リンパ管は骨組織傷害後の回復に重要である

リンパ系は体液の恒常性、老廃物の除去、免疫応答などの調節を行うことが知られていますが、最近まで脳、目、骨などの組織にはリンパ管がないと考えられていました。最近の研究から脊椎にリンパ管が存在することが報告されていますが（Jacobetal.,NatCommun.2019Oct9;10(1):4594）、リンパ管の異常増殖が著明な骨融解を示すGorham-Stout病の原因であることから、骨組織においてリンパ管は有害な作用を有すると考えられていました。本論文で著者らは光シート顕微鏡プラットフォームで高解像度で無傷の骨を免疫標識して3D可視化する方法を開発し、骨組織のリンパ管の動態を詳細に明らかにしました。その結果、ほぼ全ての骨組織にリンパ管が存在し、特に皮質骨に豊富であることが明らかになりました。骨組織に放射...リンパ管は骨組織傷害後の回復に重要である

硬度と耐久性に優れた人工エナメル質の作成

歯のエナメル質は最も高い硬度および優れた耐久性を示す物質であり、我々が一生モノが食べられるのはそのおかげです。しかしエナメル質を作る細胞は、歯が萌出するとすぐに死んでしまうため、ヒトの体内ではエナメル質を再生することができません。これまで人工的なエナメル質をの作成が試みられてきましたが、生体のエナメル質に匹敵するようなマテリアルの作成には成功しませんでした。本論文ではハイドロキシアパタイトの結晶ワイヤーを極端な温度を使って規則正しく配列させ、これを可鍛性金属ベースでコーティングすることで強度が生体のエナメル質を超える人工エナメル質の作成に成功しました。臨床応用はまだ先かもしれませんが、歯科領域以外にも地震の被害に耐えられる建材の作成などにも応用可能ではないかとしています。ZhaoHetal.,Multiscal...硬度と耐久性に優れた人工エナメル質の作成

大腿骨頚部骨折に対するセメント型 vs ノンセメント型人工骨頭置換術を比較したRCT

大腿骨頚部骨折（関節包内骨折）に対するセメントタイプとノンセメントタイプの人工骨頭置換術を比較したRCT。セメントタイプはノンセメントタイプよりもEQ-5Dutilityscore（0.371vs0.315,adjusteddifference,0.055;95%confidenceinterval[CI],0.009to0.101;P=0.02）、12カ月までの死亡率（23.9%vs27.8%,0.80;95%CI,0.62to1.05）、人工関節周囲骨折（0.5%vs2.1%,oddsratio[uncementedvs.cemented],4.37;95%CI,1.19to24.00）いずれも優れていた。その他の有害事象に差はなかった。 FernandezMA,etal.CementedorUncemen...大腿骨頚部骨折に対するセメント型vsノンセメント型人工骨頭置換術を比較したRCT

肺内細菌叢は自己免疫性脊髄炎の発症に関与する

腸内細菌叢が様々な自己免疫疾患に関与することに関しては多くの研究がなされています。一方肺内細菌叢についてはほとんど研究が進んでいません。この論文で著者らは、ラット自己免疫性脊髄炎モデル（EAEモデル）を用いて、Prevotellamelaninogenicaなどの肺内細菌が肺内のeffectorTcellを活性化⇒EffectorTcellが中枢神経に移動し、microgliaを活性化⇒炎症性サイトカイン産生という経路で脊髄炎を増悪させること、neomycinの肺胞内投与⇒肺内におけるLPS濃度上昇⇒I型インターフェロン反応⇑⇒肺内のeffectorTcell活性化⇓⇒中枢神経におけるmicroglia活性化⇓という経路で脊髄炎を改善させることを報告しました。Neomycinの肺胞内投与は腸内細菌叢を変化させま...肺内細菌叢は自己免疫性脊髄炎の発症に関与する

高齢者の睡眠の質が悪い原因

高齢者においては睡眠の質が悪いことが知られていますが、加齢に伴うKCNQ2/3チャネルのダウンレギュレーションによる再分極の低下が、hypocretin/orexin(Hcrt/OX)ニューロンの過興奮を引き起こし、それが睡眠の不安定性をもたらす可能性が示されました。LinS-Betal.,Hyperexcitablearousalcircuitsdrivesleepinstabilityduringaging.Science.2022Feb25;375(6583):eabh3021.高齢者の睡眠の質が悪い原因

人間の脳は莫大なカロリーを消費している

人間は他の類人猿よりもはるかに多くのカロリーを日々消費しており、その多くは脳の働きによるものだそうです。また加齢によって消費カロリーは減少していきますが、一日中走り回っている狩猟民族と、オフィスで事務仕事をしているヒトでほとんど一日の消費カロリーは変わらず、運動はカロリー消費（やダイエット）にはあまり寄与しないとのことです。一方運動は心理的ストレスを軽減させて健康に関与している可能性はあるようです。 Gibbons,A.THECALORIECOUNTER.Science.2022Feb18;375(6582):710-713. Thisscientistbustsmythsabouthowhumansburncalories—andwhyTheworkofevolutionaryanthropologistHe...人間の脳は莫大なカロリーを消費している

ハダカデバネズミの発癌抵抗性メカニズム

ハダカデバネズミは強い発癌抵抗性があることが知られていますが、そのメカニズムとしてRIPK3とMLKL遺伝子のフレームシフト変異によるネクロプトーシス誘導機能の喪失が関与する可能性が示されました。OkaKetal.,Resistancetochemicalcarcinogenesisinductionviaadampenedinflammatoryresponseinnakedmole-rats.CommunBiol.2022Mar30;5(1):287.    ハダカデバネズミの発癌抵抗性メカニズム

肉食恐竜であるスピノサウルスは水生だった

恐竜のように現存しない生物が、どのような生活様式を持っていたかについては詳細な研究が行われていますが、骨形態のみから水生であったかどうかを確定することは困難です。この論文は骨密度の計測やマイクロCTによる解析によって恐竜のスピノサウルス科が水生生活をしていた可能性を示したものです。FabbriMetal.,Subaqueousforagingamongcarnivorousdinosaurs. Nature.2022Mar;603(7903):852-857.  肉食恐竜であるスピノサウルスは水生だった

メカニカルストレスによるDNA合成を介さない細胞分裂

故黒川髙秀先生は「脚延長は骨を延ばすだけではなくあらゆる組織を延長させるのが面白いんだ」とおっしゃっていました。確かに脚が延びる時には皮膚や筋などの軟部も延長されるので、それに対する反応が必要です。この論文でChanらはcelltrackingの手法を用いて、ゼブラフィッシュの成長の際には、皮膚の表皮細胞がメカニカルストレスに反応してDNA合成を介さずに成長軸に沿って分裂する、という大変興味深い現象を報告しています。またこの張力にともなう細胞増殖にはメカノセンサーチャネルであるPiezo1が関与している可能性も示されました。このような現象が他の生物でも見られるかについては今後の検討が必要ですが、脚延長に伴って生じる組織形成メカニズムにも関係しているような気がします。 Chanetal.,Skincellsund...メカニカルストレスによるDNA合成を介さない細胞分裂

肺腺癌の進展・転移の1細胞解析

Kras;Trp53(KP)によって誘導されるマウス肺腺癌モデルを用いて、1細胞解析によって腫瘍の進展から転移までの過程を詳細に解析した研究です。結論としては、1）腫瘍の進展や転移は、"fitness-associatedtranscriptionalprograms"によって発生したsubcloneによって生じる2）腫瘍の進展は腫瘍細胞の可塑性の一時的な増加を伴う3）腫瘍はステレオタイプの軌道をたどって進化し、追加の発癌性突然変異の導入は、新しい進化の軌道を作成することによって腫瘍の進化の速度を増加させるなど興味深い知見が得られました。 Yangetal.,Lineagetracingrevealsthephylodynamics,plasticity,andpathsoftumorevolution.Cel...肺腺癌の進展・転移の1細胞解析

脳の成長曲線ーbrain chartの作成ー

学生時代教えを受けた養老孟司先生は、名著『唯脳論』の中で「ヒトのあらゆる活動は脳の刻印を帯びる」と述べておられますが、いうまでもなく脳は人間の様々な活動の根源にあります。加齢とともに様々な活動が劣化していくのもまた脳の変化に起因するところが大であると考えられます。この論文でRichardBethlehemとJakobSeidlitzが率いる大規模な研究チームは、受精後115日から100歳までの101,457人からの123,984のMRI画像に基づいて、発育や加齢とともに脳がどのように変化するかについての包括的なBrainChartの作成を報告しています。身長や体重については成長曲線によるスタンダードが定められており、この曲線から外れる場合には異常を疑うことになっていますが、BrainChartは脳について同様の...脳の成長曲線ーbrainchartの作成ー

整形外科手術における抗菌薬投与時間はどのくらいが適当か？

クリーンな整形外科手術において、抗菌薬投与を術後24時間以内に中止、24～48時間で中止が術後医療関連感染（healthcare-associatedinfection）のリスクに影響をするかをクラスターランダム化比較試験で検討した論文です。結果として両群に差はありませんでした。NagataKetal.,JAMANetwOpen.2022Apr1;5(4):e226095.https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/10.1001/jamanetworkopen.2022.6095 整形外科手術における抗菌薬投与時間はどのくらいが適当か？

心地よいタッチを制御するニューロンの同定

抱きしめる、愛撫する、撫でるなどといった心地良いタッチ（pleasanttouch）の感覚はプロキネチシン受容体2（PROKR2）またはそのリガンドPROK2を発現する脊髄興奮性介在ニューロンを介することが示されました。このようなニューロンが欠失したマウスではストレス反応と向社会的行動に深刻な障害を示すようで、「触れる」ことの重要性が示されました。医師の患者に対する「手あて」についても同様のメカニズムが介する可能性がありそうです。 LiuBetal., Science.2022Apr29;376(6592):483-491.doi:10.1126/science.abn2479.Epub2022Apr28.MolecularandneuralbasisofpleasanttouchsensationMolecu...心地よいタッチを制御するニューロンの同定

修復不能な広範囲腱板損傷に対するInSpaceスペーサー挿入術の有効性・安全性

【背景】腱板断裂に対して保存的治療が無効であった場合に手術が行われるが、断裂が広範囲で変性が高度な場合には修復不能なことも少なくない。このような例は特に高齢者に多く、疼痛が強くADL障害がある場合でも治療の選択肢が少ないことが問題である。近年このような症例に対する治療法としてInSpacesubacromialballoonspacer（Stryker,USA）が開発された。これは生理食塩水で満たされた生体分解性のバルーンスペーサーで、肩峰下に挿入することで上腕骨頭と肩峰との摩擦を減少させることで症状を緩和し、リハビリテーションを促進するというデバイスであり、欧州やアメリカで承認を受けている。今回著者らは英国の24病院が参加したランダム化比較試験によってInSpaceスペーサーとデブリードマンの成績を比較した。...修復不能な広範囲腱板損傷に対するInSpaceスペーサー挿入術の有効性・安全性

現在の危機的状況を乗り切るために

新型コロナウイルス感染症も第5波になって様相が変わってきたようです。東京都では感染拡大に歯止めがかからず、重症患者であっても入院調整に困難をきたすケースが増加しています。感染患者が増えれば、当然比例して重症患者の数も増えるのですが、重症化には発症後1－2週を要することを考えると、今後さらに重症患者は増加することが予想されます。「重症患者用の病床（コロナ患者用のICU病床）の数を増やせばよい」という議論もありますが、これは思っているほど簡単ではありません。一人の重症コロナ患者の治療には多くの人手がかかるため、重症コロナ患者の病床を増やすためには、その3倍の通常病床を削る必要がある（通常の医療をかなり制限する必要がある）、ウイルスの感染力が高いため、多くの場合個室管理が必要（個室の数によって入院患者は制約される）、...現在の危機的状況を乗り切るために

高齢マウスの骨格幹細胞の骨形成低下はCSF-1高発現に起因する

2015年に骨格幹細胞SkeletalStemCells(SSCs)の同定をCELL誌（Cell.2015Jan15;160(1-2):285-98）に発表したStanford大学のCharlesChan,MichaelTLongakerらの報告です。彼らは以前に骨芽細胞、軟骨細胞、間質細胞には分化するが、脂肪細胞には分化しない多能性細胞であるSSCsを同定しました。この細胞を免疫不全マウス（NSGマウス）に移植すると骨組織が誘導されます。このとき高齢マウス（12カ月齢）から得たSSCsを移植すると、若年マウス（2カ月齢）SSCsを移植したときよりもできる骨組織が小さくなりました。これは高齢マウスでは骨折治癒過程における仮骨形成が減弱していることと一致します。興味深いことに併体結合によって若年マウスと高齢マウス...高齢マウスの骨格幹細胞の骨形成低下はCSF-1高発現に起因する

変異型ウイルスによる最後の審判

最新号のNewsweek誌（最近dマガジンで読めるようになりました）に、"TheDoomsdayVariant（変異型ウイルスによる最後の審判）"というタイトルで、変異型コロナウイルスについての記事が載っています。現在日本でもデルタ変異型ウイルスが猛威を振るう中で、どうしてパンデミック当初は科学者の中でも変異型ウイルス登場の可能性が軽視されていたか？について、「コロナウイルス自体は遺伝子変異頻度が低いため、理論的には変異型ウイルス登場の可能性は低いものの、あまりに大規模な感染拡大のために変異型ウイルスが出現するチャンスが増えてしまったのだろう」と述べられています。またインドでは4つの変異株が登場したが、結果として「免疫回避能が最も低い」デルタ株が爆発的に増加することになった、など、大変興味深い内容が述べられてい...変異型ウイルスによる最後の審判

科学否定論者と議論することは無駄ではない

Wikipediaによればアメリカでは米国で「進化論」を信じる人は39%にとどまり、全く信じない人が25%なのだそうです。昨今の新型コロナウイルスの議論の中でも「新型コロナウイルスなんて存在しない」というような極端なsciencedeniers,sceptics（科学否定論者、懐疑論者）の意見を聞くと、絶望的な気持ちになり、「このような人々と議論しても考えを変えることはできない」と思ってしまいます。しかし筆者はそのような態度は「事実としても倫理的にも誤りである」と指摘します。ほとんどの科学否定論者は情報ではなく、信頼が不足しているのであって、忍耐、尊敬、共感を持って、信頼を築くことで考えを変えることは可能である。そのための技術として、まず彼らの話を十分に聞き、対話が始まったら説得ではなく質問を続ける。議論に反論...科学否定論者と議論することは無駄ではない

可溶型VEGFR1の産生亢進が血管老化に関与する

「血管年齢」という言葉もありますが、加齢による変化で最も目立つものの一つが動脈硬化などの血管の障害です。血管の老化と一口に言っても様々な側面がありますが、十分な微小血管密度(microvasculardensity)の維持ができなくなるのは加齢の一つの特徴です。この論文は、加齢に伴う微小血管の希薄化がVEGF（Vascularendothelialgrowthfactor;血管内皮細胞増殖因子）の機能障害に起因する可能性を報告したものです。VEGFは多くの組織で血管上皮細胞や非血管細胞において産生され、その結果VEGF受容体(VEGR)シグナルは恒常的に活性化された状態になっています。マウスにおいて全身や局所のVEGFは加齢による変化をあまり受けませんが、受容体シグナルの恒常的活性化は抑制されています。この理由...可溶型VEGFR1の産生亢進が血管老化に関与する

血清中ビタミンD濃度の骨折に対する影響は季節で異なる

「ビタミンDが骨の健康に重要」というのはビタミンDが欠乏するとクル病・骨軟化症になることを考えれば当然のように思えます。しかしある程度充足している場合にビタミンD投与が骨粗鬆症や骨折発生に予防的に作用するか？というと、これはそれほど自明なことではありません。「ビタミンDを投与したけど骨密度変わりませんでした」とか「骨折減りませんでした」という論文は山ほどあります。この理由の一つとして、血清ビタミンD濃度が季節（日照時間）や体脂肪の影響を強く受けることが挙げられます。特にスウェーデンなどの北欧の国では冬季には日照時間がきわめて短いため、季節による影響は大きいと考えられます。この研究はSwedishMammographyCohortの5000名のデータを用いてビタミンDの充足状態を反映する血清25-ヒドロキシビタミ...血清中ビタミンD濃度の骨折に対する影響は季節で異なる