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腸内細菌がどのように私たちの健康に影響を与えるのか、ご存知ですか？食事に応じて異なる短鎖脂肪酸（SCFA）が生成されるという事実に基づいて、個々人の健康効果を予測する新しい方法が発見されました。ISB（Institute for Systems Biology）の研究者らは、食事やプレバイオティクス、プロバイオティクスの摂取に応じて個々人がどのように短鎖脂肪酸を生成するかを予測する新しい方法を開発しました。この研究は、2024年6月24日にNature Microbiologyに掲載され、「Microbial Community-Scale Metabolic Modelling Predicts Personalized Short-Chain Fatty Acid Production Profiles in the Human Gut（微生物コミュニティスケールの代謝モデリングが人間の腸内での個別化された短鎖脂肪酸生成プロファイルを予測する）」と題されています。短鎖脂肪酸（SCFA）は、腸内細菌によって作られる有益な分子で、代謝改善、全身性炎症の低減、心血管の健康改善、がんリスクの低減などに密接に関係しています。しかし、同じ食事を摂取しても、個々人のSCFAプロファイルは大きく異なり、この個人間の変動を予測するツールは現在ありませんでした。ISBの科学者らは、腸内細菌群の代謝をモデル化することで、個々人のSCFA生成率を予測する「デジタルツイン」を構築することに成功しました。彼らは、腸内細菌の配列データと食事情報を用いて、各個人のモデルを特定しました。

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研究チーム、アンチセンス非コードRNAの重要な機能を発見。細胞内での非コードRNAの機能は長い間謎のままでした。非コードRNAはタンパク質を生成しないにもかかわらず、大量に存在しています。ドイツのゲッティンゲン大学の研究チームは、アンチセンスRNA（asRNA）が細胞内の「高速道路」として機能し、遺伝子発現を加速することを発見しました。この研究成果は2024年6月19日にNature誌に掲載されました。論文タイトルは「dsRNA Formation Leads to Preferential Nuclear Export and Gene Expression（dsRNA形成は核輸送と遺伝子発現を優先する）」です。RNA（リボ核酸）は、DNAの情報をタンパク質に翻訳する中心的な役割を果たします。RNAにはさまざまな種類があり、その一つがメッセンジャーRNA（mRNA）です。mRNAは、細胞核内のDNAからタンパク質の設計図を細胞質に運び、そこで他の細胞成分がそれをタンパク質に変換します。これに対し、非コードRNAはタンパク質を生成せず、多くはmRNAの補完鎖として生成されるため、アンチセンスRNA（asRNA）と呼ばれます。

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新しい検査キットがカキの安全性をどのように保証するのか…？2024年6月25日、リアルタイムPCRキットと試薬の設計、製造、検証、供給を専門とする企業、プライマーデザイン（ノバサイトグループの一員）は、カキ中のノロウイルスを検出するための「genesig® Easy_oys Detection Kit」を発表しました。この定量PCR（qPCR）アッセイは、カキ組織中のノロウイルスの遺伝子グループ（G）IおよびGIIの病原体を迅速かつ確実に検出することを可能にします。使いやすいワークフローは、コスト効率に優れ、生産ライン全体で汚染ポイントを特定するために現場で使用でき、公衆衛生リスクを低減し、養殖場の閉鎖を最小限に抑えることができます。ノロウイルスはウイルス性胃腸炎の主な原因であり、食品による感染は英国で推定16％のケースを占めています。人間の下水がカキのベッド周辺に放出されることで、ウイルスがその消化腺に蓄積され、500ゲノムコピー/グラム以上のノロウイルスGI/GIIが存在する場合、人間が摂取すると重大な感染リスクを引き起こします。

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「APOE3 Christchurch遺伝子変異を持つ家系の27名が、持たない家系よりもアルツハイマー病の発症が5年遅れることが判明しました。この遺伝子変異は新たな治療法の鍵となるのでしょうか？」マサチューセッツ総合病院（Massachusetts General Hospital）やその他の研究機関からなる国際チームは、40代で発症する早期発症型アルツハイマー病に遺伝的にかかりやすい1000人以上の家族を対象に、保護的な遺伝子変異を探してきました。2019年、研究者らは「クライストチャーチ変異（Christchurch variant）」がアルツハイマー病に対して保護的である可能性があると報告しました。この変異を2つ持つ家族の一員が、予想されていたよりも30年遅れて認知機能障害を発症したのです。今回の研究では、このAPOE3 Christchurch変異を1つ持つだけでもある程度の保護効果があることが新たに示されました。これは、新たな治療標的を示唆する重要な発見です。

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ケトジェニックダイエットは記憶力向上に寄与することが知られていますが、その効果をもたらす具体的なメカニズムとは？新たな研究が、その謎に迫りました！ケトジェニックダイエットは、ダイエット愛好者や批評家の間で議論の的となっていますが、いずれにせよ、このダイエットはマウスの記憶に科学的に証明された影響を与えます。バック研究所とチリ大学の科学者らは、高脂肪低炭水化物のダイエットが年老いたマウスの記憶を向上させる方法を明らかにする中で、シナプス機能を改善する新しい分子シグナル伝達経路を特定しました。この発見は、脳の健康と老化に対するこのダイエットの効果を説明する手助けとなります。2024年6月5日にCell Reports Medicine誌に発表されたこの研究は、「Ketogenic Diet Administration Later in Life Improves Memory by Modifying the Synaptic Cortical Proteome Via the PKA Signaling Pathway in Aging Mice（ケトジェニックダイエットの後期投与が老齢マウスにおけるPKAシグナル伝達経路を介したシナプスコルチカルプロテオームの修飾によって記憶を改善する）」というタイトルのオープンアクセス論文です。この発見は、ケトジェニックダイエットやその副産物を必要とせず、分子レベルで記憶効果をターゲットにする新たな方向性を提供します。「我々の研究は、ケトジェニックダイエットの効果が脳機能全般に利益をもたらし、老化中のこの機能の維持と改善のための作用メカニズムを提供することを示しています」と、この研究のシニア著者であり、チリ大学の教授であり、脳の健康と代謝に関するゲロサイエンスセンターのディレクターであり、バック研究所の客員教授であるクリスチャン・ゴンザレス・ビジャウト博士（Christian González-Billault, PhD）は述べています。

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画期的な電子包帯技術が慢性創傷治療に革命をもたらす？ケック医科大学（Keck School of Medicine of USC）の研究者らは、慢性創傷のモニタリングと治療を改善するために、先進的な電子包帯やその他のツールの開発を共同で進めています。慢性創傷、例えば糖尿病性潰瘍や手術後の傷、褥瘡などは、多くの人々が認識している以上に致命的です。慢性創傷を持つ患者の5年生存率は約70％で、乳がんや前立腺がんなどの重篤な病気よりも低いのです。創傷治療には年間280億ドルもの費用がかかると推定されています。ケック医科大学とカリフォルニア工科大学（Caltech）の研究チームは、傷の内部の変化を自動的に感知し反応するスマート包帯など、創傷ケアを革新するための最先端技術を開発しています。この高技術なドレッシングは、治癒過程や感染症、異常な炎症などの潜在的な合併症に関する連続データを提供し、リアルタイムで薬物やその他の治療を届けることができます。

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早期パーキンソン病診断の新しい血液検査方法が開発されました！新しい血液検査でパーキンソン病の早期発見が可能に？最新の研究成果が未来の治療法を変えるかもしれません！ 

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うつ病の認知的バイオタイプとは何か？その解明により、個別化された診断と治療の道が開かれるかもしれません。スタンフォード大学の精神医学と行動科学の教授、リーン・ウィリアムズ博士（Leanne Williams, PhD）は、国立衛生研究所（NIH）の「Individually Measured Phenotypes to Advance Computational Translation in Mental Health」イニシアティブの一環として、5年間で1,886万ドルの助成金を受け、うつ病の診断と治療のためのツールを開発します。ウィリアムズ博士は、ビンセント・V・C・ウー教授であり、スタンフォード精密精神健康・ウェルネスセンターのディレクターを務め、プロジェクトのリーダーを担当します。共同研究者には、イリノイ大学シカゴ校のジュン・マ博士（Jun Ma, MD, PhD）およびオル・アジロレ博士（Olu Ajilore, MD, PhD）が含まれます。その他のスタンフォード医学の研究者として、ローラ・ハック博士（Laura Hack, MD, PhD）、トレバー・ヘイスティー博士（Trevor Hastie, PhD）、ブイル・ジョー博士（Booil Jo, PhD）、ルース・オハラ博士（Ruth O’Hara, PhD）、ピーター・ヴァン・ロッセル博士（Peter van Roessel, MD, PhD）、アラン・シャッツバーグ博士（Alan Schatzberg, MD）が名を連ねています。現在の評価と治療方法で改善するうつ病患者は3分の1に過ぎませんが、このプロジェクトにはその数を倍増させる可能性があります、とウィリアムズ博士は述べています。

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伝統的な中国医学のアフリカ豚熱対策への可能性。アフリカ豚熱（ASF）に対する伝統的な中国医学（TCM）の可能性が明らかに！ASFは豚に近い100％の死亡率をもたらすウイルス性疾患であり、その対策が急務です。TCMがどのように抗ウイルス特性と免疫力を高めるのか、興味深い発見が続きます。アフリカ豚熱（ASF）は、2018年に中国で出現して以来、養豚業に深刻な脅威をもたらし、重大な経済的および農業的混乱を引き起こしています。この病気は、アフリカ豚熱ウイルス（ASFV）によって伝染し、致死率はほぼ100％に達します。ウイルスの複雑な性質により、効果的なワクチンや治療法の開発は困難を極めています。この緊急事態に対応するためには、養豚コミュニティへのASFの影響を管理し、緩和するための革新的なアプローチが求められています。

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パーキンソン病の進行を助長するタンパク質、α-シヌクレインの広がりを阻止する新しい手法が明らかに？ジョンズ・ホプキンス大学の研究者たちは、Aplp1とLag3という細胞表面受容体の相互作用が鍵となることを発見しました。ジョンズ・ホプキンス大学の医学部の研究者たちは、遺伝子操作されたマウスを用いた研究において、パーキンソン病を引き起こすα-シヌクレインの広がりを促進する細胞表面タンパク質Aplp1に関与する新たな生物学的標的を特定しました。この研究成果は、2024年5月31日にNature Communications誌に発表されました。論文タイトルは「Aplp1 Interacts with Lag3 to Facilitate Transmission of Pathologic a-Synuclein（Aplp1はLag3と相互作用し、病的なα-シヌクレインの伝播を促進する）」です。研究者たちは、Aplp1が他の細胞表面受容体Lag3と結合し、これが有害なα-シヌクレインタンパク質を脳細胞に広げる過程の重要な部分であることを明らかにしました。これらのタンパク質の蓄積はパーキンソン病の特徴です。注目すべきは、Lag3が既に米国食品医薬品局（FDA）に承認された癌治療薬の標的であり、抗体を用いて人間の免疫システムに攻撃対象を教える方法が利用されている点です。

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遺伝子治療で巨大母斑を逆転させる可能性を発見！フランシス・クリック研究所、UCLグレート・オーモンド・ストリート子ども健康研究所、グレート・オーモンド・ストリート病院（GOSH）の研究者らが、新たな遺伝子治療を設計しました。この治療法は、希少な皮膚疾患である先天性メラノサイト母斑症候群（CMN）による巨大な母斑を緩和する可能性があります。将来的には、この治療法が巨大な母斑を逆転させ、患者のがん発症リスクを減少させることが期待されています。さらに、他の一般的な母斑に対しても、手術に代わる治療法としての可能性があります。小さな皮膚の母斑は一般的ですが、先天性メラノサイト母斑症候群（CMN）の場合、子どもたちは体の最大80％を覆う大きな痛みや痒みを伴う母斑を持って生まれます。これらの母斑は時折、悪性黒色腫と呼ばれる重篤ながんに進展することがあります。

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脳スキャンでうつ病の最適な治療法を特定できる時代が近づいています。スタンフォード大学医学部の研究によると、機械学習と脳イメージングを組み合わせることで、うつ病と不安症のサブタイプを明らかにし、効果的な治療法を提案することができるのです。スタンフォード大学医学部の研究者らが発表した新しい研究によると、脳イメージング技術と機械学習を組み合わせることで、うつ病と不安症の生物学的サブタイプ、または「バイオタイプ」を6つに分類し、そのうち3つのバイオタイプに対して効果的または非効果的な治療法を特定することができました。この研究成果は2024年6月17日にNature Medicine誌に掲載され、論文タイトルは「Personalized Brain Circuit Scores Identify Clinically Distinct Biotypes in Depression and Anxiety（個別化された脳回路スコアによりうつ病と不安症の臨床的に異なるバイオタイプを特定）」です。 

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「見えない」寄生虫が明らかに！多くの海洋魚類に存在し、これまで見過ごされていた寄生虫が、遺伝子再構成の技術によって明らかにされました。この寄生虫は臨床的に重要な寄生虫群に属しており、その存在はこれまでの研究では認識されていませんでした。 

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砂浜にいる小さな生物が冬の寒さをどのように乗り越えているのか、ご存じですか？実は、彼らはある化学物質を使って深い眠りに入るのです！ マグネシウム化合物は、多くの人々がリラックスするための一般的な成分ですが、新しい研究によれば、これを利用して厳しい条件を乗り越えているのは人間だけではないようです。イギリスのコーンウォールで行われた実験とプリマス大学の研究室での検証により、砂浜に生息する大型のハマトビムシ（Talitrus saltator）が、気温が下がると体内のマグネシウムイオンのレベルを上昇させて活動を減少させることが確認されました。特に新しい研究では、ハマトビムシが深い眠りに入る際に、体内のマグネシウムレベルをさらに増加させる手段を持っていることが初めて示されました。時には、マグネシウムレベルを2倍以上にすることもあります。

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ニュージーランドの最小の鳥にも音声学習の可能性？カラフルなオウムや美しい歌声を持つスズメ、素早いハチドリが新しい音を学習できることは知られていますが、ニュージーランドの最小の鳥であるライフルマン（ティティポウナム）にも同様の能力があるかもしれません。 

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東アジア人に特有のPAX4遺伝子変異が、どのようにして膵臓のβ細胞に影響を与え、糖尿病リスクを高めるのかが初めて明らかにされました。どのようなメカニズムが潜んでいるのでしょうか？東アジア人に特有のPAX4遺伝子変異が、2型糖尿病（T2D）のリスクを最大1.8倍に高めることが以前に発見されました。この遺伝子変異が膵臓のβ細胞の発達と機能にどのように影響を与えるのかを初めて明らかにした研究が、Nature Communications誌に掲載されました。β細胞はインスリンを生成する重要な役割を果たしており、糖尿病患者の血糖値を調節し、深刻な合併症を防ぐために欠かせません。この研究から得られた知見は、糖尿病予防と管理における治療法の開発と個別化アプローチの可能性を示しており、糖尿病との戦いにおいて重要な一歩となります。公開された論文のタイトルは「PAX4 Loss of Function Increases Diabetes Risk by Altering Human Pancreatic Endocrine Cell Development（PAX4機能喪失はヒト膵内分泌細胞の発達を変化させて糖尿病リスクを高める）」です。T2Dは500万人以上の東アジア人に影響を与える慢性的な代謝疾患です。シンガポールでは、東アジア系の人々が人口の約75％を占め、そのうち10％がPAX4 R192H遺伝子変異を持っており、これが糖尿病リスクを高めています。この研究は、A*STAR分子細胞生物学研究所（IMCB）の上級主任科学者であるエイドリアン・テオ博士（Adrian Teo, PhD）を中心に、IMCB、シンガポール国立大学（NUS）、スタンフォード大学、オックスフォード大学、国立大学病院（NUH）、シンガポール総合病院（SGH）の研究者と臨床医が協力して行いました。

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ハンチントン病が脳だけでなく血管にも影響を与えることが明らかに。ハンチントン病が脳の神経細胞だけでなく、微細な血管にも広範な影響を与えることが明らかになりました。この発見は、病気の予測や治療効果の評価に新たな可能性を示しています。ハンチントン病は遺伝性の病気であり、認知症を引き起こし、運動機能、記憶、認知能力の進行性の低下をもたらします。現在のところ、治療法は存在しません。この研究は、2024年6月10日にオープンアクセスの雑誌Brain Communicationsに掲載されました。研究は、ランカスター大学のジュリアン・ビェルカン（Juliane Bjerkan）、ジェマ・ランカスター（Gemma Lancaster）、ピーター・マクリントック（Peter McClintock）、アネタ・ステファノフスカ博士（Aneta Stefanovska, PhD）ら、およびリュブリャナ大学医学部のヤン・コバル（Jan Kobal）、サンジャ・セショク（Sanja Šešokand）、バーナード・メグリッチ（Bernard Meglič）ら、ケンブリッジ大学病院NHSトラストのカロル・ブドホスキ（Karol Budohoski）、ケンブリッジ大学のピーター・カークパトリック（Peter Kirkpatrick）らによって行われました。論文のタイトルは「The Phase Coherence of the Neurovascular Unit Is Reduced in Huntington’s Disease（ハンチントン病における神経血管ユニットの位相同期の低下）」です。

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象が名前を呼び合う？彼らのコミュニケーション能力に驚き！コロラド州立大学（CSU）の科学者らは、象が互いに名前を呼び合い、名前を呼ばれた象が応答することを発見しました。この新しい研究は、2024年6月10日にNature Ecology and Evolution誌に掲載されました。論文タイトルは「African Elephants Address One Another with Individually Specific Name-Like Calls（アフリカ象は個別の名前のような呼び方で互いに呼びかける）」です。CSU、Save the Elephants、およびElephantVoicesの研究者らは、機械学習を用いて、象の呼び声に特定の個体を示す名前のような要素が含まれていることを確認しました。この行動は観察に基づいて推測されていましたが、実際に録音された呼び声を再生すると、呼びかけられた象は応答し、スピーカーに近づくなどの反応を示しました。他の象に向けられた呼び声にはほとんど反応しませんでした。

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若い鳥と年老いた鳥がペアを組むと、社会的な近接欲求が世代を超えて飛行経路の改善をもたらす可能性があることをご存知ですか？エドウィン・ダルマイジャー博士（Edwin Dalmaijer, PhD）率いる英国ブリストル大学の認知神経科学者による新しい研究は、ハトの飛行経路における社会的影響を調査しました。この研究は、ペアを組んだハトの飛行パターンをコンピューターモデルと比較し、若い鳥が年上の鳥からルートを学びつつ改良を加えることで、世代を超えてより効率的な飛行経路が生まれることを示しました。この研究は2024年6月6日にオープンアクセスジャーナルPLoS Biologyに掲載されました。論文タイトルは「Cumulative Route Improvements Spontaneously Emerge in Artificial Navigators Even in the Absence of Sophisticated Communication or Thought（洗練されたコミュニケーションや思考がなくても人工ナビゲーターに累積的な経路改善が自発的に生じる）」です。ハトは特定の場所へ長距離を移動する能力で知られています。多くの鳥と同様に、太陽や地球の磁場を感知してナビゲートしますが、これらの感覚だけでは最も効率的なルートを生成することはできません。

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エプスタイン・バール・ウイルス（EBV）が多発性硬化症（MS）を引き起こすメカニズムは、以前考えられていたよりも免疫システムの「誤認」が多いことが原因かもしれません！エプスタイン・バール・ウイルス（EBV）が多発性硬化症（MS）の発症に関与する役割は、体の免疫システムが誤った標的に結びつくクロスリアクティビティのレベルが以前よりも高いことが原因である可能性があります。2024年6月6日にPLoS Pathogensに発表された新しい研究では、多発性硬化症の人々、EBVに感染している健康な人々、そして最近のEBV感染による伝染性単核球症から回復している人々の血液サンプルが調査されました。この研究は、この一般的なウイルスがどのようにして多発性硬化症の発症に繋がるかを理解するための世界的な取り組みの一環として行われ、20年にわたるEBVとMSの関連を示す証拠の蓄積に基づいています。このオープンアクセス論文のタイトルは「Heightened Epstein-Barr Virus Immunity and Potential Cross-Reactivities in Multiple Sclerosis（多発性硬化症におけるエプスタイン・バール・ウイルス免疫と潜在的なクロスリアクティビティの増加）」です。以前の研究では、EBVタンパク質の一つであるEBNA1に対する抗体応答が中枢神経系のいくつかのタンパク質も認識することが示されていましたが、本研究ではウイルスタンパク質を標的とするT細胞（免疫システムのもう一つの重要な部分）が脳タンパク質も認識できることが明らかになりました。

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アルツハイマー病の診断と治療に新たな道が開かれる可能性が…！最新の研究で、予想外の要因としてアンモニアの異常が注目されました。これがどのようにアルツハイマー病に関連しているのか、詳しく見てみましょう。2024年5月7日にNature Communicationsに公開されたオープンアクセス論文「Metabolic Phenotyping Reveals An Emerging Role Of Ammonia Abnormality In Alzheimer’s Disease（代謝表現型分析によりアルツハイマー病におけるアンモニア異常の新たな役割が明らかに）」が、アルツハイマー病（AD）に関連する重要な代謝異常を発見し、アンモニアという予期しない要因に注目しています。研究のハイライト

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およそ1億年前、驚くべき進化の転換点が胎盤哺乳類に多様化と寒冷地への進出を可能にしました。ストックホルム大学と共同研究機関が新たに示した研究によれば、典型的な哺乳類のヒーター器官である褐色脂肪は現代の胎盤哺乳類にのみ進化したことがわかりました。ストックホルム大学の研究チームは、ドイツのHelmholtz Munichとベルリン自然史博物館、および英国のイーストアングリア大学と共同で、私たちの遠い親戚である有袋類が完全に進化していない形の褐色脂肪を持つことを実証しました。彼らは、熱を生み出す重要なタンパク質であるUCP1が胎盤哺乳類と有袋類の分岐後に活性化したことを発見しました。この発見は、哺乳類の進化、恒温性、および代謝における褐色脂肪の役割を理解する上で非常に重要です。「私たちの研究は褐色脂肪の起源とその調節を理解するための重要な貢献です」と、共著者のスザンネ・カイパート博士（Susanne Keipert, PhD）は述べています。「褐色脂肪のエネルギー消費機能は、肥満、糖尿病、および心代謝疾患の改善の可能性があるため、医学研究の主要な焦点となっています。」

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新しい研究が正に帯電したアミノ酸ブロックと体内時計の変化を関連付ける。私たちの体内時計を動かす概日リズムは、植物、菌類、昆虫、そして人間を含む多くの生物の重要なシステムと密接に関連しています。このため、体内時計の乱れは特定のがんや自己免疫疾患を含む人間の病気の発症率の増加と関連しています。レンセラー工科大学（Rensselaer Polytechnic Institute）のジェニファー・ハーレー博士（Jennifer Hurley, PhD）、リチャード・バルークMDキャリア開発チェアおよび生物科学部の副学科長は、体内時計が時間を保つ仕組みを理解することに専念しています。「タンパク質は生命の構成要素であるため、これらのタンパク質がどのように相互作用するかを根本的に理解することが重要です」とハーレー博士は述べています。「タンパク質の相互作用を知ることは、生物がどのように行動するかを教えてくれるだけでなく、その行動を変える機会も与えてくれます。」

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新しい遺伝子治療法が両耳の聴力を回復させる！新しい遺伝子治療が両耳に投与された5人のDFNB9を持つ子供たちに、音源の位置を特定する能力や騒がしい環境での聴覚が向上するなどの追加効果をもたらしました。上海の研究者とマスアイアンドイヤー（Mass Eye and Ear）の研究チームは、DFNB9による先天性難聴を持つ5人の子供たちに対し、両耳への遺伝子治療を行い、聴覚の回復を示しました。この研究は、両耳に遺伝子治療を行う初の臨床試験であり、音源の位置を特定する能力や騒がしい環境での聴覚の向上など、片耳のみの治療では得られなかった追加効果が確認されました。上海のEye & ENT Hospital of Fudan Universityとマスアイアンドイヤー（Mass Eye and Ear）研究者との共同研究により、DFNB9を持つ5人の子供たちの両耳に遺伝子治療を行い、聴覚の回復を示しました。すべての子供が音の発生源を特定する能力を獲得し、騒がしい環境での音声認識が向上しました。この試験は、両耳に対する遺伝子治療を初めて提供するものであり、研究者らはこの成果を国際的に拡大することを目指しています。

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パーキンソン病などの治療に使われる現在の電極に代わる、新しいデバイスが開発されたとしたら…？マサチューセッツ工科大学（MIT）のエンジニアは、パーキンソン病やその他の疾患の治療に現在使用されている電極に代わる、埋め込み型デバイス「ImPULS（インパルス）」を開発しました。この新しいデバイスは、超音波を用いて脳の深部を刺激することができ、髪の毛の太さほどの繊維で構成されています。深部脳刺激療法は、脳に埋め込まれた電極が電気パルスを送ることでパーキンソン病などの神経疾患を治療する方法ですが、電極は時間と共に腐食し、瘢痕組織が蓄積するため、取り除く必要が出てきます。MITの研究者たちは、この問題を解決するために、電気ではなく超音波を使用して深部脳刺激を行う新しいアプローチを開発しました。この刺激により、パーキンソン病患者の脳の特定部位でドーパミンを放出することができることを、マウスを用いた研究で示しました。「超音波を使用することで、脳の深部にあるニューロンを発火させる新しい方法を作り出すことができます」と、MITメディアラボの准教授であり、この新しい研究の上級著者であるジャナン・ダグデビレン博士（Canan Dagdeviren, PhD）は述べています。「このデバイスは髪の毛の繊維よりも細いため、組織へのダメージはごくわずかであり、脳の深部でも容易に操作できます。」

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シャルコー・マリー・トゥース（CMT）病の原因となる遺伝子重複が、どのように神経の絶縁カバーを提供するシュワン細胞の細胞膜に影響を与えるのでしょうか？シャルコー・マリー・トゥース（CMT）病は、末梢神経に影響を与える遺伝性の疾患群で、筋力低下や感覚喪失を引き起こします。CMTの様々な亜型の中で、CMT1Aは最も一般的な形態であり、PMP22遺伝子の重複によって特徴づけられます。CMT1Aに関連する遺伝的異常はよく知られていますが、PMP22重複が疾患にどのように寄与するかの正確なメカニズムは、これまで解明されていませんでした。PMP22遺伝子は、末梢神経の保護カバーであるミエリン鞘の一部である「末梢ミエリンタンパク質22」をコードしています。CMT1Aでは、このミエリン鞘が劣化します。PMP22タンパク質はシュワン細胞によって生成されるため、ルド・ヴァン・デン・ボッシュ教授（VIB-KUルーヴェン脳・疾患研究センター）の研究室は、シュワン細胞に注目しました。CMTのPMP22重複を持つヒト細胞培養と動物モデルを調査することで、研究者は発達中のシュワン細胞に対するPMP22重複の影響を評価しました。

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ニューカレドニアの熱帯雨林に生息する小さな植物、トネリコシダ（Tmesipteris oblanceolata）が持つ驚異的なゲノムサイズとは？2024年5月31日、科学雑誌iScienceに発表された論文「A 160 Gbp Fork Fern Genome Shatters Size Record for Eukaryotes（160Gbpのトネリコシダゲノムが真核生物のサイズ記録を破る）」は、トネリコシダのゲノムサイズが160.75 Gbp/1Cに達することを明らかにしました。この発見は、遺伝学研究の境界を再定義し、新たな議論と研究を巻き起こすことでしょう。 

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脳の深部に外科手術なしで治療法を届ける新技術が開発されたというニュースをご存知でしょうか？EPFLの研究者らは、外科手術なしで人間の脳の深部を探査する新技術を成功裏にテストしました。この技術は、潜在的な治療目的に使用できる可能性があります。神経疾患は、世界中で数百万人の人々に影響を与え、その治療は非常に困難です。依存症、うつ病、強迫性障害（OCD）などの病気は、複数の脳領域と回路を含む複雑な病理を特徴としています。これらの条件の治療は、脳機能の理解が不十分であることや、侵襲的な手術をせずに深部脳構造に治療を届ける難しさがあるため、非常に困難です。神経科学の急速に進化する分野では、非侵襲的な脳刺激が手術やインプラントなしで多くの神経学的および精神的な状態を理解し治療するための新たな希望となっています。EPFL（ローザンヌ連邦工科大学）の生命科学部のデフィチェク臨床神経工学講座を持つフリードヘルム・フンメル医学博士（Friedhelm Hummel, MD）とポスドクのピエール・ヴァシリアディス（Pierre Vassiliadis）は、この分野で新しいアプローチを開発し、依存症やうつ病などの治療の前線を開いています。

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CRISPR技術がRNAにも応用できるなんて...！モンタナ州立大学の研究チームが発見した驚きのプロセスとは？モンタナ州立大学の研究チームは今週、RNA（DNAの化学的な近縁体）がCRISPRsを用いて編集できることを示す研究を発表しました。この研究は、人間の細胞内で新しいプロセスを明らかにし、さまざまな遺伝性疾患の治療に可能性をもたらします。ポスドク研究員のアルテム・ネムドリー博士（Artem Nemudryi, PhD）とアンナ・ネムドライア博士（Anna Nemudraia, PhD）は、モンタナ州立大学農学部の微生物学・細胞生物学科の教授であるブレイク・ウィーデンヘフト博士（Blake Wiedenheft, PhD）と共にこの研究を行いました。論文は「Repair Of CRISPR-Guided RNA Breaks Enables Site-Specific RNA Excision in Human Cells（CRISPR誘導RNA切断の修復によりヒト細胞内の部位特異的RNA切除が可能に）」と題され、4月25日木曜日にオンラインでScience誌に発表されました。この論文は、プログラム可能な遺伝子工学のためのCRISPR応用におけるチームの継続的な研究の最新の進展を示しています。CRISPRは「Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats」の略で、細菌がウイルスを認識して撃退するために使用する一種の免疫システムです。ウィーデンヘフト博士は、CRISPRが長年にわたってDNAを切断・編集するために使用されてきたが、RNAに同様の技術を適用することは前例がないと述べています。DNA編集にはCRISPR関連タンパク質のCas9が使用されますが、RNA編集には異なるCRISPRシステム、すなわちtype-IIIが必要です。「以前の研究では、type-III CRISPRsを用いて試験管内でウイルスRNAを編集しました」とネムドリー博士は述べました。「しかし、私たちは人間の生きた細胞内でRNAの操作が可能かどうかを疑問に思いました。」

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単一分子を検出しプロファイルするための最も感度の高い方法が開発されました。これにより、物質の基本的な構成要素がどのように相互作用するのかをより深く理解する新しいツールが登場しました。この技術が創薬や先端材料の開発にどのような影響を与えるのでしょうか？ウィスコンシン大学マディソン校（University of Wisconsin-Madison）の科学者らが、単一分子を検出しプロファイルするための最も感度の高い方法を開発しました。この技術は、物質の基本的な構成要素がどのように相互作用するのかを理解するための新しいツールとなり、創薬や先端材料の開発に影響を与える可能性があります。この技術的な成果は、2024年5月8日にNature誌に詳細が記載されており、「Label-Free Detection and Profiling of Individual Solution-Phase Molecules（ラベルフリーの溶液相単一分子検出およびプロファイリング）」というタイトルの論文として発表されました。従来の蛍光ラベルを用いる方法では、分子が自然に相互作用する様子を見逃してしまうことがありましたが、新しいラベルフリーの方法では、分子がラベルを持っているかのように容易に検出できます。

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新しい研究が示す：風が翼に触れるとハチドリは3Dボディマップを作成する。ハチドリの飛行メカニズムはよく研究されていますが、触覚がどのように彼らが花から蜜を飲む際に衝突を避けるのに役立つかについては、まだ十分に解明されていません。鳥の脳がどのように触覚を処理するかは哺乳類の研究からの知見に基づいていますが、鳥の脳は哺乳類の脳とは大きく異なります。新しい研究によれば、羽や脚に触れる風圧が前脳の特定のニューロン群を活性化し、体のマップを作成することで、ハチドリが飛行を微調整するのに役立つ可能性があります。カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）主導の研究は、風が翼の前縁や脚の皮膚に触れると、前脳の二つの特定の部位のニューロンが発火してハチドリが自分の体の3Dマップを作成することを示しています。触覚受容体は嘴、顔、頭にも存在し、物体への接近度に応じた風圧の強さを感知して脳に信号を送ります。この信号は、体の位置を物体に対して調整するために使用されます。この研究結果は2024年5月29日にCurrent Biology誌に掲載されました。

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新しい抗生物質「ロラマイシン」は、マウスモデルの急性肺炎や敗血症において、薬剤耐性菌感染症を減少または消失させる一方で、マウスの腸内の健康な微生物を保護することが確認されました。この発見は、新世代の抗生物質の可能性を示唆しています。研究の詳細は、2024年5月29日にNatureに掲載された論文「A Gram-Negative-Selective Antibiotic That Spares the Gut Microbiome（腸内微生物を保護するグラム陰性菌選択的抗生物質）」に記載されています。イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の化学教授ポール・ハーゲンロザー博士（Paul Hergenrother, PhD）と元博士課程の学生クリステン・ムニョス（Kristen Muñoz）によって主導されたこの研究は、多剤耐性菌株に対する効果を確認し、病院関連の危険な細菌感染症であるクロストリジオイデス・ディフィシル（Clostridioides difficile）をも防ぐことができました。「私たちが日常的に使用している抗生物質は、感染症と闘い、場合によっては命を救う一方で、有害な影響も及ぼしています」と、ハーゲンロザー博士は述べています。「これらの抗生物質は、感染を治療する過程で私たちの良い細菌も殺してしまうのです。そこで、病原菌を殺し、有益な細菌を残す次世代の抗生物質について考え始めました。」

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メンタルヘルスに関する取り組みが注目される中、最新の研究では、若者のメンタルヘルスに対する包括的な介入がどのような効果をもたらすのかが明らかにされました。特に、「Health4Life」プログラムが短期間でどのように心理的な負担を軽減するのかについて詳しく探っていきます。「Health4Life」研究の成果：短期的な心理的負担の軽減に効果「Health4Life」研究は、コンソート（CONSORT）ガイドラインに従ったランダム化比較試験（RCT）であり、オーストラリアとニュージーランドの臨床試験登録（ANZCTR）に事前登録されたものです。この研究は、ニューサウスウェールズ州（NSW）、クイーンズランド州（QLD）、西オーストラリア州（WA）の青少年のリスク行動を対象に行われ、シドニー大学、カーティン大学、クイーンズランド大学などの複数の機関から倫理的承認を受けています。

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アルツハイマー病の進行を遅らせる新たな道筋が見えてきた...！反応性アストロサイトとプレキシン-B1タンパク質の役割に着目した画期的な研究が明らかに。マウントサイナイのアイカーン医科大学の研究者ら（researchers at the Icahn School of Medicine at Mount Sinai）がアルツハイマー病研究において重要な突破口を開きました。今回の研究は、反応性アストロサイトとプレキシン-B1（plexin-B1）タンパク質の役割に焦点を当てており、アルツハイマー病の進行を遅らせる、あるいは止める可能性を秘めています。この研究は、脳内の細胞間コミュニケーションに重要な洞察を提供し、革新的な治療戦略への道を開くものです。論文は2024年5月27日に「Nature Neuroscience（DOI 10.1038/s41593-024-01664-w）」に掲載されました。タイトルは「Regulation of Cell Distancing in Peri-Plaque Glial Nets by Plexin-B1 Affects Glial Activation and Amyloid Compaction in Alzheimer’s Disease（アルツハイマー病におけるプレキシン-B1によるプラーク周囲のグリアネットの細胞間距離の調整がグリアの活性化とアミロイド凝集に影響を与える）」です。この画期的な研究は、プレキシン-B1（plexin-B1）タンパク質の操作によって脳のアミロイドプラークを除去する能力を高めることを中心としています。反応性アストロサイトは、怪我や病気に応じて活性化する脳細胞の一種であり、このプロセスに重要な役割を果たすことが分かりました。これらの細胞は、アミロイドプラーク周囲の間隔を制御し、他の脳細胞がこれらの有害な堆積物にアクセスし、除去する方法に影響を与えます。アイカーンマウントサイナイの神経科学および神経外科の准教授であるローランド・フリーデル博士（Roland Friedel, PhD）は、「私たちの発見は、細胞がこれらの有害なプラークとどのように相互作用するかを改善することで、新しい治療法を開発するための有望な道筋を提供します」と述べています。この研究は、健康な個人とアルツハイマー病患者を比較する複雑なデータ分析に基づいており、病気の分子および細胞レベルの基盤を理解することを目的としています。

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歳を重ねると体の不調が増えるのはなぜだろう？研究者たちは、その大きな謎の一つを解明したかもしれない。それは私たちの血液に関するものだ。2024年5月14日にCell誌で発表された研究によると、スタンフォード大学のポスドク研究員であるドナ・M・ポスカブロ（Donna M. Poscablo）氏と、上級著者であるE.カミラ・フォースバーグ博士（E. Camilla Forsberg, PhD）を含むカリフォルニア大学サンタクルーズ校の研究者らは、加齢が血液の凝固能力に及ぼす驚くべき影響を深く探求しました。このオープンアクセスの論文は「An Age-Progressive Platelet Differentiation Path from Hematopoietic Stem Cells Causes Exacerbated Thrombosis（造血幹細胞からの年齢進行性の血小板分化経路が悪化した血栓症を引き起こす）」と題されています。加齢と共に、私たちの体は血小板を新しい方法で作り始めるのです。血小板は出血を止める役割を持つ小さな血球であり、非常に重要です。しかし、歳を取ると幹細胞が通常のルートを外れ、より速く血小板を生成するようになります。一見、これは良さそうに思えるかもしれませんが、実際には危険な血栓を作りやすくなるのです。

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中国原産のヤマモモ、Myrica rubraは、その独特な風味と栄養価、経済的価値で高く評価されています。しかし、これまでのゲノム解析では配列の連続性が欠けており、包括的な遺伝子研究が妨げられていました。そこで、ヤマモモの果実品質に影響を与える遺伝因子の詳細な調査が必要でした。国家生物化学脅威管理重点研究室の研究者らは、画期的な発見を行いました。彼らの研究は、2024年1月30日にHorticulture Research誌に発表されました。この研究では、「Zaojia」品種のテロメアからテロメアまでの完全な参照ゲノムの組み立てと、ヤマモモの果実品質に影響を与える遺伝因子を明らかにするゲノムワイド関連解析（GWAS）を報告しています。この研究では、PacBio HiFiロングリードを用いて「Zaojia」品種の292.60 MbのT2Tゲノムを組み立て、ゲノムの連続性を大幅に向上させました。研究者らは、6,649,674の一塩基多型（SNP）を特定し、173のアクセスションでGWASを実施し、1,937のSNPを28の果実品質特性に関連する1,039の遺伝子に結びつけました。特に、染色体6上のSNPクラスターが果実の色を調節し、アントシアニンの生成を増加させる2つのMYB遺伝子とMLP様タンパク質遺伝子が関与していることが判明しました。

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果実バエの羽が正しく発達しないと、ハエは生きられません。UCリバーサイド（UCR）の研究者たちは、ハエの胚細胞がどのように発達するのかを解明し、人間の発達や先天性異常の治療に新たな可能性を開きました。果実バエの羽の形が正しくない場合、ハエは死んでしまいます。UCリバーサイド（UCR）の研究者たちは、果実バエの胚細胞が必要な形に発達する仕組みを明らかにし、人間の発達や先天性異常の治療に新たな道を開きました。生物学者は通常、個々の細胞の一部を調べて組織の発達を研究しますが、UCRのチームはカリフォルニア州の最も強力なスーパーコンピューターを使って、多くの細胞が協力し合う様子をシミュレーションしました。研究チームは、細胞の弾性や流体圧などの機械的特性を調べ、異なる細胞タイプのグループである「ウィングディスク（wing disc）」がどのように分裂し、最終的に羽の組織になるのかを研究しました。この研究結果はNature Communications誌に詳細が記載されています。オープンアクセスのこの記事は、2024年3月20日に「Balancing Competing Effects of Tissue Growth and Cytoskeletal Regulation During Drosophila Wing Disc Development（組織成長と細胞骨格調節の競合効果のバランスを保ちながら、ショウジョウバエのウィングディスク発達を制御する）」というタイトルで発表されました。「私たちは、数百の細胞をモデル化し、それらがどのように相互作用して果実バエの羽になるのかを解明しようとしました」と、UCRの著名な数学教授であり、本研究のシニア共同著者であるマーク・アルバー博士（Mark Alber PhD）は述べました。

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精神疾患の治療法は今後どのように進化するのか？最新の研究がその手がかりを提供します！精神疾患である統合失調症、双極性障害、うつ病などは強い遺伝的特徴を持っています。高度なトランスクリプトーム全域関連解析（TWAS）を通じて、研究者は新たな薬物標的を特定するための独自の遺伝子発現プロファイルを特定することができます。2024年5月22日、ファインスタイン医療研究所（The Feinstein Institutes for Medical Research）およびロンドン大学キングスカレッジ（King’s College London）の研究者によって発表された「Integrating Human Endogenous Retroviruses into Transcriptome-Wide Association Studies Highlights Novel Risk Factors for Major Psychiatric Conditions（ヒト内在性レトロウイルスをトランスクリプトーム全域関連解析に統合することで主要な精神疾患の新たなリスク因子を明らかにする）」というタイトルの論文がNature Communicationsに掲載されました。この研究は、一般的な精神疾患に関連する新しい遺伝子発現パターンを明らかにし、将来の治療研究の道筋を提供しています。ヒト内在性レトロウイルス（HERV）は、ヒトゲノムの約8％を占める非コード配列であり、何十万年から数百万年前に私たちの祖先が感染した古代のレトロウイルスに由来します。これらは近隣の遺伝子を調節し、他の生物学的機能を持つと考えられています。HERVは精神疾患と関連付けられていますが、その正確な役割は不明でした。

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自閉スペクトラム症（ASD）の遺伝的リスクと脳の細胞活動の関連性が明らかにされたことを知っていますか？UCLA Healthの研究者たちが、最も詳細な脳と遺伝のマッピングを行いました。UCLA Healthが主導する画期的な研究により、自閉スペクトラム症（ASD）の複雑な生物学的メカニズムの詳細が明らかになり、遺伝的リスクと脳の異なる層で観察される細胞および遺伝活動の間に初めて関連性が見つかりました。この研究は、2015年に開始されたNational Institutes of Healthコンソーシアム、PsychENCODEの第二段階の研究の一部です。PsychENCODEは、UCLAの神経遺伝学者ダニエル・ゲシュウィンド博士（Daniel Geschwind, MD, PhD）が主導しており、脳の異なる領域や発達段階での遺伝子調節の地図を作成することを目指しています。このコンソーシアムの目的は、様々な精神疾患の遺伝リスクに関する研究と、分子レベルでの潜在的な原因メカニズムとのギャップを埋めることです。「PsychENCODEの一連の論文は、それぞれ個別にもパッケージとしても、脳における疾病リスクと遺伝メカニズムの関係を理解するための前例のないリソースを提供します」とゲシュウィンド博士は述べています。

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視覚の色情報に依存しない物体認識の仕組みとは？視覚系の発達がどのように物体認識能力に影響を与えるのか、MITの研究者らが明らかにしました。特に、生まれつき白内障を持つ子どもたちが視力を回復した際に、白黒画像の物体認識が難しい理由に迫ります。物体認識における色の役割と脳の適応

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人工知能の最も重要な進展の一つは、会話型のチャットボットではなく、タンパク質のユニークな3D構造を解析する新しい方法です。AlphaFoldという強力なディープラーニングアルゴリズムが、かつて研究者が何年もかけて行っていた作業をわずか1時間以内に完了できるようにします。この技術が医療に与える影響は計り知れません。AlphaFoldは本当に実験方法と同じくらい正確なのでしょうか...？この強力なディープラーニングアルゴリズムは、AlphaFold（アルファフォールド）と名付けられ、研究者が数年かけて行っていたタンパク質の3D構造解析をコンピュータプログラムでわずか1時間以内に完了できるようにします。この技術が医療に与える影響は非常に大きく、タンパク質の構造の微細な違いが特定されると、研究者は薬剤を用いてこれらのタンパク質をターゲットにし、機能障害の修正、感染症の戦い、健康の向上を図ることができます。しかし、AIが生物医学を変革する前に、研究者はこのアルゴリズムの予測が、X線結晶構造解析などの過去の信頼できる実験方法と同じくらい正確であることを証明する必要があります。科学誌Scienceに掲載された新しい論文は、この可能性が現実であることを示唆しています。2024年5月16日に発表された論文「AlphaFold2 Structures Guide Prospective Ligand Discovery（AlphaFold2構造が将来のリガンド発見を導く）」では、研究者が数十億の化合物を調査し、タンパク質構造に対する新しい薬剤の候補を探索した結果、AlphaFold2が予測した構造が、少なくともいくつかのケースで実験的に決定された構造を効果的に代替できることが示されました。

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ストレス関連障害である心的外傷後ストレス障害（PTSD）や臨床うつ病（大うつ病、MDD）は、遺伝子と環境の両方が影響を与える複雑な状態です。しかし、これらの障害の分子メカニズムは依然として明らかにされていません。なぜ一部の人々がPTSDやうつ病を発症し、他の人々は発症しないのか、その謎を解明するために、テキサス大学オースティン校デル医科大学の研究者らが行った新しい研究が発表されました。この研究は新たな治療法やバイオマーカーの開発に繋がる可能性があります。テキサス大学オースティン校デル医科大学と共同研究者らは、ストレス関連障害である心的外傷後ストレス障害（PTSD）と臨床うつ病（大うつ病、MDD）の患者の脳における分子レベルでの違いを明らかにしました。この研究は、2024年5月23日にScience誌に掲載された「Systems Biology Dissection of PTSD and MDD Across Brain Regions, Cell Types, and Blood（PTSDおよびMDDの脳領域、細胞タイプ、血液におけるシステム生物学的解剖）」という論文で発表されました。「なぜ一部の人がPTSDやうつ病を発症し、他の人が発症しないのかを理解することは大きな課題です」と、デル医科大学精神医学および行動科学部の部長であるチャールズ・B・ネメロフ博士（Charles B. Nemeroff, MD, PhD）は述べています。マクリーン病院の主任科学責任者でハーバード医科大学の精神医学教授であるケリー・レスラー博士（Kerry Ressler, MD, PhD）と、リーバー脳発達研究所の臨床科学副所長であるジョエル・クラインマン博士（Joel Kleinman, MD）も、この研究の共同研究者です。

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光遺伝学を用いることで、電気刺激よりも筋肉の収縮をより制御しやすく、疲労も少ないことが示唆されています。この新しいアプローチは、麻痺や切断を経験した人々の筋肉制御に革命をもたらす可能性があります。麻痺や切断を経験した人々にとって、電気刺激による筋肉の人工的な収縮を行う神経補助装置は、四肢の機能を取り戻す助けとなります。しかし、このタイプの装置は急速な筋肉疲労と制御の難しさから広く使われていません。MITの研究者たちは、電気の代わりに光を用いることで、筋肉の制御がより精密になり、疲労が劇的に減少することを示しました。「光を使用することで、より自然に筋肉を制御できることが分かりました。臨床応用の観点から、このタイプのインターフェースは非常に広範な利用価値があります」と、MITメディアラボ教授であり、MITマクガヴァン脳研究所の准会員でもあるヒュー・ハー教授（Hugh Herr）は述べています。

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タンパク質の折りたたみ過程を音で解析、画期的な発見にタンパク質が折りたたまれる際に水素結合がどのように影響するかを、データを音に変換することで科学者たちは明らかにしました。この発見はタンパク質がアミノ酸の連鎖から機能する折りたたまれた形へと変わる過程に新たな視点を提供します。このプロセスにはどのような驚きがあるのでしょうか？科学者たちは、タンパク質が未折りたたみ状態から折りたたみ状態に移行する際の水素結合の連続を記録し、『「Hydrogen Bonding Heterogeneity Correlates with Protein Folding Transition State Passage Time As Revealed by Data Sonification」（水素結合の多様性がタンパク質折りたたみ遷移状態の通過時間と相関することをデータ音響化によって明らかに）』という論文をPNAS誌に発表しました。

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研究により腎疾患の早期発見と予防が進展？市立希望研究所（City of Hope®）の研究者たちは、1型糖尿病（T1D）患者における腎不全予測の進展を報告しました。この発見は、腎疾患に悩む多くの患者にとって福音となるでしょうか？2024年5月22日にScience Translational Medicineに掲載された論文「Integrated Analysis of Blood DNA Methylation, Genetic Variants, Circulating Proteins, MicroRNAs, and Kidney Failure in Type 1 Diabetes（血液のDNAメチル化、遺伝子変異、循環タンパク質、マイクロRNA、1型糖尿病における腎不全の統合解析）」において、市立希望研究所（City of Hope®）の研究者らは、1型糖尿病（T1D）患者における腎不全予測の進展を報告しました。

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緑茶製品が歯周病に効果があると聞いたことがありますか？新たな研究で、その可能性が一層高まったことが明らかになりました。歯周炎は歯の喪失や他の健康問題と関連しています。過去の研究では、歯周炎を引き起こす Porphyromonas gingivalis （P. gingivalis）に対して緑茶製品が効果を示すことが示唆されています。今回の新しい研究では、緑茶から作られた抹茶エキスがこの病原菌に対してどのように効果を発揮するかを検証しました。この研究は、日本の研究者らが行い、American Society of Microbiology（ASM）によるオープンアクセスジャーナルMicrobiology Spectrumに掲載されました。研究者らは、抹茶がラボでP. gingivalisの成長を抑制することを発見しました。さらに、歯周炎を持つ45人を対象とした臨床試験では、抹茶うがい薬が唾液中のP. gingivalisの数を抑制することが示されました。

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「練習は完璧を作る」という言葉は単なる格言ではありません。実際にどのように練習が脳の神経回路に影響を与えるのかをご存知ですか？ロックフェラー大学とUCLAの研究者らは、新しい研究でこの疑問に答えました。彼らは「Practice makes perfect」という言葉が示すように、反復することで神経回路が固まることを発見しました。この研究は2024年5月15日にNature誌に公開され、論文タイトルは「Volatile Working Memory Representations Crystallize with Practice（不安定な作業記憶表現は練習によって結晶化する）」です。ロックフェラー大学のアリパシャ・ヴァジリ博士（Alipasha Vaziri, PhD）とUCLAの研究者らは、最新技術を用いてマウスの学習過程を観察しました。彼らは2週間にわたり、マウスがタスクを学習し繰り返す際に73,000個の皮質ニューロンを同時に観察しました。研究の結果、記憶表現が不安定な状態から安定した状態へと変化することが明らかになり、反復練習によってパフォーマンスがより正確かつ自動的になる理由が解明されました。

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古代種において初めて出現した現代植物細胞壁の主要成分を構築するタンパク質の発見米国エネルギー省（DOE）のブルックヘブン国立研究所の科学者らは、植物の主要な材料の合成に関与するタンパク質が、予想よりもはるかに早い段階で進化していたことを発見しました。この新しい研究では、リグニンという植物細胞壁の構造成分を構築する生化学的な仕組みの起源と進化を探りました。リグニンはクリーンエネルギー産業において重要な役割を果たしていますが、最初の陸上植物が水中環境から陸上に適応するために必要不可欠なものでした。ブルックヘブンの生物学部門の上級科学者であるチャンジュン・リウ博士（Chang-Jun Liu, PhD）は、「植物が新たな陸上環境で生存するためには、リグニンの出現が重要な進化的出来事でした」と述べています。リグニンとクリーンエネルギーの関係

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ヒトゲノムの反復領域であるリボソームDNA（rDNA）は、タンパク質を作る細胞の分子機構の基本部分ですが、従来の遺伝解析技術では十分に研究されていませんでした。新しい研究が、これまであまり研究されていなかったゲノム領域に病気の遺伝的素因が見つかる可能性を示しました。クイーンメアリー大学ロンドンのブリザード研究所のバルドマン・ラキヤン博士（Vardhman Rakyan, PhD）とフランシスコ・ロドリゲス＝アルガラ博士（Francisco Rodriguez-Algarra, PhD）による新しい研究は、クイーンズランド大学分子生物科学研究所のデイビッド・エバンス博士（David Evans, PhD）との共同研究で行われました。この研究は、2023年5月14日にCell Genomicsに発表され、バーズ・チャリティ（Barts Charity）の共同資金提供によって実施されました。この研究では、UKバイオバンクの50万人のサンプルを分析し、rDNAコピー数の違いと他の健康指標および医療記録を比較しました。その結果、rDNAコピー数と全身性炎症の確立されたマーカーとの間に強い統計的関連が示されました。さらに、rDNAコピー数と腎機能の関連もヨーロッパ系の人々のサンプルで見られましたが、他の民族のサンプルでもこの関連があるかどうかを確立するためにはさらなる研究が必要です。

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地球温暖化対策に革新！ハーバード大学のCirceが新技術で産業界のカーボンフットプリントを劇的に削減？2024年5月15日、ハーバード大学のワイス・インスティテュート・フォー・バイオロジカリー・インスパイアード・エンジニアリングは、インスティテュートで開発され、ハーバード大学からスピンアウトしたスタートアップ「Circe」が、世界的に排他的なライセンス契約を締結したことを発表しました。この契約はハーバード大学の技術開発オフィス（OTD）によって調整され、新しいバイオ生産技術を商業化することで、食品から航空燃料に至るまでの産業のカーボン排出量を大幅に削減する可能性があります。CirceはこれまでにRegen Ventures、Undeterred Capital、Ponderosa Ventures、Bee Partners、Elementum Venturesなどの投資家から800万ドル以上を調達しています。Circeの共同創設者であるシャノン・ナングル博士（Shannon Nangle, PhD）は「人類が直面する大きな課題の一つは、地球規模の成長と生産を維持しながら、同時に脱炭素化を達成することです。Circeは、ガス発酵を利用して必要な製品や分子をカーボンネガティブな方法で製造することで、この重要な問題に取り組んでいます」と述べました。

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嚢胞性線維症（CF）などの疾患治療におけるファージ療法の可能性が新たに示されました。ファージ療法とは一体何なのか、その効果や課題についてご紹介します。ダートマス大学主導の新しい研究は、ピッツバーグ大学やイェール大学との共同研究により、嚢胞性線維症（CF）などの治療におけるバクテリオファージ（ファージ）療法の可能性を示しています。CFは、肺に粘稠な粘液が蓄積する遺伝性疾患であり、持続的な感染症を引き起こし、呼吸不全や死に至ることがあります。この研究は、オープンアクセスのジャーナルPLoS Biologyに2024年4月23日に掲載され、「Lytic Bacteriophages Induce the Secretion of Antiviral and Proinflammatory Cytokines from Human Respiratory Epithelial Cells（溶菌性バクテリオファージはヒト呼吸上皮細胞から抗ウイルスおよび炎症性サイトカインの分泌を誘導する）」と題されています。ダートマス大学ゲイゼル医学院の微生物学・免疫学教授であり、本研究の主任著者であるジェニファー・ボンバーガー博士（Jennifer Bomberger, PhD）は、「CFに関連する肺機能の低下を引き起こす病原体である緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は、抗生物質に対する耐性を高めているため、新しい治療法を考える必要があります」と説明しています。

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コレラ菌の致命的な株が1961年にインドネシアで出現し、現在までに世界中で数千人の命を奪い、数百万人を病に陥れています。この持続的な広がりにより、科学者たちは長年にわたりその理由を解明しようとしてきました。ついに、テキサス大学オースティン校（The University of Texas at Austin）の研究者らが2024年5月13日に発表した研究で、この危険な株が数十年間にわたり生き残ってきた理由が明らかになりました。論文のタイトルは「Plasmid Targeting and Destruction by the DdmDE Bacterial Defence System（DdmDE細菌防御システムによるプラスミドの標的化と破壊）」です。長期間にわたり世界的なコレラ流行を引き起こしているVibrio cholerae（V. cholerae）株が、他の病原性変異株よりも競争力を持つ理由は謎とされていました。UTの研究チームは、細菌の免疫システムに特有の特徴を発見し、それが細菌の進化を促進する主要な要因から細菌を保護することを明らかにしました。「この免疫システムの構成要素はこの株に特有であり、他のV. cholerae系統に対して非常に大きな優位性を与えている可能性があります」と、UTの分子生物学博士研究員であり、この論文の責任著者であるジャック・ブラボー博士（Jack Bravo, PhD）は述べています。「また、寄生的な移動性遺伝子要素に対する防御も可能にしており、これがこの株の生態と進化において重要な役割を果たし、最終的にこのパンデミック系統の長寿命に寄与していると考えられます。」

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炎症性腸疾患（IBD）とパーキンソン病（PD）に共通する遺伝的要因があることが判明しました。この発見は、これらの疾患に対する新しい治療法の可能性を示唆しています。イカーン医科大学マウントサイナイ校の研究者らは、炎症性腸疾患（IBD）とパーキンソン病（PD）の遺伝的関連性を発見しました。この重要な研究は、2023年5月14日にGenome Medicine誌に発表されました。論文のタイトルは「The Landscape of Rare Genetic Variation Associated with Inflammatory Bowel Disease and Parkinson’s Disease Comorbidity（炎症性腸疾患とパーキンソン病の併発に関連する稀な遺伝的変異の景観）」です。この研究チームは、個別化医療のためのチャールズ・ブロンフマン研究所のポスドク研究員であるメルテム・エス・カルス博士（Meltem Ece Kars, MD, PhD）、遺伝学およびゲノム科学の准教授ユヴァル・イタン博士（Yuval Itan, PhD）、遺伝学およびゲノム科学の教授インガ・ピーター博士（Inga Peter, PhD）によって率いられました。研究チームは、高度なゲノム解析技術を用いて、IBDとPDの遺伝的重なりを調査しました。

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新しいジェル状の材料が、人体の様々な損傷を修復する可能性を秘めている...！どのようにして自然からインスピレーションを得たこの材料が、心臓や皮膚、角膜の治癒を実現するのか？オタワ大学（uOttawa）主導の研究チームは、生体工学と自然にインスパイアされた技術を組み合わせることで、画期的なジェル状の材料を開発しました。この材料は、皮膚の傷を閉じたり、損傷した心臓筋肉に治療薬を届けたり、傷ついた角膜を再形成して治癒する可能性を持っています。この研究は、uOttawa医学部の准教授であるエミリオ・I・アラルコン博士（Emilio I. Alarcón, PhD）が主導し、多くの人々の生活に影響を与える可能性があります。「我々はペプチドを使って治療ソリューションを作り出しています。チームは自然からインスピレーションを得て、簡単な方法で傷を閉じ、組織を修復するソリューションを開発しています」とアラルコン博士は述べています。彼はオタワ大学心臓研究所のバイオエンジニアリングおよび治療ソリューション（BEaTS）グループの科学者兼ディレクターであり、組織再生能力を持つ新しい材料の開発に焦点を当てた革新的な研究を行っています。

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自閉症を持つ人々において、便秘、下痢、および腹痛は社会的な困難や反復行動とともに頻繁に見られます。これは、消化管（GI）問題が自閉症の行動的または感覚的な特徴に起因するのか、それともそれらに寄与しているのかについて多くの人々が疑問を持つきっかけとなっています。ユタ大学健康科学部の科学者らは、腸内の微生物が行動に影響を与えるという増大する証拠に新たな知見を加えました。特に、マウスにおいて頻繁な消化管の苦痛が社会的行動を減少させることを発見しました。この効果はGI症状が治まった後も持続します。彼らはまた、特定の種類の細菌を動物の腸内に導入することで、GI症状とそれによって引き起こされる行動の変化を軽減できることを示しました。この新しい研究はNature Communicationsに最近発表され、腸内細菌叢を制御された方法で操作することにより健康と行動に影響を与えることが可能であることを示しています。公開された論文のタイトルは「Colitis Reduces Active Social Engagement in Mice and Is Ameliorated by Supplementation with Human Microbiota Members（大腸炎はマウスの積極的な社会的関与を減少させ、ヒト微生物メンバーの補充により改善される）」です。ユタ大学健康科学部の微生物学者であり、この研究を主導したジューン・ラウンド博士（June Round PhD）は、「これは治療的に非常に重要な一歩だと思います。なぜなら、今や安全であることがわかっている微生物を使って治療を構築し始めることができるからです」と述べています。腸と行動のつながり

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牛乳に含まれる天然ナノ粒子が、遺伝子編集技術の輸送手段として利用できるかもしれないとしたら…！？ネブラスカ大学リンカーン校の研究チームが、遺伝子編集技術を疾患治療に利用するための画期的な方法を提案し、国立衛生研究所（NIH）の競争で第一ラウンドの勝者として選ばれました。分子栄養学のウィラ・キャザー教授であるジャノス・ゼンプレニ博士（Janos Zempleni, PhD）と、化学教授のジアント・グオ博士（Jiantao Guo, PhD）が、この競争のフェーズ1における勝者として選出されました。この競争は3段階にわたり、賞金総額は600万ドルに達します。ネブラスカ大学のチームは、2023年12月に発表された30の初期受賞者の一つです。彼らは25,000ドルの賞金を得て、遺伝子編集者を体内の任意の場所に運ぶことができるユニバーサルな乳エクソソームの開発を進めます。このプログラム可能なエクソソームは、安全でスケーラブルであり、従来のナノ粒子とは異なり、異物を破壊する免疫系細胞であるマクロファージを回避することができます。

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遺伝子検査の急増により、これまで知られていなかった多くの人々がグールド症候群の変異を持っていることが判明しましたが、医師たちは依然として多くの疑問に直面しています。地域センターは、治療と研究の両方を進めることができる可能性があります。ハンナの出生は順調でしたが、母親のメアリー・デトレフゼンは、生後2ヶ月の娘の目が完全に開かず、一方が曇っていることに気付きました。彼女は家族の医師に相談し、その後、多くの専門医の診察、画像検査、遺伝子検査を経て、数ヶ月後に家族はグールド症候群の診断を受けました。この疾患は、COL4A1またはCOL4A2遺伝子の変異によって引き起こされます。2003年にカリフォルニア大学サンフランシスコ校の遺伝学者であるダグラス・グールド博士（Douglas Gould, PhD）がマウスで発見したこの症候群の最も一般的な症状は、脳卒中と眼の異常であり、次いで腎臓や筋肉の異常が見られます。グールド博士は現在、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の小児神経学および小児眼科学の臨床同僚と協力して、COL4A1/2変異を持つ患者に特化した世界初のセンターを設立しています。このセンターの目的は、ハンナのような家族が診断と専門的なケアへの道を迅速かつ痛みの少ないものにすることです。

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脳の奥深くの構造を詳細に観察することが難しいとされてきましたが、新たな技術がその壁を破るかもしれません。MITの研究者らが開発したこの技術とは？MITのエンジニアたちは、脳の血管を光に反応して拡張するタンパク質を発現させることで、光を検出する新しい方法を考案しました。この技術により、磁気共鳴画像（MRI）を使って光の発生源を特定できるようになります。脳科学や他の多くの分野では、深部組織で光学ツールを使用することが非常に難しいという問題が知られています。MITの生物工学、脳・認知科学、原子力科学・工学の教授であるアラン・ジャサノフ博士（Alan Jasanoff, PhD）らの研究チームは、この問題を解決するために、深部組織で生物発光分子を高解像度でイメージングする方法を開発することを目指しました。

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毎年100万人を死亡させる肝炎ウイルス（HBV）は、296百万人もの人々に慢性的な影響を与えています。このウイルスはどのようにしてこんなにも効率的に肝臓に侵入し、治療が困難な状態を維持するのでしょうか？ロックフェラー大学のチャールズ・M・ライス博士（Charles M. Rice, PhD）の研究室の研究者らが、HBVに対する新たな治療法につながるかもしれない、これまでにないメカニズムを明らかにしました。研究成果は2024年5月8日にCell誌に掲載されました。論文タイトルは「Deep Mutational Scanning of Hepatitis B Virus Reveals a Mechanism for Cis-Preferential Reverse Transcription（肝炎ウイルスのディープミューテーショナルスキャニングがシス選好性逆転写のメカニズムを明らかにする）」です。「現行の阻害剤は感染を緩和できますが、根絶はできません」と語るのは、ライス博士のウイルス学・感染症研究室の研究助手教授であり、論文の上級著者であるビル・シュナイダー（Bill Schneider）です。「基礎科学は新たな洞察を提供し、異なる戦略につながる可能性があります。そこで我々はこのウイルスについてもっと学ぶために基礎から再検討しました。」特異な生物

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免疫調整分子を届けるマイクロニードルパッチが、T細胞に毛包を攻撃しないよう教えることで、髪の再生を助ける可能性があります。この新技術は、自己免疫疾患の新しい治療法となるのでしょうか？マサチューセッツ工科大学（MIT）、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院、ハーバード大学医学部の研究者らは、自己免疫疾患である円形脱毛症の新しい治療法を開発しました。この疾患は髪の毛の喪失を引き起こし、すべての年齢層、特に子供たちにも影響を及ぼします。多くの患者にとって、効果的な治療法が存在しない中で、研究チームは頭皮に無痛で適用できるマイクロニードルパッチを開発しました。このパッチは、局所的に免疫応答を再調整する薬物を放出し、自己免疫攻撃を停止させます。マウスを用いた研究では、この治療法が毛の再生を促進し、治療部位の炎症を劇的に減少させる一方で、他の部位への全身的な免疫効果を避けることができることが示されました。この戦略は、尋常性白斑（vitiligo）、アトピー性皮膚炎、乾癬などの他の自己免疫性皮膚疾患の治療にも応用できる可能性があります。「この革新的なアプローチはパラダイムシフトを示しています。免疫システムを抑制するのではなく、抗原と出会う部位で免疫を正確に調整し、免疫寛容を生み出すことに焦点を当てています」とMITの医療工学科学研究所の主要研究科学者であり、ハーバード大学医学部およびブリガム・アンド・ウィメンズ病院の准教授でもあるナタリー・アーツィ博士（Natalie Artzi, PhD）は述べています。

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糖尿病マウスの皮膚創傷治癒が脂肪由来間葉系幹細胞エクソソーム（ADSC-Exos）で劇的に早まることが発見されました。この新しい治療法は、糖尿病創傷治療に革命を起こす可能性があります。この研究は、2024年2月29日にBurns & Trauma誌で公開されました。中国医科大学附属盛京病院の研究チームは、脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）から抽出されたエクソソームが、糖尿病マウスの皮膚創傷の治癒プロセスを劇的に改善することを発見しました。この研究は、深刻な合併症を引き起こす糖尿病創傷の治療に新たな道を開くものです。糖尿病の世界的な増加に伴い、治療が難しい糖尿病足潰瘍などの糖尿病創傷も増加しています。従来の治療法は効果が限られており、新しい治療法の開発が急務となっています。「Adipose Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Promote Skin Wound Healing in Diabetic Mice by Regulating Epidermal Autophagy（脂肪由来間葉系幹細胞エクソソームは表皮オートファジーを調節して糖尿病マウスの皮膚創傷治癒を促進する）」と題されたこのオープンアクセス論文では、糖尿病創傷における高血糖が正常な細胞プロセス、特にオートファジーを阻害し、治癒を妨げることが示されています。研究者らは、細胞培養での分子解析から糖尿病マウスモデルでの包括的な創傷治癒アッセイに至るまで、一連の高度な実験を通じて、これらの幹細胞由来エクソソームによる治療がオートファジーを回復させ、皮膚細胞を活性化し、創傷閉鎖を加速することを詳細に実証しました。このアプローチは、糖尿病によって引き起こされる根本的な細胞機能障害に取り組むものであり、創傷修復を強化するための非常に効果的な戦略を提供します。この研究は、糖尿病患者のための高度な治療法の開発に新たな道を開き、切断の必要性を減少させる可能性があります。この研究の主任研究者である中国医科大学附属盛京病院の病理学部のワン・ゼ博士（Dr. Zhe Wang）は、「我々の研究は、創傷治癒におけるオートファジーの重要な役割を強調するだけでなく、ADSC-Exosを用いた慢性糖尿病創傷の治療に新しい道を開くものです」と述べています。ADSC-Exosの応用は、糖尿病創傷治癒のための有望な治療戦略を示しています。オートファジーを強化することで、ADSC-Exosは表皮細胞の機能を改善し、迅速かつ効果的な創傷閉鎖を促進します。これにより、糖尿病患者の生活の質が劇的に向上し、合併症のリスクや切断の必要性が減少する可能性があります。

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ドイツのヘルゴラント島周辺の海域では、春の藻類の大規模発生を研究するのに最適な環境が整っています。これに関する新たな発見が明らかに...！マックス・プランク海洋微生物学研究所は2009年からこの研究を行っており、SAR11という細菌群が春の藻類の発生時に特に急速に増殖することを観察してきました。しかし、増殖率が高いにもかかわらず、SAR11の数は5日間で約90%も減少しました。この現象の背後にある理由を解明するために、マックス・プランク研究者らは新たな研究を行いました。その結果は2024年5月2日にNature Communications誌に「Globally Occurring Pelagiphage Infections Create Ribosome-Deprived Cells（全世界的に発生するペラギファージ感染によるリボソーム欠乏細胞の創出）」というタイトルで発表されました。SAR11を感染させるファージの発見

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老化を逆転させる新たな方法として、若いマウスの血液から得られる小型細胞外小胞（sEVs）が注目されています。ナンジン大学のチームが発表した最新の研究では、このsEVsが高齢マウスの寿命を大幅に延ばし、全身の生理機能を若返らせる効果が確認されました。ナンジン大学のチャン・チェンユー（Chen-Yu Zhang）、シー・チェン（Xi Chen）、ヤンボー・ワン（Yanbo Wang）、レイ・ファン（Lei Fang）らの研究チームは、2024年4月16日に「Small Extracellular Vesicles from Young Plasma Reverse Age-Related Functional Declines by Improving Mitochondrial Energy Metabolism（若い血漿からの小型細胞外小胞がミトコンドリアのエネルギー代謝を改善することで加齢に伴う機能低下を逆転させる）」というタイトルの論文をNature Agingに発表しました。研究チームは、若いマウスの血液から採取した小型細胞外小胞（sEVs）を週に一度、20ヶ月齢のオスのマウスに注射しました。その結果、これらのマウスの寿命は中央値で1031日（通常のC57BL/6Jオスの寿命840日から22.7％延長）に延び、最長で1266日（人間に換算して120〜130年）生存しました。さらに、sEVsの静脈注射は高齢マウスの老化表現型を軽減し、海馬、筋肉、心臓、精巣、骨などの多くの組織での加齢に伴う機能低下を改善しました。研究の詳細と意義

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結核の原因菌である結核菌（Mycobacterium tuberculosis）は、免疫系や抗生物質を巧みにかわしながら生存する非常に手強い病原菌です。長期間体内に潜伏し、適切なタイミングで再活性化することが知られています。新たな研究により、この結核菌がどのように遺伝子発現を制御しているかが明らかになり、厳しい環境条件に適応する手がかりが得られました。2024年2月28日にNature誌に発表されたこの研究は、結核菌を効果的に抑制するための薬剤ターゲットを提供する可能性があります。画期的な技術による発見結核は世界中で感染症による死亡原因のトップを占めており、その主な原因は結核菌がDNAからRNAへの転写を多様な方法で制御できる能力にあります。この柔軟性により、結核菌は人間の宿主内で環境や抗生物質に適応することができます。ロックフェラー大学のシキシン・リウ博士（Shixin Liu, PhD）とその同僚たちは、結核菌の遺伝子コードの転写方法を詳しく理解することが、この病原菌を打ち負かすための鍵であると認識しました。

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関節リウマチ（RA）の治療法は近年大きく進展しました。しかし、なぜか約20%の患者は、複数の抗炎症薬を試しても痛みが和らぎません。この原因は一体何なのでしょうか？関節リウマチの複雑な痛みの謎関節リウマチ（RA）は、手や足などの関節に痛みや腫れを引き起こす慢性疾患です。RA患者の約20%が複数の抗炎症薬を使用しても痛みが軽減しない理由が、ロックフェラー大学の分子神経腫瘍学研究室の臨床研究准教授であるダナ・オレンジ医師（Dana Orange MD）らの研究により明らかになりました。これらの患者の関節は、実は炎症ではなく過剰な組織成長が原因で痛みを感じているのです。

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エクソソームを用いた新たな疾患診断技術の可能性とは？デューク大学の機械工学・材料科学のウィリアム・ベバン名誉教授、トニー・ジュン・ファン（Tony Jun Huang, PhD）と、生物医学工学のR・ユージン・スージー・E・グッドソン名誉教授、トゥアン・ヴォー・ディン（Tuan Vo-Dinh, PhD）が共同で行った研究が、2024年3月8日にScience Advancesに掲載されました。このオープンアクセス論文は「音響分離とエクソソーム濃縮による核酸検出（Acoustic Separation and Concentration of Exosomes for Nucleotide Detection: ASCENDx）」というタイトルで、エクソソームを用いた新技術について詳述しています。エクソソームは、細胞から放出される微小な生物学的粒子で、リボ核酸（RNA）などの遺伝物質を含んでいます。機械工学・材料科学科の4年生大学院生、タイ・ナクイン（Ty Naquin）は、「エクソソームはその発生源である細胞を非常に示唆しています。これを分離できれば、タンパク質やRNAの内容を調べることで、多くの病気を診断できます」と説明します。

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肝臓の機能が一日の中で変動し、薬物の代謝に大きな影響を与えることをご存じですか？MITの新しい研究によると、薬を投与する時間がその代謝に大きな影響を与える可能性があります。研究者らはヒトドナーから採取した細胞を用いて作成された小型の肝臓を使用し、多くの薬物代謝に関与する遺伝子が概日リズム（circadian rhythms）によって制御されていることを発見しました。この変動は、薬の有効性や体内での分解効率に影響を及ぼします。例えば、アセトアミノフェン（Tylenol）を分解する酵素が特定の時間帯に多く生成されることがわかりました。全体として、薬物代謝や炎症などの機能に関与する300以上の肝臓遺伝子が概日リズムに従っていることが判明しました。これらのリズムを分析することで、既存の薬物の投与スケジュールを改善する手助けになると考えられます。「この方法の最初の応用例の一つは、既に承認されている薬物のレジメンを微調整し、その有効性を最大化し毒性を最小化することです」と、MITのジョン・アンド・ドロシー・ウィルソン教授であり、MITのコッホ統合がん研究所および医用工学科学研究所（IMES）のメンバーであるサンゲータ・バティア博士（Sangeeta Bhatia, PhD）は述べています。この研究は、肝臓が概日サイクルの特定のポイントで炎症性タンパク質の生成が少なくなるため、マラリアなどの感染症に対してより感受性が高くなることも示しました。バティア博士がシニアオーサーを務めたこの新研究は、4月24日に「Science Advances」に掲載されました。論文の筆頭著者はIMESの研究科学者であるサンドラ・マーチ博士（Sandra March, PhD）です。オープンアクセスの記事のタイトルは「Autonomous Circadian Rhythms in the Human Hepatocyte Regulate Hepatic Drug Metabolism and Inflammatory Responses（ヒト肝細胞における自律的な概日リズムが肝臓の薬物代謝と炎症反応を調節する）」です。

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音楽の聴き取り能力には個人差があるのはなぜだろうか？プラディープ・シャルマ博士（Pradeep Sharma, PhD）がその答えを探求した論文が、エンジニアリングと応用科学カテゴリーで受賞したことが注目されています。ヒューストン大学の機械工学教授でありクレン大学工学部の暫定学部長を務めるプラディープ・シャルマ博士（Pradeep Sharma, PhD）が、全米科学アカデミー紀要（PNAS）2023年コザレリ賞を受賞しました。この賞は、シャルマ博士の論文が昨年PNASに掲載された3,000以上の研究論文の中からエンジニアリングと応用科学カテゴリーの唯一の受賞作として選ばれたことを意味します。シャルマ博士の研究は、音楽の知覚という複雑な現象を探求し、「なぜ一部の人々は他の人々よりも音楽をよく聴き取ることができるのか？」という非常に難解な質問に答え始めています。コザレリ賞は2005年から毎年、科学的卓越性と独創性を反映する論文を表彰しています。この賞は、全米科学アカデミーが組織する6つの広く定義されたクラス（物理学・数学、生物科学、工学・応用科学、医学生物科学、行動・社会科学、応用生物・農業・環境科学）を代表する論文を選出します。シャルマ博士の論文「A Minimal Physics-Based Model for Musical Perception（音楽知覚のための最小物理ベースモデル）」には、その独創性が十分に表現されています。音楽の訓練を全く受けていない一部の人々が、歌を聞いただけで驚異的な精度でピアノで再現できる理由を探っています。論文は2023年1月24日にPNASでオープンアクセスとして公開されました。シャルマ博士は「内耳の有毛細胞など、聴覚システムの物理的特性の違いが、人々の音楽トーンを知覚する能力の違いを部分的に説明するかもしれない」と述べています。シャルマ博士とそのチームは、複数の音をどのように知覚し、2つの音の間の区別を明確にする能力を理解するために、内耳の有毛細胞の力学の物理ベースモデルを開発しました。「物理ベースモデルは、有毛細胞の幾何学的および電気機械的特性が音楽知覚にどのように影響するかを説明します。このモデルはまた、イブプロフェンなどの薬物を含む聴覚システム外の要因の影響も探ります」とシャルマ博士は説明しています。非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）は細胞構造を変化させることがよく知られており、音楽知覚に影響を与える可能性がありますが、その影響の大きさは今後の研究に委ねられています。シャルマ博士と同僚は要約で次のように述べています。「本研究では、内耳の有毛細胞の電気機械学の物理ベースモデルを調査し、なぜある人が音楽音を区別するのに生理学的に優位に立つかを理解しようとしています。このモデルの重要な特徴は、ブラックボックス的なシステムアプローチを避けることです。膜の厚さ、曲げ弾性率、電気機械特性、幾何学的特徴など、すべてのパラメーターは明確に定義された物理量です。二重音干渉問題を音楽知覚の代替として使用し、薬物や環境などの外的要因の影響を探索する基礎を確立します。例えば、ある種の鎮痛薬の使用によって細胞膜の曲げ弾性率が減少するか、有毛細胞膜のフレクソエレクトリシティが増加することが、二重音刺激の知覚に干渉する可能性があります。」シャルマ博士の研究チームには、ヒューストン大学のコサー・モザファリ、ニュージャージー工科大学のファテメ・アハマドプア、中国・西安交通大学のチアン・デンが含まれます。この研究は、なぜ一部の人が音楽を他よりも優れた能力で知覚できるのかという問いに対する新しい視点を提供します。内耳の有毛細胞の物理的特性がその鍵を握っている可能性が示唆されており、今後の研究が楽しみです。この発見は、聴覚システムのメカニズムを理解する上で重要な一歩となるでしょう。

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国際研究チームが、酵母ゲノムにコードされているタンパク質の細胞周期全体における動きをマッピングしました。初めて全てのタンパク質が細胞周期にわたって追跡され、これにはディープラーニングとハイスループット顕微鏡法の組み合わせが必要でした。研究チームはDeepLocとCycleNetという2つの畳み込みニューラルネットワークを適用し、数百万の生きた酵母細胞の画像を分析しました。その結果、タンパク質がどこに位置し、細胞周期の各段階でどのように動き、量が変化するかを特定した包括的なマップが作成されました。「細胞内で定期的に増減するタンパク質は、細胞周期の調節に関与していることが多く、一方で細胞内を予測可能な動きをするタンパク質は、細胞周期の生物物理的実施を助ける傾向がある」と、研究の第一著者であり、トロント大学のドネリー細胞・バイオ分子研究センターの博士研究員であるアサナシオス・リツィオス（Athanasios Litsios）は述べています。この研究は、2024年3月14日にCell誌に掲載されました。公開アクセス記事のタイトルは「Proteome-Scale Movements and Compartment Connectivity During the Eukaryotic Cell Cycle（真核細胞周期におけるプロテオーム規模の動きと区画接続）」です。細胞周期とは、細胞が最終的に分裂して別々の細胞になるまでの段階を指します。この過程は生命の増殖の基盤であり、全ての生物において進行しています。分子レベルでは、細胞周期は多くのタンパク質の協調によって成り立ち、細胞の成長とDNA複製から細胞分裂に至るまでを運ぶ役割を担っています。タンパク質の不規則な動きは細胞周期を混乱させ、その破壊は癌のような病気につながる可能性があります。研究者らは、マッピングされた酵母タンパク質の約4分の1が、細胞内の特定の領域への移動や出現と消失の規則的なパターンに従っていることを観察しました。多くのタンパク質は、濃度または移動のいずれか一方のパターンに従いましたが、両方には従いませんでした。「細胞周期の間にのみ局在する約400のタンパク質と、周期的な濃度変化を示す約800のタンパク質を特定しました」とリツィオスは述べています。「これは、タンパク質が複数のレベルで調節されていることを意味し、細胞周期がプログラム通りに進行することを保証します。」

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遺伝性の疾患を診断するのは、熟練した遺伝学者にとっても労力を要する作業です。AIを活用することで、このプロセスはもっと効率的にできるのでしょうか？ベイラー医科大学の研究者たちは、この問題に対処するために、AI-MARRVEL（AIM）という機械学習システムを開発しました。このシステムは、遺伝性疾患の原因となる可能性のある遺伝子変異を優先的に選定することを支援します。このオープンアクセス論文は、2024年4月25日にNEJM AIに掲載され、「AI-MARRVEL — A Knowledge-Driven AI System for Diagnosing Mendelian Disorders（AI-MARRVEL — メンデル遺伝病診断のための知識駆動型AIシステム）」というタイトルです。ベイラー遺伝学臨床診断ラボの研究者たちは、AIMのモジュールが対象遺伝子の臨床知識に依存せずに予測を行うことができると指摘し、新しい疾患メカニズムの発見を進める助けとなることを示しました。共同責任著者であるベイラー医科大学分子・人間遺伝学准教授兼ベイラー遺伝学臨床部門副部長のペンフェイ・リウ博士（Pengfei Liu, PhD）は、「希少な遺伝性疾患の診断率は約30％で、平均して症状が現れてから診断がつくまでに6年かかります。診断の速度と精度を向上させる新しいアプローチが緊急に必要です」と述べています。AIMは、ベイラーのチームが以前に開発した既知の変異や遺伝子解析の公共データベース「Model organism Aggregated Resources for Rare Variant ExpLoration（MARRVEL）」を用いて訓練されています。MARRVELデータベースには、診断された数千件のケースから350万以上の変異が含まれています。研究者たちは患者のエクソームシーケンスデータと症状をAIMに提供し、AIMは最も可能性の高い原因遺伝子のランキングを返します。研究者たちは、AIMの結果を最近のベンチマーク論文で使用された他のアルゴリズムと比較しました。ベイラー遺伝学、国立衛生研究所（NIH）資金提供の未診断疾患ネットワーク（UDN）、および発達障害の解明（DDD）プロジェクトからの確立された診断を持つ3つのデータコホートを使用してモデルをテストしました。AIMは、これらの実データセットを使用して、他のすべてのベンチマークメソッドよりも2倍多くのケースで診断された遺伝子を1位にランク付けしました。

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妊娠糖尿病のリスク因子として、妊娠中のインスリン様成長因子結合タンパク質1（IGFBP1）の胎盤発現欠乏および循環レベルの低さが関連している可能性があることが、ハーバード・ピルグリム保健医療研究所の研究により明らかになりました。では、具体的にどのようにこの発見が妊娠糖尿病の理解に貢献するのでしょうか？胎盤IGFBP1レベルと妊娠中のインスリン抵抗性および妊娠糖尿病のリスク「Placental IGFBP1 Levels During Early Pregnancy and the Risk of Insulin Resistance and Gestational Diabetes（妊娠初期の胎盤IGFBP1レベルとインスリン抵抗性および妊娠糖尿病のリスク）」というタイトルのこの研究は、2024年4月16日のNature Medicine誌に掲載されました。このオープンアクセス論文は、「Placental IGFBP1 Levels During Early Pregnancy and the Risk of Insulin Resistance and Gestational Diabetes（妊娠初期の胎盤IGFBP1レベルとインスリン抵抗性および妊娠糖尿病のリスク）」というタイトルで公開されています。

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温かい水中で生息する単細胞生物、ネグレリア・フォウレリ。致死的な脳感染症を引き起こすこの微生物を感染させるウイルスが発見されました...！ネグレリア・フォウレリは、人間にとって最も致命的な寄生虫の一つです。ウィーン大学のマイクロ生物学・環境システム科学センター（CeMESS）のマティアス・ホルン博士（Matthias Horn, PhD）とトリック・アルトホーファー博士（Patrick Arthofer, PhD）の研究チームは、国際的な協力のもと、この有害な微生物に感染するウイルスを発見しました。これらのウイルスはNaegleriavirus（ナグレリアウイルス）と名付けられ、巨視的ウイルス（ジャイアントウイルス）に属します。この研究成果は2024年4月24日にNature Communications誌にて公開されました。論文タイトルは「A Giant Virus Infecting the Amoeboflagellate Naegleria（アメーバフラジェレートNaegleriaを感染させる巨視的ウイルス）」です。ネグレリア属は、世界中の水域に存在する単細胞アメーバです。特に、ネグレリア・フォウレリは30°C以上の温かい水域で繁殖し、原発性アメーバ性髄膜脳炎（PAM）という稀でほぼ致命的な脳感染症を引き起こします。ウィーン大学CeMESSのアートホーファー博士とホルン博士率いる研究チームは、様々なネグレリア種に感染する巨視的ウイルスを分離しました。巨視的ウイルス（Nucleocytoviricota）は、わずか20年前に発見されたウイルス群で、主に単細胞生物に感染します。これらのウイルスは、細菌に匹敵する大きさを持ち、以前は細胞生命に特有と考えられていた独自の構造と遺伝的特性を備えています。彼らの発見は、ウイルスの定義や生命の起源に関する議論を引き起こしました。「新たに発見されたナグレリアウイルスは、ウィーン近郊のクロスターネウブルクにある廃水処理場から分離され、このグループの中ではわずか4番目の分離株となります」とアートホーファー博士は述べています。この発見とナグレリアウイルスの特性解析は、ポワティエ大学、カナリア諸島の大学、米国のJoint Genome Institute（共同ゲノム研究所）の研究者との国際協力によって可能となりました。

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臓器移植を受けた患者が拒絶反応を検出するために侵襲的な生検を繰り返す必要があることをご存知ですか？しかし、血液検査による拒絶反応の検出が可能になるかもしれません。臓器移植を受けた患者は、急性細胞性拒絶反応（ACR）を検査するために生涯にわたって繰り返し外科的生検を受ける必要があります。しかし、有望なバイオマーカーの発見により、ACRを検出する血液検査の可能性が浮上しています。ACRは、患者の免疫細胞であるT細胞が移植された臓器を攻撃し始めるときに発生します。しかし、血液サンプル中のT細胞を調べても、臓器拒絶中に顕著な変化を特定することはできませんでした。現在、イェール大学を中心とするチームは、ACR中にT細胞から放出されるエクソソームが大きく変化することを発見しました。エクソソームは、細胞間の通信を可能にする細胞外小胞です。この研究結果は、2024年3月号のAmerican Journal of Transplantationに「Circulating T Cell Specific Extracellular Vesicle Profiles in Cardiac Allograft Acute Cellular Rejection（心臓移植における急性細胞性拒絶反応の循環T細胞特異的細胞外小胞プロファイル）」というタイトルで発表されました。イェール大学医学部の心臓外科准教授であるプラシャンス・ヴァラバジョスユラ博士（Prashanth Vallabhajosyula, MD, MS）は、「血液サンプルを通じて拒絶反応を確実に検出できる新しいバイオマーカープラットフォームを開発しました」と述べています。「臨床設定でさらに研究を進めることで、このバイオマーカープラットフォームが最終的に外科的生検に取って代わることを期待しています。」

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人間の心臓は一度損傷を受けると永久に傷跡が残りますが、ある魚類や両生類は心臓の傷跡を取り除き、再生することができます。この能力の仕組みを解明することができれば、人間の心臓病治療に新たな道が開けるかもしれません...！ユタ大学の生物学者らが行った新たな研究では、ゼブラフィッシュ（Danio rerio）とミナミメダカ（Oryzias latipes）の2種の魚を比較し、心臓の再生能力の違いを調査しました。この研究は、心臓の傷を修復するための免疫応答が鍵である可能性を示しています。2つの魚の物語

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一部のてんかん患者にとって、薬物治療が効果を発揮しない場合、側頭葉の一部を除去する手術が唯一の治療法ですが、その手術も三分の一の確率で失敗します。この問題の新たな解決策が浮上しました。スタンフォード大学医学部の研究者らとその同僚による新しい研究が、この問題に対する説明を提供し、より効果的な治療法を提案しています。彼らは、これまで見過ごされてきた海馬の一部であるファシオラ・シネレウムが、発作の引き金となり、さらに伝播する役割を果たしていることを発見しました。ファシオラ・シネレウムを除去または抑制することが、手術後も効果が見られない患者にとって有効かもしれません。「海馬は脳で最も研究されている部位ですが、ファシオラ・シネレウムについては驚くほど知られていない」と、ジェームズ・R・ドティ神経外科学および神経科学教授のイヴァン・ソルテズ博士（Ivan Soltesz, PhD）は述べています。「この比較的小さな領域は、マウスおよび手術前の電気記録を受けている患者の発作活動に一貫して関与していました。我々の発見は、薬剤耐性の側頭葉てんかん患者全員が、手術計画の一環としてファシオラ・シネレウムに深部電極を配置すべきであることを示唆しています。」この研究は4月17日にNature Medicine誌に掲載されました。ソルテズ博士とスタンフォード総合てんかんセンターの外科ディレクターであるヴィヴェック・ブック博士（Vivek Buch, MD）は、共同シニア著者です。オープンアクセスの記事のタイトルは「The Fasciola Cinereum of the Hippocampal Tail As an Interventional Target in Epilepsy（てんかんの介入ターゲットとしての海馬尾部のファシオラ・シネレウム）」です。 タツノオトシゴの尾の先端からの記録を取る

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カエルとヒキガエルを世界中で絶滅に追い込むカビに、弱点があることがわかりました。科学者たちは、そのカビに感染するウイルスを発見し、これを利用して両生類を救う方法を模索しています。   カエルとヒキガエルの皮膚に感染し、最終的には心不全を引き起こすカビ、Batrachochytrium dendrobatidis（Bd）は、これまでに500以上の両生類種の減少と、シエラ山脈の黄色足カエルやパナマ黄金ガエルを含む90種の絶滅に寄与してきました。カリフォルニア大学リバーサイド校の研究者らは、Bdに感染するウイルスを発見し、このウイルスを利用してカビ病を制御する可能性についての研究を発表しました。この研究はオープンアクセスの論文「An Endogenous DNA Virus in an Amphibian-Killing Fungus Associated with Pathogen Genotype and Virulence（病原体の遺伝子型と病原性に関連する両生類を殺すカビの内在性DNAウイルス）」としてCurrent Biology誌に掲載されています。   この発見に興奮しているのは、UCRの微生物学の博士課程学生で論文著者のマーク・ヤクーブ（Mark Yacoub）氏です。「カエルは有害な昆虫、作物害虫、蚊を制御します。世界中で彼らの個体数が減少すると、壊滅的な影響を与える可能性があります」とヤクーブ氏は言います。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。 

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革新的な発見が私たちの腸内健康に対する理解を変革することを約束しています。サラ・モライス博士（Sarah Moraïs, PhD）、サラ・ウィンクラー博士（Sarah Winkler, PhD）、およびベングリオン大学（Ben-Gurion University of the Negev）のイツハク・ミズラヒ博士（Itzhak Mizrah,i PhD）らによって率いられた研究者チームが、人間の腸内に存在するセルロース分解菌の隠された世界を明らかにしました。この注目すべき発見は、「サイエンス（Science）」に掲載され、最適な消化器の健康を求める新時代の幕開けを告げています。   腸内マイクロバイオームは、私たちの体内で不可欠な機能を司る賑やかな生態系として想像してください。しかし、この賑わいの中に、都市化された人口はその農村部の対応と比べ微生物の多様性が減少しているという懸念が存在します。この不均衡は警鐘を鳴らしており、その代謝健康に対する潜在的な影響が警告されています。   腸内微生物の謎を解明するという強い願望を持ち、モライス博士と彼女のチームはセルロースの分解という複雑な世界を探求する旅に出ました。その旅は、人間の腸内菌とは思えないような能力を持つセルロース分解菌、カンディダトゥス・ルミノコッカス・プリマシエンス（Candidatus Ruminococcus primaciens）、ルミノコッカス・ホミニシエンス（Ruminococcus hominiciens）、およびルミノコッカス・ルミニシエンス（Ruminococcus ruminiciens）という三つの特異な種を発見することにつながりました。これらの微生物のスーパーヒーローは、結晶セルロースを解体するための強力な酵素の兵器庫を持っています。これは以前は人間の腸内菌では不可能だと考えられていました。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。

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ベニゴマダラヒトリはなぜ、有毒な植物の葉や種を食べ続けることができるのでしょうか？ ベニゴマダラヒトリ（Utetheisa ornatrix）は、毒性の強いピロリジジンアルカロイド（pyrrolizidine alkaloids）を含むタヌキマメを好んで食べ、その毒素を利用して卵を守り、天敵を遠ざけ、さらにフェロモンを作り出して異性を引き寄せます。しかし、どのようにしてこれらの毒素を無害化する能力を進化させたのかは不明でした。 新たな研究「Genomic insights into bella moth (Utetheisa ornatrix) adaptation to pyrrolizidine alkaloids」（ピロリジジンアルカロイドへの適応に関するベニゴマダラヒトリのゲノム解析）」がPNAS誌に発表され、研究者らはベニゴマダラヒトリのゲノムを解析し、これらの毒素に対する免疫を付与する可能性のある特定の遺伝子を特定しました。さらに、研究チームは100年以上前のものも含む150の博物館標本のゲノムを解析し、ベニゴマダラヒトリとその近縁種の起源を解明しました。この研究は、乾燥した博物館標本を使用して蝶やガの遺伝的な研究を行った初の事例です。 研究の共著者であるフロリダ自然史博物館のマグワイヤセンターで昆虫多様性のコレクションコーディネーターを務めるアンドレイ・ソウラコフ（Andrei Sourakov）博士（Andrei Sourakov, PhD）は、「博物館標本を使って、通常は複雑な実験室技術を必要とする遺伝的な質問に答えることができることを示した」と述べ、この研究が将来の研究の窓を開くことを期待しています。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。

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1.8億文字の遺伝コードを用いて作成された最新の花卉植物の系統樹が、国際的な研究チームによって発表されました。この研究は、植物進化の謎をどのように解明するのでしょうか？ 2024年4月24日にNature誌に発表された論文「Phylogenomics and the Rise of the Angiosperms（系統遺伝学と被子植物の台頭）」において、国際的な研究チームが1.8億文字の遺伝コードを使用して最新の花卉植物系統樹を作成しました。ミシガン大学（U-M）の生物学者3名を含む279人の科学者らによるこの成果は、約8,000の既知の花卉植物属（全体の約60％）から9,500種以上を網羅しています。この研究は、花卉植物の進化史とその生態学的優位性について新たな洞察をもたらします。 ロイヤル・ボタニック・ガーデンズ, キュー（英国）の科学者たちが主導したこの研究チームは、データが新種の識別、植物分類の精緻化、新しい薬用化合物の発見、気候変動や生物多様性の喪失に対する植物保護に役立つと考えています。この画期的な研究は、138の国際的な機関により実施され、花卉植物の系統樹に関する他の研究の15倍のデータ量を使用しました。この研究のために配列決定された種の中には、これまでDNA配列が解明されていなかった800種以上も含まれています。本研究の膨大なデータ量は、単一のコンピュータでは18年かかる処理を可能にし、花卉植物の33万種すべての系統樹を作成するというキューの「生命の木」イニシアティブの一環として重要な一歩となりました。 「数百万のDNA配列に隠された情報を解読するための未曾有のデータ量を解析することは大きな挑戦でした。しかし、これにより植物の系統樹に対する知識を再評価し拡張する独自の機会が得られ、植物進化の複雑さを探求する新たな窓を開くことができました」と、ロイヤル・ボタニック・ガーデンズ, キューの研究フェローであるアレクサンドレ・ズンティニ（Alexandre Zuntini）は述べています。  続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。  

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マラリア寄生虫の発育段階を高解像度で初めて解明することで、研究者たちはこの常に進化する敵について、従来以上に詳細に理解できるようになりました。では、どのような新しい知見が得られたのでしょうか？最も致死性の高いヒトのマラリア寄生虫の発育段階が初めて高解像度でマッピングされ、研究者はこれまで以上に詳細にこの常に適応する敵を理解することができるようになりました。この研究は5月2日にScience誌に掲載され、単一細胞RNAシーケンシングを使用してマラリア寄生虫「Plasmodium falciparum（熱帯熱マラリア原虫）」の重要な発育段階を詳細に記述しています。これにより、この寄生虫が成熟する過程で、無性状態から有性状態へと変化するライフステージの詳細な情報が得られます。有性状態への変化は寄生虫が蚊に伝播される前に必要です。このオープンアクセス論文のタイトルは「A Single Cell Atlas of Sexual Development in Plasmodium falciparum（熱帯熱マラリア原虫における有性発育の単一細胞アトラス）」です。 ウェルカム・サンガー研究所、マリのマラリア研究訓練センター（MRTC）、および他の共同研究者からのこの研究は、自由に利用可能なマラリア細胞アトラス1に追加されます。このアトラスは、世界中の研究者が病気を追跡するためのツールを調査および生成するための情報を提供します。マラリア細胞アトラスを通じて得られる新しい洞察は、寄生虫の発育を阻止する新しい方法の特定にも役立ち、新しい薬やワクチンを通じて伝播を防ぐことができます。マラリアは命に関わる病気で、2022年には推定で2億4900万件の症例と60万8000件の死亡が世界中で報告されました2。マラリアは「Plasmodium（マラリア原虫）」寄生虫によって引き起こされ、特に「P. falciparum（熱帯熱マラリア原虫）」は最も致死性が高く、アフリカ大陸で最も広く分布しています2。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。  

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結腸直腸癌（CRC）は、世界で3番目に多い癌であり、早期診断と病期分類が予後の改善に大きく寄与します。サウジアラビアのジェッダ大学のタハニ・バクシュ博士（Tahani Bakhsh, PhD）とキングアブドゥルアジーズ大学のアハメド・バヒルディン博士（Ahmed Bahieldin, PhD）およびその同僚たちは、CRCの診断と病期分類の改善に役立つ新しいバイオマーカーを特定しました。これらのバイオマーカーは、マイクロRNA（miRNA: microRNAs）と呼ばれる短鎖非コードRNAで、血液サンプル中に存在し、収集が最小限の侵襲で済みます。この結果は、2024年4月17日にScientific Reportsに掲載された論文「Molecular Detection of Exosomal miRNAs of Blood Serum for Prognosis of Colorectal Cancer（結腸直腸癌の予後のための血清中のエクソソームmiRNAの分子検出）」に発表されました。 CRCは、結腸および直腸の粘膜内層の細胞増殖を伴い、後期段階では遠隔転移が一般的です。この非常に一般的な癌のスクリーニングと病期分類を改善することは、多くの患者の予後を向上させる可能性があります。 先述のとおり、miRNAは遺伝物質の短鎖非コード配列で、わずか18〜23塩基対程度の長さです。それらは遺伝子発現を調節し、エクソソームと呼ばれる小さな膜結合粒子に包まれて血液中を移動します。遠隔細胞間のコミュニケーションにおける重要な役割と、非侵襲的に収集できるという特徴から、エクソソームに包まれたmiRNAは、CRCを含むいくつかのタイプの癌のバイオマーカーとして研究されています。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。 

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「Ancient Mycobacterium leprae Genome Reveals Medieval English Red Squirrels As Animal Leprosy Host」は驚くべき発見を明らかにしました。中世イギリスの赤リスが、ハンセン病を引き起こす細菌の重要な宿主であった可能性が示されたのです。この発見は、ハンセン病の歴史に新たな視点を提供します。 スイスのバーゼル大学のベレナ・シューネマン博士（Verena Schuenemann, PhD）を筆頭とする研究チームは、中世のイギリス、ウィンチェスターの考古学的遺跡から得られた証拠を用いて、赤リスがハンセン病の細菌であるMycobacterium lepraeの重要な宿主であったことを明らかにしました。この研究結果は、2023年5月3日にCurrent Biology誌で発表されました。 「我々の遺伝子解析によって、赤リスがハンセン病の最初の古代動物宿主であることが判明しました」とバーゼル大学のシューネマン博士は述べています。「中世の赤リスから回収された菌株は、同じ都市の中世の人間の菌株よりも現代の感染した赤リスの菌株よりも密接に関連しています。これらの結果は、中世における人間と赤リスの間で独立してM. leprae菌株が循環していたことを示しています。」共同研究者であるイギリス、レスター大学のサラ・インスキップ博士（Sarah Inskip, PhD）は、「我々の発見は、考古学的資料、特に動物の遺骸をハンセン病の長期的な人獣共通感染症の可能性を研究する際に組み込む重要性を強調しています。古代の人間と動物の菌株を直接比較することで、時間を超えた感染伝播の再構築が可能になるのです」と語っています。ハンセン病は人類史上最も古くから記録されている病気の一つであり、現在でもアジア、アフリカ、南アメリカで流行しています。科学者たちは、この病気を引き起こすマイコバクテリウムの進化の歴史を追跡してきましたが、赤リスが宿主として機能していた可能性についてはまだほとんど知られていませんでした。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。

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細胞が分裂する際、どのようにしてDNAが正確に複製されるのか疑問に思ったことはありませんか？これはすべての生物にとって重要なプロセスであり、その誤りが命に関わることもあります。ペンシルベニア大学ペレルマン医学部と英国リーズ大学の生物学者たちは、DNA複製の進行を円滑にする新たな「機械」を発見しました。この発見により、DNA複製の理解が深まり、遺伝性疾患や癌の治療法の開発に役立つ可能性があります。   細胞が分裂する際には、まずDNAの正確なコピーを作成する必要があります。このDNA複製はすべての生物にとって極めて重要なプロセスであり、突然変異のリスクを伴います。突然変異は細胞死や癌を引き起こす可能性があります。ペンシルベニア大学ペレルマン医学部と英国リーズ大学の生物学者たちは、細胞内でDNA複製を制御し、その進行を円滑にするための多タンパク質「機械」を発見しました。この発見は、2024年3月29日に『Cell』誌に掲載されました。この研究により、DNA複製の理解が進み、遺伝性疾患の謎が解明され、将来的には神経障害や発達障害の治療法の開発に役立つ可能性があります。論文のタイトルは「The SPATA5-SPATA5L1 ATPase Complex Directs Replisome Proteostasis to Ensure Genome Integrity（SPATA5-SPATA5L1 ATPase複合体がリプリソームのプロテオスタシスを指示してゲノムの完全性を確保する）」です。   「細胞内の重要な品質管理メカニズムを発見しました」と、上級共同著者のロジャー・グリーンバーグ博士（Roger Greenberg, MD, PhD）ペンシルベニア大学ペン医学の癌生物学部門のJ.サミュエル・スタウブ医学教授、ペン・センター・フォー・ゲノム・インテグリティのディレクター、バッサー・センター・フォーBRCAの基礎科学ディレクターは述べています。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。 

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妊娠初期のスクリーニング方法が改善されることで、子癇前症の早期発見と予防が可能になるかもしれません。具体的にはどのような方法が提案されているのでしょうか？ 新たに開発された個別化スクリーニングアルゴリズムを用いることで、子癇前症のリスクをより正確に予測し、低用量アスピリンの投与が必要な人を特定できる可能性があります。この研究では、7,000人以上の女性を対象にした新しいスクリーニング方法が、従来のリスク要因に基づくガイドラインよりも子癇前症のリスクをより高精度に特定できることが示されました。 新しいスクリーニングアルゴリズムは、妊娠初期（1～12週）における母体の病歴、バイオマーカーテスト、超音波検査を組み合わせることで、子癇前症の大部分を予測できる可能性があります。この研究の成果は、アメリカ心臓協会のジャーナル「Hypertension」に2023年5月6日に掲載された「Prospective Validation of First-Trimester Screening for Preterm Preeclampsia in Nulliparous Women (PREDICTION Study)（初産婦における妊娠初期子癇前症スクリーニングの前向き検証：PREDICTION研究）」という論文に詳述されています。 子癇前症は妊娠中の最も危険な高血圧の形態であり、治療されないと命に関わる可能性があります。アメリカでは25人に1人の妊婦が子癇前症を発症し、初産でより一般的です。子癇前症の症状には、頭痛、視覚の変化、手足や顔、目の腫れ、胎児の健康状態の変化などがあります。最近の研究では、子癇前症は将来的な心血管合併症のリスク増加とも関連していることが示されています。この研究の主執筆者であるエマニュエル・ブジョルド博士（Emmanuel Bujold MD, MSc）は、カナダのケベックシティにあるラヴァル大学産婦人科学部の教授です。ブジョルド博士は、「子癇前症は妊娠の最も深刻な病気の一つであり、早産や母体死亡につながる可能性があります」と述べています。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。 

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トマト植物の「トマトタール」に含まれる糖に関する驚きの遺伝子ミステリーが解明された...！トマト植物の粘着性のある物質がどのようにして進化したのかをご存知ですか？ ミシガン州立大学の研究者たちは、2024年4月24日にScience Advances誌に掲載された新しい論文で、ガーデニングでお馴染みの「トマトタール」に含まれる糖に関する驚きの遺伝子ミステリーを解明しました。誰もがトマト植物を剪定するときに手に付く粘着性のある金黒色の物質に苦労した経験があるでしょう。このトマトタールは、アシル糖（acylsugars）と呼ばれる糖で構成されており、害虫を捕まえるための自然なフライペーパーのような役割を果たしています。公開されているこの論文のタイトルは「Tomato Root Specialized Metabolites Evolved Through Gene Duplication and Regulatory Divergence Within a Biosynthetic Gene Cluster（トマト根の特殊代謝物は、遺伝子重複と合成遺伝子クラスター内の規制分岐を通じて進化した）」です。 ミシガン州立大学の植物生物学部長であり、本研究のリーダーであるロバート・ラスト博士（Robert Last, PhD）は、「植物は驚くべき毒や他の生物活性化合物を多く進化させてきました」と述べています。ラスト研究室はアシル糖と、それが生成・保存される微細な毛状構造であるトリコームの研究に特化しています。以前はトリコームにのみ存在すると考えられていたアシル糖が、最近他の研究者によってトマトの根にも発見され、植物科学界を驚かせました。この研究では、ミシガン州立大学のチームはこれらの根のアシル糖がどのように機能し、どこから来たのかを解明しようとしました。 続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。

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抗生物質が効かないクレブシエラ・ニューモニエ菌感染症に対して、牛由来の抗菌ペプチドが有効な治療法として期待されているのをご存知ですか？ セントラルフロリダ大学医学部のレニー・フリーマン博士（Renee Fleeman, PhD）が行った最新の研究では、抗生物質に耐性を持つ細菌を殺す新たな療法が発見されました。2024年3月13日にCell Reports Physical Scienceに掲載された研究で、フリーマン博士とそのチームは、牛由来の抗菌ペプチドがクレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）菌による治療困難な感染症に対して有効であることを示しました。この菌は腸内に通常は無害に存在しますが、他の部位に侵入すると肺炎、尿路感染症、創傷感染症を引き起こす可能性があります。特に高齢者や糖尿病、癌、腎不全、肝疾患などの健康問題を抱える患者がリスクが高いです。しかし、若年成人や健康な人々でも、現在利用可能な抗生物質で治療できない尿路感染症や創傷感染症を引き起こすことがあります。 このオープンアクセス論文のタイトルは「Polyproline Peptide Targets Klebsiella pneumoniae Polysaccharides to Collapse Biofilms（ポリプロリンペプチドがクレブシエラ・ニューモニエの多糖体をターゲットにしてバイオフィルムを崩壊させる）」です。 CDC（米国疾病予防管理センター）は、抗生物質耐性菌が世界的な健康脅威であると報告しています。2019年の研究によれば、その年に薬剤耐性感染症で死亡した人は世界中で約500万人にのぼります。そのうちの多くがK.ニューモニエによるものであり、抗生物質治療がなければ50％の致死率があります。  これらの細菌はバイオフィルムという粘液の中で生息すると薬に対してより耐性が強くなります。最近の研究では、感染症の60〜80％がバイオフィルムに関連しており、それが薬剤耐性を高めていることが示されています。「これは細菌が自分自身にまとっているコートのようなものです」とフリーマン博士は説明します。   続きはAmazon Kindle本のバイオクイックニュース 2024年7月号でお読みいただけます。

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デング熱が南アメリカとプエルトリコで記録的な速さで急増しています。パンアメリカン保健機構は、今年の最初の3か月で350万件以上のデング熱の症例と1,000件以上の死亡が報告されたことを確認しました。2023年全体で報告された450万件と比較すると、その急増ぶりが明らかです。デング熱は、皮膚に感染した蚊、特にネッタイシマカ（Aedes aegypti）の刺咬により人間に伝染するウイルス性疾患です。この蚊はジカウイルスやチクングニアウイルスも運ぶことが知られています。蚊は静止した水や衛生状態の悪い場所で繁殖します。デング熱は、特に暑くて湿度の高い気候でよく見られます。今年はブラジルやプエルトリコに加え、ペルー、アルゼンチン、コロンビア、パラグアイでも発生が報告されています。多くのデング熱感染は無症状または軽度の症状を引き起こし、高熱、頭痛、筋肉や関節の痛み、吐き気を伴います。デングウイルスには4つの異なる型があり、一度感染しても他の型に対する免疫は得られず、場合によっては感染が悪化することもあります。重症の場合、デング熱は内出血や死亡を引き起こすことがあります。

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科学研究を劇的に進化させるためにゲーマーとビデオゲーム技術を活用することができるのか？2020年4月15日にNature Biotechnologyに掲載された新しい研究によると、世界中の450万人のゲーマーが、人気ビデオゲーム『ボーダーランズ3』のミニゲームを通じて、微生物の進化の歴史を再構築することで医療科学を大きく進展させました。このプレイにより、人間の腸内の微生物の関係性に関する推定が大幅に精緻化されました。この協力の結果は、微生物叢に関する知識を大幅に進展させるだけでなく、将来的にこの作業を遂行するためのAIプログラムの改善にも寄与するでしょう。このNature Biotechnologyのオープンアクセス論文は「Improving Microbial Phylogeny with Citizen Science Within a Mass-Market Video Game（市販ビデオゲーム内での市民科学を活用した微生物系統発生の改善）」と題されています。バクテリアの進化的関係を追跡する『ボーダーランズ3』内のミニゲーム「ボーダーランズサイエンス」をプレイすることで、プレイヤーは人間の腸内に生息する100万種類以上のバクテリアの進化的関係を追跡する手助けをしました。これには私たちの健康に重要な役割を果たすバクテリアも含まれます。この情報は、これまでに発見された微生物叢に関する知識の指数関数的な増加を示しています。異なる微生物の遺伝的構成要素を表すタイルを並べることで、最良のコンピュータアルゴリズムでも解決できなかったタスクを人間が遂行しました。研究者らは、1人の個人では解決できない科学パズルを解決するために、「ボーダーランズサイエンス」は100万の16SリボソームRNA配列を人間の微生物叢研究から得られたものとして報告しました。2020年4月7日のリリース以来、450万人以上のプレイヤーが1億3500万以上の科学パズルを解決しました。この結果、最先端の計算方法と比較して、微生物系統推定とUniFrac効果サイズの両方が改善されました。これにより、ハイパーゲーミフィケーションされた科学タスクが大規模な貢献者の群衆を引き付け、科学コミュニティに貴重な資源を提供することが示されました。

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研究者たちは、ヨコバイ（Cicadellidae）と呼ばれる小さな吸汁昆虫が分泌するブロコソームと呼ばれる複雑な構造の微細な顆粒が、次世代のカモフラージュデザインに役立つ可能性があることを発見しました。これらのブロコソームは長い間科学者たちを悩ませてきたものですが、最近の研究により、そのサイズと形状が光の反射を減少させるために最適化されていることが明らかにされました。これは、ヨコバイが捕食者から身を隠すのに役立っている可能性があります。この発見は、「Geometric Design of Antireflective Leafhopper Brochosomse（反射防止ヨコバイブロコソームの幾何学的デザイン）」というタイトルのオープンアクセス論文に掲載されました。この研究は、2024年3月18日にPNAS誌で公開されました。ヨコバイは、大きな後脚を持ち、遠くまで跳ねることができます。1950年代に研究者が発見したとき、これらの昆虫はハニカム状の穴がある中空の球状物質であるブロコソームで自身をコーティングしていることがわかりました。ヨコバイの幼虫と成虫はブロコソームを分泌し、数時間ごとにこれを均一なコーティングとして整えます。したがって、これらが何らかの目的を持っていると考えられますが、その具体的な機能については議論がありました。研究者たちは、これが微生物や乾燥に対する抵抗、フェロモンの運搬、液体の撥水、反射防止特性などに役立つかもしれないと提案しています。

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火傷や皮膚疾患、外傷などによる皮膚欠損が神経組織に損傷を与え、生命維持活動に必要な感覚機能や認知機能を失わせることがあります。このような損傷に対して新たに開発された「スマートバイオニック人工皮膚」が、感覚機能の回復を実現する可能性があると発表されました。皮膚欠損による神経組織の損傷は、生命維持活動に不可欠な感覚機能や認知機能の喪失を引き起こし、精神的・身体的な苦痛をもたらします。自然治癒が不可能なほど重度の損傷の場合、人工皮膚の移植が必要となりますが、これまで開発された人工皮膚は主に皮膚再生に焦点を当てており、患者の感覚機能の回復には至っていませんでした。韓国科学技術研究院（KIST）のバイオマテリアルセンターのジョン・ヨンミ博士（Youngmee Jung, PhD）と、ポストシリコン半導体研究所のイ・ヒョンジュン博士（Hyunjung Yi, PhD）を中心とする研究チームは、延世大学のユ・キジュン教授（Ki Jun Yu, PhD）と成均館大学のキム・テイル教授（Tae-il Kim）との共同研究により、ヒトに移植可能な触覚スマートバイオニック人工皮膚を開発しました。従来の皮膚再生に焦点を当てた人工皮膚とは異なり、このスマートバイオニック人工皮膚は生体適合材料と電子デバイスを融合させることで、永久に損傷した触覚をも回復することができます。研究チームが開発した人工皮膚は、コラーゲンとフィブリンという皮膚の主要成分で構成されたハイドロゲルであり、亀裂ベースの触覚センサーを挿入することで微細な圧力変化を検知することができます。この圧力変化は無線電力圧力周波数変調（WPPFM）回路を介して電気信号に変換され、触覚神経インターフェース電極を通じて神経に伝達されるため、装置は皮膚と同様の触覚機能を発揮します。さらに、コラーゲンとフィブリンは皮膚の弾力性と組織の結びつきを担い、傷周囲の皮膚細胞の増殖と分化を促し、皮膚再生を促進することがわかりました。

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真核細胞内で窒素を固定できる小器官が発見されたというニュースに驚きを感じませんか？現代の生物学の常識を覆すこの発見は、農業や生態系への新たな可能性を開くかもしれません。現代の生物学教科書では、大気中の窒素を生命が利用可能な形に変換できるのはバクテリアのみとされています。窒素を固定する植物（例えばマメ科）は、根粒に共生するバクテリアを利用してこの能力を得ています。しかし、最近の発見はこの常識を覆すものです。国際的な科学者チームが、真核細胞内で初めて発見された窒素固定性オルガネラについてCellとScienceに発表しました。このオルガネラは、原核細胞が真核細胞に取り込まれ、共生を超えてオルガネラに進化する過程である一次共生の4番目の例です。「このようなオルガネラが生まれるのは非常に稀です」と、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の博士研究員であるタイラー・コール博士（Tyler Coale, PhD）は語ります。「最初にこれが起きた時、それが全ての複雑な生命の起源となりました。バクテリア細胞よりも複雑なものは全てこの出来事に由来します」と、ミトコンドリアの起源に言及して説明しています。「約10億年前には、これが再び起こり、植物をもたらしました」とコール博士は続けました。

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放射線を浴びても壊れたDNAを迅速に修復することができる微小な「クマムシ」は、なぜそんなに強いのでしょうか...？数年前、分子生物学者のアンヌ・デ・シアン博士（Anne De Cian, PhD）は、パリの自宅の庭で子供たちに動物界の不思議を紹介するために苔を集めました。苔を水に浸して顕微鏡で観察させると、奇妙な八本足の生物が苔の上を這い回る姿に子供たちは驚きました。博士もこの小さな生物、クマムシに興味を持ち続け、フランス国立自然史博物館の研究室に持ち帰り、ガンマ線を浴びせました。この放射線は人間を殺すのに十分な量の数百倍でしたが、クマムシは何事もなかったかのように生き続けました。科学者たちは長い間、クマムシが放射線に対して驚異的な耐性を持っていることを知っていましたが、ようやくその生存の秘密が明らかになり始めました。4月12日に発表された研究や今年初めの研究によれば、クマムシは分子修復の達人であり、壊れたDNAを迅速に再構築できることが示されています。

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精神疾患の中でも、統合失調症や双極性障害に見られる「精神病」とは一体どのようにして脳内で発生するのでしょうか？スタンフォード大学の研究が、精神病の原因となる脳の二つの重要なシステムの異常に迫ります。精神病を抱える人々の脳内では、外部の重要な出来事や内的な思考に注意を向ける「フィルター」と、報酬を予測する経路で構成される「予測装置」という二つのシステムが誤作動しています。これらのシステムの機能不全により、何が現実かを認識するのが難しくなり、幻覚や妄想として現れます。スタンフォード大学が主導する研究は、精神病を持つ子供や青年の脳のスキャンデータを使用し、4月12日に「Molecular Psychiatry」誌に発表されました。この論文は「Robust and Replicable Functional Brain Signatures of 22q11.2 Deletion Syndrome and Associated Psychosis: A Deep Neural Network-Based Multi-Cohort Study（22q11.2欠失症候群と関連する精神病の頑健かつ再現可能な機能的脳シグネチャー：ディープニューラルネットワークベースのマルチコホート研究）」と題されています。この研究の主任著者であるカウストゥブ・スペカー博士（Kaustubh Supekar, PhD）は、「この研究は、統合失調症の発症と進行を理解するための良いモデルを提供するものであり、非常に困難な問題に対する挑戦です」と述べています。この研究では、22q11.2欠失症候群と呼ばれる稀な遺伝性疾患を持ち、精神病を経験する人々や原因不明の精神病を持つ人々における脳のメカニズムと理論的枠組みの理解を深めました。精神病の間、患者は幻覚（例えば、声を聞くこと）や妄想的な信念（存在しない人物が実在すると思い込むこと）を経験します。精神病は単独で発生することもあり、双極性障害や統合失調症などの深刻な精神疾患の特徴でもあります。統合失調症は、社会的引きこもり、無秩序な思考や発言、エネルギーや動機の低下なども特徴としています。

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6500万年前、巨大隕石が大多数の恐竜を絶滅させました。しかし、一部は生き延びました。鳥類は、技術的には恐竜そのものです。科学者たちは、約1万種の鳥類の進化の系統樹を明らかにしようと長い間努力してきましたが、最近の研究でその試みがある驚くべき事実によって誤導されていたことが判明しました。それは一体どんな事実なのでしょうか？6500万年前の絶滅イベント後、鳥類は空を飛び回り繁栄しました。科学者たちは鳥類の正確な家系図を解明するため、長年にわたり研究を続けてきました。安価なDNAシーケンシング技術の進歩により、多くの種で簡単に系統樹を構築できるようになりましたが、鳥類に関しては一筋縄ではいきませんでした。2024年4月1日に発表された2つの新しい研究論文（PNASとNature）は、6500万年前のもう一つの出来事が、鳥類の真の家系図について誤解を生んでいたことを明らかにしました。科学者たちは、1つの染色体の一部が数百万年にわたり時間に凍結されたままであり、隣接するDNAと混ざり合わなかったことを発見しました。

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α-グルコシダーゼ阻害剤としての新しいクマリン結合2-フェニルベンゾイミダゾール誘導体の設計、合成、および評価に成功した研究が、2024年3月28日に「Nature Scientific Reports」に掲載されました。この研究は、糖尿病治療薬としての可能性を示すものであり、特に2型糖尿病の管理において重要な役割を果たします。論文「Coumarin Linked to 2-Phenylbenzimidazole Derivatives As Potent α-Glucosidase Inhibitors（強力なα-グルコシダーゼ阻害剤としてのクマリン結合2-フェニルベンゾイミダゾール誘導体）」では、新規α-グルコシダーゼ阻害剤の設計、合成、および評価が報告されています。α-グルコシダーゼ阻害剤は、2型糖尿病の管理に使用される薬剤であり、腸内の細胞に存在するα-グルコシダーゼ酵素を阻害することで、複合炭水化物を単糖に分解する過程を遅らせ、食後の血糖値上昇を抑える効果があります。クマリンは自然界に存在する化合物で、抗酸化、抗炎症、抗菌、抗がん作用などの有望な薬理学的特性を持つため、新薬開発において魅力的な薬効団です。一方、ベンゾイミダゾールは多様な生物活性を示し、抗菌、抗がん、抗炎症、抗酸化作用などの薬理学的特性を持つことから、医療化学において注目されています。

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カロリンスカ研究所（Karolinska Institutet）とJLP Healthなどの共同研究により、ダニ媒介のクリミア・コンゴ出血熱ウイルス（CCHFウイルス）がどのようにして人の細胞に侵入するかが明らかになりました。この研究成果は2024年3月28日にNature Microbiology誌に発表され、致死的な病気に対する治療薬の開発に向けた重要な一歩となります。論文タイトルは「Crimean–Congo Haemorrhagic Fever Virus Uses LDLR to Bind and Enter Host Cells（クリミア・コンゴ出血熱ウイルスはLDLRを利用して宿主細胞に結合・侵入する）」です。クリミア・コンゴ出血熱ウイルスとはCCHFウイルスは、ダニの咬傷を介して感染し、出血熱を引き起こすことがあります。感染した人の健康状態により、致死率は最大40%にも達します。一般的な症状には、発熱、筋肉痛、腹痛、関節痛、嘔吐、そして臓器不全を引き起こすこともある出血が含まれます。

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慢性的な皮膚疾患や組織工学に利用されるハイドロゲルは、その保水性や薬物の送達、そして生分解性が評価されていますが、製造が複雑で外部の力に対して弱く、細菌感染に対しても脆弱です。これらの欠点を克服するために、研究者らは自然な抗生物質特性を持ち、細胞成長を促進する新しいハイドロゲルを開発しました。アメリカ物理学協会（AIP）の「APL Materials」に2024年4月2日に掲載されたオープンアクセス論文「Methacrylated Gelatin Hydrogel Conjugated with Epsilon-Polylysine and Enriched with Platelet-Rich Plasma for Chronically Infected Wounds（ε-ポリリジンと血小板豊富血漿を共役したメタクリル化ゼラチンハイドロゲルの慢性感染創傷への応用）」では、研究者らが合成しやすく、自然な抗生物質特性を持ち、細胞成長を促進するハイドロゲルを開発したことが報告されています。中国吉林省長春市の中国日本連合病院に所属する著者らの一人、ジン・サン（Jing Sun）博士は、「糖尿病患者は代謝疾患のために皮膚の傷が治りにくいことがあります」と述べています。「患者はエリスロマイシンのような外用薬を使用することがありますが、長期間使用すると抗生物質耐性が生じ、症状を和らげることができなくなることがあります。」

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この研究は、ライプニッツ動物園および野生動物研究所（Leibniz-IZW）の科学者らが主導する研究コンソーシアムによって提供されたもので、社会的行動と社会的地位が、幼年期および成人期の自由生活を送るハイエナ（Crocuta crocuta）の遺伝子活性化（エピゲノム）の分子レベルで反映されることを示す証拠を提供しています。高位と低位の地位を持つメスハイエナから非侵襲的に採取された腸上皮のサンプルを分析し、地位の差が重要な生理学的プロセス（エネルギー変換や免疫応答など）を制御する遺伝子の活性化またはオフにするパターンである、社会的不平等のエピジェネティックシグネチャーと関連していることを示しました。この結果は、2024年3月28日にCommunications Biologyにオープンアクセス記事として掲載され、タイトルは「Epigenetic Signatures of Social Status in Female Free-Ranging Spotted Hyenas (Crocuta Crocuta)（社会的地位のエピジェネティックシグネチャー：自由生活を送るメスハイエナにおける研究）」です。哺乳類では、社会的行動と社会的地位が個体の生存、繁殖能力、および健康に大きな影響を与える可能性があります。しかし、社会的および環境的要因が生物の生理学にどのように反映されるか、その分子プロセスはまだ完全には理解されていません。

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1500年前の中国の皇帝の顔はどのように見えたのでしょうか？研究チームは、中国北周の武帝の遺骸から抽出したDNAを用いて、彼の顔を再構築しました。2024年3月28日にCurrent Biologyに発表された研究では、36歳で亡くなった皇帝の死が脳卒中と関連している可能性が示唆されています。また、かつて北東アジアの一部を支配した遊牧帝国の起源と移動パターンについても明らかにしました。このオープンアクセス論文は「Ancient Genome of the Chinese Emperor Wu of Northern Zhou（北周の武帝の古代ゲノム）」と題されています。武帝は古代中国の北周王朝の支配者でした。彼の治世下で、AD 560年からAD 578年にかけて、武帝は強力な軍を築き、北齊王朝を打ち砕いて古代中国の北部を統一しました。武帝は、今日のモンゴルおよび中国の北部と北東部に住んでいた古代遊牧民族、鮮卑族の出身でした。「ある学者は、鮮卑族は太いひげ、高い鼻梁、黄色い髪など『異国情緒のある』外見をしていたと言っています」と、論文の共同筆頭著者である上海の復旦大学の温少卿氏（Shaoqing Wen）は述べています。「私たちの分析によると、武帝は典型的な東アジアまたは北東アジアの顔の特徴を持っていた」と彼は付け加えます。

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この研究では、特異的な地下低酸素環境で生存するための遺伝的適応を持ち寿命が長いハダカデバネズミが、生理学や医学研究、特に新しい治療法の開発において人間への応用可能性を有していることが示されました。ロンドンのクイーンメリー大学の医学歯学部のダンジャ・アクセンティエビッチ博士（Dunja Aksentijevic, PhD）が率いる新しい研究により、ハダカデバネズミのゲノムには、彼らが自然生息地での低酸素環境、さらには無酸素環境でも生き残ることを可能にする特定の適応が含まれていることが明らかにされました。この発見はまた、哺乳類の独特な心臓代謝プロファイルが心臓血管イベントによる心臓への損傷を避けるのに役立つことも示しています。アクセンティエビッチ博士は、ロンドン、プレトリア、ケンブリッジの研究者らとチームを組み、ハダカデバネズミの心臓組織をサンプルとして採取し、他のアフリカモグラ類（ケープ、ケープデューン、コモン、ナタール、マハリ、ハイヴェルド、ダマーラランドモグラ）や進化的に異なる哺乳類（ホッテントットゴールデンモグラとC57/BL6マウス）のサンプルと比較しました。

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Edited by Michael D. O'Neill

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