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実験医学増刊 Vol.37 No.7 臓器連環による生体恒常性の破綻と疾患

春日 雅人 (編)

株式会社 羊土社

212 頁  (2019年4月)

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リリース日: 2019年05月24日

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神経・免疫・内分泌を介して臓器は常に会話し、生体恒常性を維持しています。腸内細菌叢から自己免疫疾患、脳内環境まで各分野の最前線が繋がり、これからの「疾患」克服に向けた戦略を描き出す決定版。

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神経・免疫・内分泌を介して臓器は常に会話し、生体恒常性を維持しています。腸内細菌叢から自己免疫疾患、脳内環境まで各分野の最前線が繋がり、これからの「疾患」克服に向けた戦略を描き出す決定版。


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序にかえて

恒常性維持機構 ー現状と今後

春日雅人

科学技術振興機構による「恒常性」領域の研究が2012年度からはじまり,「CREST」の研究総括を永井良三先生が,そして「さきがけ」の研究総括を私が担当した.「恒常性」領域の重要性に鑑み,永井良三先生を中心として2013年に"実験医学"の増刊号として「臓器円環による生体恒常性のダイナミクス」が刊行されている3).この「CREST」「さきがけ」領域研究が終了し多くの成果が発表されたタイミングに,「恒常性」に関する書籍を編集しないかというお誘いをいただいた.明確な構想があったわけではなかったが,先の増刊号の発刊から6年も経過しており,この領域で個々の研究として興味ある論文も出ているのでお引き受けすることとした.

本増刊号では,第1章でオートファジー,小胞体ストレス,糖鎖修飾ならびにユビキチン修飾が細胞での「恒常性」の維持にどのような役割を果たしているか,そしてその破綻によりどのような異常を生じるかを中心に解説をお願いした.第2章-Iでは,各組織・臓器を構成する細胞がその相互作用を含めてそれぞれが「恒常性」の維持と破綻に果たす役割をご紹介いただいた.第2章-IIでは組織・臓器を横断的に制御して個体の「恒常性」に関与するシステムとして腸内細菌叢,自然免疫,獲得免疫をとり上げ解説をお願いした.第3章では,2つの臓器間のクロストークから多くの臓器が次々と関与する臓器連環までをとり上げ,臓器間をつなぐシグナル(生理活性物質,神経,免疫細胞)によって分類し,それぞれの「恒常性」の維持と破綻における役割について解説をお願いした.

臓器連環が個体の「恒常性」維持に関与しているという概念の確立は,臓器特異的あるいは臓器特異的かつ時期特異的遺伝子欠損マウスを用いた研究の成果によるところが大きい.すなわち,これらのマウスの作製により,当該臓器のみならず予想外の臓器に各種の表現型が認められ,臓器間シグナルの存在が次々明らかになってきた.こういった知見は,生体の精緻な「恒常性」維持機構を明らかにするのみでなく,疾患における病態の新たな理解や診断・治療法の開発につながるという観点からも重要である.加えて,これらの知見は研究の新しい局面を拓くことが期待される.まずは,臓器連環を細胞という臓器の構成要素に立ち返って見直すという視点から新しい局面が得られるかもしれない.これには,single cell assayなどの各種テクノロジーの進歩が不可欠であり,これらを用いて従来均一と考えられていた臓器の構成細胞がその空間的配置や各種の負荷に対する反応性の相異により細分化されていく可能性がある.そしてそのことが臓器連関を担当する各種細胞の同定につながるかもしれない.また,同時に「細胞」,「臓器」という"階層"を超えて「恒常性」維持機構を理解するための第一歩となる可能性がある.

個体における「恒常性」の維持は,われわれが生存して活動していくにあたって,最も本質的なそして重要な生命活動の1つである.今後,この途方もなく複雑な「恒常性」維持機構の研究が,生物学や医学にとどまらず,数理科学や情報処理の専門家等も含めて学際的に研究され,発展していくことを期待したい.最後に,貴重な時間を割いて担当領域の新知見に関して熱心に執筆していただいた先生方に心より御礼申し上げる.


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序にかえて 恒常性維持機構−現状と今後

第1章 細胞における動的恒常性とその破綻

1 オートファジーによる細胞内恒常性維持

2 小胞体における動的恒常性を制御する

3 動的恒常性における糖鎖の役割と診断技術への応用

4 細胞の恒常性維持を担う動的なユビキチン修飾

第2章 組織・臓器,個体における動的恒常性とその破綻

Ⅰ 組織・臓器における動的恒常性とその破綻

1 グリア細胞が担う脳神経回路の動的恒常性

2 血管内皮幹細胞による血管の維持と血管再生

3 肺循環の動的恒常性とその破綻

4 リンパ管系の動的恒常性とその破綻

5 造血系の制御とその破綻による病態形成

6 皮膚の生体防御の動的恒常性とその破綻

7 骨・関節の動的恒常性とその破綻

8 骨格筋の質的可塑性を調節する分子メカニズム

Ⅱ 個体における動的恒常性とその破綻

9 腸内細菌叢と宿主の健康維持・疾患発症とのかかわり

10 組織恒常性の維持にかかわる自然リンパ球の多様な制御機構

11 CBM複合体シグナリングの異常によるリンパ球恒常性の破綻と疾患の発症

第3章 臓器連環による生体の動的恒常性

Ⅰ 生理活性物質が繋ぐ臓器連環

1 脂肪細胞産生分子がつなぐ臓器連環と動的恒常性

2 消化管関連ペプチドが拓く恒常性フロンティア

3 ヘパトカイン分泌異常と糖尿病

4 運動器産生分子がつなぐ臓器連環と動的恒常性

5 脂質メディエーターがつなぐ臓器連環と動的恒常性

Ⅱ 神経が繋ぐ臓器連環

6 摂食の動的恒常性と臓器連環

7 心理や情動による交感神経反応の神経回路メカニズム

8 糖代謝の動的恒常性と脳・肝連環

Ⅲ 免疫細胞が繋ぐ臓器連環

9 組織--骨髄連環による組織修復機構

10 神経ガイダンス因子による免疫代謝制御

11 臓器間連環による心臓恒常性維持機構

12 中枢神経回路の修復機構と生体システム連環

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