中のビタミンAの活性本体であるレチノイン酸生合成経路が上昇していたことがわかりました。レチノイン酸は核内受容体を介して、脂肪酸の分解(β酸化)に関わる因子の遺伝子発現を制御することから玄米に含まれる未知成分がレチノイン酸生合成を高め、脂質代謝改善を促すことでNAFLDの改善効果が現れたものと考察しています。著者らは、肥満によるNAFLD発症が、玄米をたべることで、予防・抑制できることと、その作用機序がこれまで報告例のない「ビタミンA代謝を亢進」することで脂質代謝を改善することを明らかにしました。

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2021/09/07

小児肺移植後の吸気筋トレーニングの効果

論文タイトル
Effects of inspiratory muscle training after lung transplantation in children
論文タイトル(訳)
小児肺移植後の吸気筋トレーニングの効果
DOI
10.1136/bcr-2020-241114
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Vol.14 Issue 7 (2021)
著者名(敬称略)
山鹿 隆義 山本 周平 酒井 康成 市山 崇史
所属
健康科学大学健康科学部理学療法学科

抄訳

肺移植後の患者に呼吸リハビリテーションは重要とされている。しかし、肺移植後の呼吸リハビリテーションは確立しておらず、小児肺移植後の吸気筋トレーニングの効果は不明である.我々は,肺移植後の小児患者に吸気筋トレーニングを導入し、呼吸機能と呼吸困難を改善できるかどうかを検討した.症例は13歳の男児で、再生不良性貧血に対する同種骨髄移植後に移植片対宿主病による肺病変により、両側生体肺移植を実施された。その後、自宅退院したが、肺機能検査の値は年齢予測値と比較し、低値であり、日常生活は呼吸困難により制限があった。この症例に最大吸気圧の約30%の強さの吸気筋トレーニングを1日2回、2カ月間実施した。その結果、最大吸気圧の向上だけでなく、肺機能検査の値や呼吸困難の改善を認めた。小児肺移植後の吸気筋トレーニングは、呼吸機能や呼吸困難の改善に役立つ可能性を示した。

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2021/09/07

ペリセントロメア領域のノンコーディングRNAはCTCFの機能を阻害し、炎症性遺伝子群の発現を亢進させる

論文タイトル
Pericentromeric noncoding RNA changes DNA binding of CTCF and inflammatory gene expression in senescence and cancer
論文タイトル(訳)
ペリセントロメア領域のノンコーディングRNAはCTCFの機能を阻害し、炎症性遺伝子群の発現を亢進させる
DOI
10.1073/pnas.2025647118
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS August 31, 2021 118 (35) e2025647118
著者名(敬称略)
宮田 憲一、高橋 暁子 他
所属
公益財団法人 がん研究会 がん研究所 細胞老化プロジェクト

抄訳

加齢に伴い体内に蓄積した老化細胞は様々な炎症性蛋白質を分泌するSASP (Senescence-Associated Secretory Phenotype)をおこすことで、周囲の組織に炎症や発がんを誘発する。そのため、超高齢化社会を迎えた我が国においてSASP制御機構の解明が重要な課題とされている。本研究ではエピゲノム解析の結果から、老化細胞ではゲノムの反復配列(ペリセントロメア領域)の染色体が開き、この領域からノンコーディングRNA(サテライトII RNA)の転写が亢進していることを見出した。また、サテライトII RNAは適切な染色体構造の維持に重要なCTCFと結合し、その機能を阻害することで染色体間相互作用を変化させ、炎症性遺伝子群(SASP遺伝子群)の転写を促すことを明らかにした。さらに、がん微小環境においてがん細胞だけでなく、がん関連間質細胞(CAFs: Cancer Associated Fibroblasts)においてもサテライトII RNAが高発現しがんの悪性化に寄与していることが示唆された。これらの結果より、サテライトII RNAによる新たなSASP制御機構が解明され、サテライトII RNAが加齢性疾患の新規治療標的となりうる可能性が示唆された。

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2021/09/03

SPATA33はカルシニューリンをミトコンドリアに局在させることにより精子運動性を制御する

論文タイトル
SPATA33 localizes calcineurin to the mitochondria and regulates sperm motility in mice
論文タイトル(訳)
SPATA33はカルシニューリンをミトコンドリアに局在させることにより精子運動性を制御する
DOI
10.1073/pnas.2106673118
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS August 31, 2021 118 (35) e2106673118
著者名(敬称略)
宮田 治彦 伊川 正人 他
所属
大阪大学 微生物病研究所・附属遺伝情報実験センター 遺伝子機能解析分野

抄訳

カルシニューリンはカルシウム依存性の脱リン酸化酵素であり、免疫応答を含む様々な生命現象に関わっている。精子特異的なカルシニューリン (精子カルシニューリン) は、受精に必要な精子の運動性を制御しており、男性避妊薬の有望な標的だと考えられている。しかし、精子カルシニューリンと免疫細胞のカルシニューリンはアミノ酸配列が類似しており、精子カルシニューリンを阻害すると免疫機能も抑制されてしまう可能性がある。そのため、精子特異的にカルシニューリンの機能を制御する機構の解明が望まれていた。本研究では、カルシニューリンとの相互作用に関わるPxIxIT配列を含み、且つ精巣特異的に発現する遺伝子をin silicoで探索した。同定した3つの遺伝子のノックアウト (KO) マウスを作製したところ、SPATA33が精子カルシニューリンと相互作用することを見つけた。Spata33のKOマウスは、精子カルシニューリンのKOマウスと同様に精子運動性と生殖能力の低下を示した。さらに、Spata33のKO精巣ではカルシニューリンがミトコンドリアから消失していた。SPATA33はカルシニューリンをミトコンドリアに局在させることにより精子の運動性を制御していると考えられる。SPATA33を標的にすることで、精子特異的にカルシニューリンの機能を阻害する男性避妊薬の開発が期待される。

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2021/09/01

ヒトパルボウイルスB19感染症による全身性浮腫

論文タイトル
Generalised edema with human parvovirus B19 infection
論文タイトル(訳)
ヒトパルボウイルスB19感染症による全身性浮腫
DOI
10.1136/bcr-2021-243130
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Vol.14 Issue 7 (2021)
著者名(敬称略)
早野 聡史 押川 英仁
所属
熊本赤十字病院

抄訳

46歳女性が14日前からの全身浮腫と息切れにて来院した。彼女は1週間で6kgの体重増加を認めた。1ヶ月前に先行する発熱・倦怠感があり、関節痛はなかったが、体幹や四肢に紅斑を認めていた。身体所見では、両側性の下腿の圧痕性浮腫を認めた。また、胸部X線検査では、両側の胸水が貯留していた。その後、ヒトパルボウイルスB19(B19V)IgM(9.80)が陽性だったため、B19Vによる全身性浮腫と診断した。浮腫は少量の利尿薬の内服で改善を認めた。 B19V感染症による心不全や腎不全を伴わない全身浮腫の症例が報告されている。胎児と違って、成人のB19V感染症では心不全や溶血などは起こりにくく、本症例では、心筋炎・心外膜炎などを疑う所見はなく、心不全徴候も認めなかった。病因はまだ解明されておらず、発症から浮腫の期間は多くの場合、4-13日ほどであり、体重は2.5-7kg程度増加する。成人の急性発症の全身浮腫を認めた場合、B19V感染症も鑑別に挙げる必要がある。

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