東北大学 大学院生命科学研究科からのお知らせを掲載しています。 https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 東北大学 大学院生命科学研究科 2026-09-11T11:00:00+09:00

【発表のポイント】 乾湿繰り返しが土壌CO2放出に及ぼす影響を北海道の表層土壌と埋没腐植層で検証 特に埋没腐植層で、乾湿繰り返しによるCO2放出増大が微生物バイオマス注１量を凌駕 重要な土壌炭素安定化機構である活性金属―有機物錯体成分注2の破壊が土壌CO2放出の増大にも寄与する可能性 【概要】 　地球全体で土壌の有機炭素注3の微生物分解により放出される二酸化炭素（CO2）の量は人為的CO2排出量の約5倍に相当しているため、気候変動が土壌のCO2放出動態に及ぼす影響を明らかにすることが重要です。 　新潟大学農学部の永野博彦助教と同大学大学院自然科学研究科博士後期課程の鈴木優里さん（大学院生）の他、九州大学、岡山大学、国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所、東北大学大学院生命科学研究科の梶野浩史助教、彦坂幸毅教授、アジア大気汚染研究センター、北海道大学などの研究者で構成される研究グループは、北海道の森林で採取した表層土壌と埋没腐植層（過去の火山灰堆積により下層へ埋没した過去の表層土壌）を対象に室内培養実験を行いました。その結果、気候変動下での豪雨や干ばつといった極端気象の頻発化で危惧されるこれまでに経験のない土壌の極度の乾燥と湿潤の繰り返し（乾湿繰り返し）により、CO2放出量が大きく増大することが示されました。特に埋没腐植層では、CO2放出増大量が微生物バイオマス量よりも遥かに大きく、土壌炭素の安定化に寄与すると従来考えられてきた活性金属―有機物錯体成分の分解が促進される可能性が示されました。本成果は、本研究グループによる2025年の先行研究注4を支持するものであり、大きな不確実性が残されたままになっている気候変動下の炭素循環予測、さらには地球環境変化の将来予測の精緻化に貢献することが期待されます。   図1. 本研究で提示された乾湿繰り返しによる土壌のCO2放出増大メカニズム   【用語解説】 　（注1）微生物バイオマス 土壌中に微生物として存在している有機物の量であり、土壌の全有機炭素量の1％程度である一方、植物が利用可能な栄養成分の供給源でもあり、農業生産環境のうち特に土壌肥沃度の重要指標の一つとして古くから研究されてきました。   （注2）活性金属―有機物錯体成分 土壌に存在する活性金属―有機物錯体成分は、反応活性の高いアルミニウムや鉄と結合した土壌有機物を主体とする土壌成分であり、ピロリン酸ナトリウム溶液によって抽出可能な成分として定義されています。日本に広く分布する火山灰性土壌（黒ボク土）中において、有機炭素が高濃度で長期間安定的に蓄積されている主要因の一つと考えられています。   （注3）有機炭素 全球において土壌中に存在する有機炭素の量は植物体存在量の3～4倍、大気存在量の2～3倍に達しており、陸域で最大の炭素プールとなっています。   （注4）2025年の先行研究 Suzuki, Y., Hiradate, S., Koarashi, J., Atarashi-Andoh, M., Yomogida, T., Kanda, Y., & Nagano, H. (2025). Comprehensive increase in CO2 release by drying–rewetting cycles among Japanese forests and pastureland soils and exploring predictors of increasing magnitude. SOIL, 11(1), 35–49. https://doi.org/10.5194/soil-11-35-2025 国内で採取した10土壌を対象に土壌培養実験を実施し、乾湿繰り返しに伴うCO2放出増大がいずれの土壌においても発生することを示しました。また、土壌中の活性金属と有機物で形成された錯体成分の存在量が多い土壌ほど、乾湿繰り返しによるCO2放出の増大率が大きいことも見出しました。 （2025年1月21日,新潟大学プレスリリース「乾燥と湿潤の繰り返しが土壌のCO2放出を増大させることを解明」　https://www.niigata-u.ac.jp/news/2025/771922/）     詳細（プレスリリース本文）   関連リンク 新潟大学 岡山大学 森林総合研究所 東北大学 北海道大学 東北大学 大学院理学研究科     【論文情報】 タイトル：An evaluation on contribution of organo–metal complexes to enhanced soil CO₂ release during drying–rewetting cycles using buried humic horizon soils 著者：Yuri Suzuki, Syuntaro Hiradate, Jun Koarashi, Mariko Atarashi-Andoh, Kazuki Suzuki, Masataka Nakayama, Yukiko Abe, Kouki Hikosaka, Hirofumi Kajino, Hiroyuki Sase, Rieko Urakawa, Hirohiko Nagano DOI: https://doi.org/10.1186/s40645-026-00843-6 URL: https://link.springer.com/article/10.1186/s40645-026-00843-6       【お問い合わせ先】 （広報に関すること） 東北大学 大学院生命科学研究科広報室 TEL: 022-217-6193 Email: lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp      

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-09-08T14:00:00+09:00

    浅虫海洋生物学教育研究センター（総合技術部生物・生命科学群）の阿部広和技術専門職員が、この度9月3～5日に札幌で開催された日本動物学会第97回年次大会において感謝状を授与されました。 　阿部広和氏はこれまで20年に及ぶ長き期間にわたって浅虫海洋生物学教育研究センターにおいて、国内外の海洋生物学・動物学研究者の研究活動への協力・支援（各研究者が使う生物試料の提供や研究補助、実習船を使用しての採集・調査協力、実験動物の飼育法の開発補助、環境DNAサンプル提供、陸奥湾の定期海洋観測調査など）、国内外の学生や地域の人々への教育・啓蒙活動への協力・支援、および、他大学などの研究機関に加え、高校や、中学校などの教育機関への生物材料提供などを通して、近年の動物科学の発展に多大な貢献をされてきました。このような阿部広和氏のこれまでの献身と努力に対して日本動物学会が感謝の意を表しました。   感謝状贈呈の様子    

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-09-03T10:00:00+09:00

【発表のポイント】  植物のK+チャネル（注1）AKT5の輸送活性の検出に初めて成功しました。  AKT5は植物の葉柄（注2）を伸長させる機能をもつことが分かりました。  農作物を高密度で効率的に栽培する技術への手がかりになります。  【概要】     植物の三大栄養素の 1 つであるカリウム（K）は、K⁺チャネルを介して植物体内に吸収・循環されます。モデル植物シロイヌナズナには9種類のK⁺チャネルが存在しますが、そのうちの1つAKT5はその遺伝子の存在がわかってからの30年間、輸送活性と生理的機能は不明のままとなっていました。     東北大学大学院工学研究科 魚住信之教授、村岡勇樹助教らのグループは同大学大学院生命科学研究科の田中良和教授、横山武司助教（現北海道大学准教授）、井島寛基大学院生、田中深雪技術補佐員、生理学研究所、東京科学大学、東京農工大学などとの国際共同研究により、AKT5 が特定の酵素による活性化を受けて K⁺輸送活性を発揮することを発見しました（図1）。また、クライオ電子顕微鏡（注3）により AKT5 の分子構造を決定し、活性化のメカニズムを明らかにしました（図2）。さらに、AKT5は植物の葉柄に集中して存在していました。AKT5を欠損させた植物は、葉柄が短くなり、密植条件で成長が低下しまし（図3）。AKT5 は高密度環境の植物の生存競争力を高める鍵分子と考えられます。今後、AKT5 の活性制御メカニズムのさらなる解明により、農作物の生産性を維持しつつ高密度栽培を可能にする技術開発への貢献が期待されます。     本成果は、2026年9月3日午前3時（日本時間）に科学誌Science Advancesに掲載されました。      図1. リン酸化酵素によって生じるAKT5のK+電流K+は電気を帯びているため、細胞内に輸送されると電流として観測される。     【用語説明】  注1. K+チャネル：カリウムイオン（K+）の生体膜の通過を担うタンパク質。K+の細胞吸収・排出を行う。  注2. 葉柄：葉と茎をつなぐ細長い柄の部分。ほうれん草や小松菜などの野菜では、葉を支えている根元の細長い部分（茎のように見える部分）がこれにあたる。葉柄が伸びることで、葉が高い位置に持ち上げられ、より多くの日光を受けることができる。  注3. クライオ電子顕微鏡：タンパク質などの微小な分子の立体構造を原子レベルで観察できる最先端の装置。試料を超低温（約マイナス 180℃）で急速に凍結し、電子線を当てることで分子の「かたち」を直接観察することができる。2017 年にノーベル化学賞の対象となった技術であり、近年は新薬開発などにも活用されている。      【論文情報】  タイトル：AKT5 is a bona fide potassium channel and controls petiole growth in Arabidopsis  著者：Yuki Muraoka, Shunsuke Kobayashi, Lisa Oskam, Michihiro Tateyama, Ayumu Masago, Yoshikazu Tanaka, Takeshi Yokoyama, Tadaomi Furuta, Hinano Takase, Ellen Tanudjaja, Shota Terashima, Haruto Shimizukawa, Taro Yamanashi, Shunya Saito, Hiroki Ijima, Miyuki Tanaka, Atsushi Miyamoto, Megumi Kato, Kanane Sato, Masaru Tsujii, Taishi Umezawa, Francisco J. Quintero, Francisco Rubio, Jörg Kudla, Masaaki Ito, Yoshihiro Kubo, Yasuhiro Ishimaru, Ronald Pierik, and Nobuyuki Uozumi*  *責任著者：東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 魚住信之  掲載誌：Science Advances（オープンアクセス）  DOI：10.1126/sciadv.aeh7630  URL：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeh7630      詳細（プレスリリース本文）     関連リンク 東北大学 東北大学 大学院工学研究科     【問い合わせ先】 （研究に関すること） 東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 教授　魚住信之 TEL: 022-795-7280　 Email: uozumi(at)tohoku.ac.jp   東北大学 大学院工学研究科 情報広報室 担当　沼澤みどり TEL: 022-795-5898　 Email: eng-pr(at)grp.tohoku.ac.jp   東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています  

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-08-31T10:00:00+09:00

【発表のポイント】 植物の成長を促進するホルモン、ブラシノステロイド（BR）（注1） が、「糖新生（注2）」を活性化する新たな仕組みを解明しました。 BR シグナルの抑制因子であるBIN2 キナーゼ（注3）が、糖新生の鍵酵素PCK1（注4）の特定部位をリン酸化し、酵素の立体構造を6 量体から12 量体へ変化させることで、その働きを強く阻害することを発見しました。 この制御機構は、発芽直後の実生定着における糖新生だけでなく、トウモロコシやソルガムなどC4 植物（注5）の特殊な光合成においても重要な役割を果たしており、将来的な作物のバイオマス生産向上に向けた新たな標的として期待されます。 【概要】    植物の糖供給は、葉で行われる光合成（二酸化炭素の固定）だけでなく、有機酸やアミノ酸、脂質などを糖に変換する「糖新生」という過程にも大きく依存しています。特に発芽直後の葉が未発達な時期には、この糖新生が不可欠です。また、C4 植物は、糖新生で中心的な役割を果たすPCK1 酵素を応用した特殊な光合成回路を持ち、効率的な糖生産を行っています。    東北大学大学院生命科学研究科の別所—上原奏子助教とカーネギー研究所のZhiyong Wang 教授らの国際共同研究チームは、植物の成長を促進するホルモン、ブラシノステロイドに着目しました。研究の結果、ブラシノステロイド存在下ではPCK1 が脱リン酸化され、活性を維持することで、植物の成長に必要な糖の供給を制御していることを発見しました。緻密なエネルギー制御の分子機構が明らかになったことで、将来的により早く、より大きく育つ作物の開発につながる可能性があります。    本研究成果は2026 年8 月28 日に国際誌Nature Plants に掲載されました。       図1. ブラシノステロイドによりPCK酵素活性が変化する。(A)ブラシノステロイド生合成阻害剤 PPZを投与すると濃度依存的にPCK酵素の活性が低下する。 (B) PPZを与えるとリン酸化されたPCK1（P-PCK1）が増えるが、活性型ブラシノステロイドBLを与えると脱リン酸化される。       【用語説明】 注1. ブラシノステロイド（BR）： 植物の細胞伸長、分裂、分化など、成長全般を強力に促進する植物ステロイドホルモンの一種。   注2. 糖新生： 糖質以外の物質（脂質やアミノ酸など）からグルコースなどの糖を合成する代謝経路。   注3. BIN2（BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 2）： GSK3（グリコーゲン合成酵素キナーゼ3）に似た構造を持つキナーゼ（リン酸化酵素）で、BRシグナル伝達経路において負の制御因子として働く。   注4. ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ（PCK1）： オキサロ酢酸をホスホエノールピルビン酸に変換する酵素。種子発芽時の脂質から糖への変換する糖新生や、C4 植物の光合成において二酸化炭素を放出する重要な役割を担う。   注5. C4 植物： 効率のよいC4 光合成を行う植物の総称。一般的な植物（C3植物）に比べ、二酸化炭素を細胞内に濃縮する仕組みを持つため、乾燥や高温、強光下といった過酷な環境でも水分を節約しながら旺盛に生育できる。     【論文情報】 タイトル：Brassinosteroids promote sugar synthesis by inhibiting BIN2 phosphorylation of phosphoenolpyruvate carboxykinase 著者： Hongliang Zhang#, Yalikunjiang Aizezi#, Kanako Bessho-Uehara, Ajeet Chaudhary, Cao Son Trinh, Shou-Ling Xu, Zhi-Yong Wang* (#共同筆頭著者、*責任著者) *責任著者：Carnegie Institution for Science, Zhi-Yong Wang 掲載誌：Nature Plants DOI：10.1038/s41477-026-02379-5 URL：https://www.nature.com/articles/s41477-026-02379-5     詳細（プレスリリース本文）     関連リンク 東北大学 東北大学 大学院理学研究科     【問い合わせ先】 （研究に関すること） 東北大学学院生命科学研究科 助教 別所-上原奏子 TEL: 022-795-6693 Email: kanako.bessho.b3(at)tohoku.ac.jp   （報道に関すること） 東北大学大学院生命科学研究科広報室 高橋さやか TEL: 022-217-6193 Email: lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp     東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-08-26T10:00:00+09:00

【発表のポイント】 迷走神経(注1)は、内臓等の状態を脳に伝える内感覚(注2)の主要な経路であり、心の機能が体の状態から影響を受ける仕組みに関わります。 本研究では、マウスの首の迷走神経にカフ電極(注3)を装着し、迷走神経刺激(VNS)(注4)を行うことで、学習に対する影響を調べました。 運動学習の訓練直後に VNS を行うと、数日後に現れる学習成績の長期的な向上が増強されることが分かりました。 学習に関わる脳部位の血液量変動を光ファイバー(注5)で計測したところ、VNS は血管の収縮・拡張を引き起こすことが示されました。 末梢神経を介した体から脳への信号が、血管運動(注6)や代謝(注7)を含む脳内環境の変動を通じて、記憶定着に関わる可能性を示す成果です。   【概要】     脳と心の働きは、体からも強い影響を受けています。臨床的には、迷走神経を刺激し、末梢神経を介して脳に働きかけることで、難治性てんかん(注8)などに対する治療が行われています。また近年では、耳介を介した非侵襲的な迷走神経刺激法(注9)も開発されており、VNS による脳機能制御(ニューロモジュレーション)(注10)に注目が集まっています。しかし、VNS によって実際に脳内でどのような変化が生じるのかは、十分に分かっていませんでした。    東北大学大学院生命科学研究科の陳俊宇大学院生、生駒葉子助教、松井広教授(大学院医学系研究科兼任)らの研究グループは、マウスの迷走神経に装着できるカフ電極を用いて、学習訓練の直後に VNS を行う実験を行いました。その結果、VNS によって、長期学習が選択的に増強されることが示されました。さらに、光ファイバーを介して脳血液量の変化を測定したところ、VNS の反復刺激により血管のリズム性変動(注11)が生み出されることが分かりました。本研究は、VNS が脳に作用する仕組みを、血管・代謝を含む脳内環境の制御へと広げるものです。今後、血管や代謝を直接操作・計測することで、末梢神経刺激が脳の学習しやすさを高める仕組みの解明につながることが期待されます。    本成果は 2026 年 8 月 25 日付で科学誌 iScience に掲載されました。     図 1. 迷走神経刺激による学習成績向上の概要。マウスに水平視機性眼球運動(HOKR)学習を行わせ、各訓練の直後にカフ電極を介して左頸部迷走神経を刺激しました。VNS を行った群では、訓練当日の成績には大きな変化は見られませんでしたが、訓練翌日(Day 2)および 5 日目(Day 5)のテストで学習成績が高まりました。また、VNS は小脳片葉周辺の血液量変動を引き起こし、反復刺激によって脳血管のリズム性変動を生じさせました。これらの結果から、迷走神経刺激が血管運動を含む脳内環境を変化させ、記憶定着を支える可能性が示されました。図中のキャラクターは、迷走神経を包み込むカフ電極と、血管の拡張・収縮に関わる血管平滑筋を模式的に表しています。       【用語説明】 注 1. 迷走神経 第 10 脳神経とも呼ばれ、脳から首、胸、腹部へと広く伸びる神経。心臓、肺、消化管などの内臓と脳を結び、内臓の状態を脳へ伝える信号と、脳から内臓へ指令を送る信号の両方を含む。身体内部の状態を脳に伝える内感覚の主要な経路であり、心拍、呼吸、消化、炎症反応などの調節にも関わる。迷走神経を介した信号は、脳幹を経て広い脳領域に影響を及ぼすため、身体の状態が情動、認知、学習などの脳機能に影響する仕組みを考えるうえで重要である。本研究では、マウスの左頸部迷走神経を電気刺激することで、身体から脳へ向かう信号が学習や脳血管運動に及ぼす影響を調べた。   注 2. 内感覚 心拍、呼吸、胃腸の動き、血圧、体温、空腹、痛み、炎症など、身体内部の状態を脳が感じ取る感覚のこと。外界の光や音を感じる視覚・聴覚などとは異なり、体の中で起きている変化を脳に知らせる働きを担う。内臓などからの情報は、迷走神経などを介して脳に伝えられ、情動、認知、意思決定、学習などの脳機能にも影響すると考えられている。   注 3. カフ電極 カフ電極とは、神経を切断せずに、神経の外側を包み込むように装着して電気刺激を行うための電極。「カフ」は袖口や筒状の覆いを意味し、神経の周囲に小さな筒状の電極を取り付けることで、目的の神経に比較的安定して刺激を与えることができる。本研究では、マウスの左頸部迷走神経を包み込む小型のカフ電極を用いて、長期間にわたって迷走神経刺激を行える実験系を構築した。   注 4. 迷走神経刺激(VNS: vagus nerve stimulation) 迷走神経に電気刺激を与え、身体と脳を結ぶ信号経路を人工的に活性化する方法。迷走神経には、内臓などの状態を脳へ伝える求心性の神経線維と、脳から内臓へ指令を送る遠心性の神経線維が含まれている。そのため、VNS は、末梢神経を介して脳幹や広い脳領域に影響を及ぼし、神経活動、情動、認知、学習などを調節する可能性がある方法として注目されている。臨床では、難治性てんかんなどに対する治療法として用いられており、近年では耳介などから刺激する非侵襲的な方法も開発されている。   注 5. 光ファイバー 細いガラスやプラスチックの線を通して光を伝えるための素材。脳科学研究では、光ファイバーを脳の特定の部位の近くに設置することで、外部から光を送り込んだり、脳内から発せられる蛍光を検出したりするために利用される。   注 6. 血管運動 血管壁の平滑筋や、血管の周囲に存在するペリサイトなどの働きによって、血管がゆっくりと拡張・収縮を繰り返す現象。血管が拡張すると、その場所に含まれる血液量は増え、血管が収縮すると血液量は減る。このような血管の動きは、脳に酸素やグルコースなどの代謝基質を届ける働きに関わると考えられている。脳内では、自発的な血管運動が数秒から十数秒程度のゆっくりとしたリズムをもって生じることがある。マウスの心拍は 1 秒間に 10 回程度とはるかに速いため、本研究で扱う血管運動は、心臓の拍動がそのまま脳血管に伝わったものではなく、血管自体のゆっくりとしたリズム性運動を指す。   注 7. 代謝 細胞が酸素やグルコースなどを利用して、ATP などのエネルギー分子や生命活動に必要な物質を作り出す一連の化学反応のこと。脳では、神経細胞やグリア細胞が代謝によって得られたエネルギーを使い、電気信号の発生、シナプス伝達、記憶形成などを支えている。   注 8. 難治性てんかん 適切な薬物治療を行っても、てんかん発作を十分に抑えることが難しい状態を指す。てんかんは、脳の神経細胞の活動が一時的に過剰になることで、けいれんや意識障害などの発作を繰り返す疾患。薬で発作を十分に抑えられない場合には、外科手術や迷走神経刺激(VNS)など、薬物以外の治療法が検討される。   注 9. 耳介を介した非侵襲的な迷走神経刺激法 手術で電極を体内に埋め込むのではなく、耳の一部に電極を取り付け、皮膚の上から電気刺激を与える方法。耳介には、迷走神経の枝が分布する領域があるため、この領域を刺激することで、迷走神経を介して脳に働きかけることができると考えられている。この方法は、経皮的耳介迷走神経刺激(taVNS: transcutaneous auricular vagus nerve stimulation)とも呼ばれ、従来の頸部に電極を埋め込む VNS に比べて身体への負担が少ない方法として研究・開発が進められている。   注 10. 脳機能制御(ニューロモジュレーション) 電気刺激、磁気刺激、薬物、光刺激などによって、神経回路の活動状態を調節する技術や考え方を指す。神経細胞の活動を単に強くしたり弱くしたりするだけでなく、神経回路が反応しやすい状態、学習しやすい状態、発作が起こりにくい状態などへ、脳内環境を調整することも含まれる。迷走神経刺激(VNS)は、末梢神経を介して脳に働きかけるニューロモジュレーションの一つであり、難治性てんかんなどの治療にも用いられている。本研究では、VNS によるニューロモジュレーションを、神経活動だけでなく、血管運動や代謝を含む脳内環境の変化として捉え直した。   注 11. 血管のリズム性変動 血管の拡張と収縮に伴って、局所の血液量が周期的に増減する現象。血管の拡張は血液量や血液の流れやすさを変化させ、血管の収縮は血液量や血流抵抗を変化させる。このような拡張と収縮がゆっくりとしたリズムで繰り返されることで、脳組織への酸素やグルコースなどの供給、代謝産物の移動、局所の脳内環境の調節が助けられる可能性がある。     【論文情報】 タイトル: Vagal nerve stimulation induces vascular oscillations and enhances long-term learning 著者: Junyu U. Chen, Yoko Ikoma*, Ko Matsui* 筆頭著者: 東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野                   大学院生 陳俊宇 * 責任著者: 東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野                     助教 生駒 葉子                     教授 松井 広 研究室: http://www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/ 掲載誌: iScience DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2026.117413     詳細（プレスリリース本文）     関連リンク 東北大学     【問い合わせ先】 （研究に関すること） 　東北大学大学院生命科学研究科 　教授　松井 広（まつい こう） 　TEL: 022-217-6209 　Email: matsui@tohoku.ac.jp   （報道に関すること） 　東北大学大学院生命科学研究科広報室 　高橋 さやか（たかはし さやか） 　TEL: 022-217-6193 　Email: lifsci-pr@grp.tohoku.ac.jp   東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-08-24T09:00:00+09:00

日本学術振興会RPD交流会2026が7月28日に開催され、本研究科所属の2名が分野代表として研究発表を行いました。   化学分野 活性分子動態分野　小澤ときは　特任研究員（RPD） 「神経変性疾患の原因凝集性タンパク質を分解する新規分解薬の創製」   農学・環境学分野 　微生物遺伝進化分野　岸田 なつみ　特任研究員（RPD） 　「細胞接着促進システムを活用したバイオレメディエーション技術の新展開」   日本学術振興会特別研究員ＲＰＤ： 日本学術振興会では特別研究員制度の一環として、子育て支援や学術研究分野における男女共同参画の観点から、優れた若手研究者が、出産・育児による研究中断後に円滑に研究現場に復帰できるように支援するため、平成18年度から「特別研究員-RPD」を採用が実施されています。     日本学術振興会RPD交流会： 平成19（2007）年度より、特別研究員-RPD採用者を対象に、研究活動における出産・育児の課題と今後の研究展望等についての意見交換とともに、先輩研究者による体験談も交え、他分野の特別研究員-RPDとの分野を越えた研究交流・情報交換の機会を提供することを目的として、研究交流会を開催されています。   関連リンク：日本学術振興会 　令和8（2026）年度特別研究員-RPD研究交流会が開催されました

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-08-18T14:00:00+09:00

【発表のポイント】 たくさんの倒木がある川の場所では、川の本流に加えて分流やよどみ、池など川の水の流れが複雑な傾向があることが分かりました。 よどみや池を主に利用している水生生物も多く、更に成魚が河川本流に見られるイワナやイトウも稚魚はその大半がよどみや池などの環境を主に利用していることが明らかになりました。 渓畔林 (注1) は、魚の隠れ場所・日陰の提供や餌の供給など直接的効果のみならず、倒木が川の地形を複雑化して複雑な水の流れを形成することで多様な生物の生息場を提供する間接的効果も持つことが分かりました。   【概要】    本来の日本の自然河川はどのような地形・水の流れをしていて、その場を生き物がどのように利用していたのでしょうか。東北大学の宇野裕美准教授らの研究グループは、北海道大学の根岸教授、岸田教授、東京大学と共同で、原生に近い山地氾濫原が残る北海道北部の北海道大学北方生物圏フィールド科学センター雨龍研究林を流れるブトカマベツ川をモデルとして、渓畔林と川の地形や水の流れと水生生物の関係を結び付ける研究を行いました。その結果、約10 kmの川沿いに、631本の倒木が存在し、倒木の多いところによどみや池など多様な水域が分布していました。よどみや池など氾濫原特有の環境を主に利用している水生生物も多く、倒木が形作る複雑な川の水の流れが多様な水生生物の共存に重要な役割を果たしていることが分かりました。さらに、成魚が河川本流に見られるイワナやイトウも、実は稚魚はその大半がよどみや池などの環境を主に利用しているといった実態も明らかになり、川に生息する多くの生物にとって複雑な水の流れが大切であることが分かりました。渓畔林は、魚の隠れ場所・日陰の提供や餌の供給など直接的効果のみならず、川の地形を複雑化して複雑な水の流れを形成することで多様な生物の生息場を提供する間接的効果も持つことが判明しました。この結果は自然再生事業などの目標設定において、重要な基盤情報となります。    本研究成果は8月12付でEcosphere誌に掲載されました。     【詳細な説明】 研究の背景    本来の日本の自然河川はどのような地形・水の流れをしていて、その場を生き物がどのように利用していたのでしょうか。森林伐採、河川の直線化、護岸、農地化、多くの河川は人の手により大きく改変されており、私たちは自然本来の河川の姿がどの様なものだったのか忘れてしまっています。人口縮小時代、ネイチャーポジティブ (注2) の機運もある中で、そもそも何を目標に自然再生に取り組めばよいのかでしょうか。今まさに、自然本来の姿とは何かが問われています。    川の周辺に生育する渓畔林が河川生態系に果たす役割については、これまで魚の隠れ場所の提供や陰を作ることによる河川水温の低下、渓畔林からの落下昆虫が川の魚の餌資源になるなど、様々な効果が知られてきました。一方で、近年の地形学の研究で渓畔林の存在が川の深みや茂みを作るのみならず、川を複流路化させるなど、地形を複雑化させるといったことが指摘されています。渓畔林の存在による河川の複雑な水の流れは、間接的に河川生態系に大きな役割を果たしていると考え、渓畔林から河川の地形・水の流れ・水生生物までを結びつけて自然本来の山地河川の姿を描き出す研究に着手しました。   今回の取り組み    原生に近い山地氾濫原が残る北海道北部のブトカマベツ川をモデルとして、約10kmの川沿いの倒木・ログジャム (注３)・分流（常に流水）やよどみ（半止水：増水時のみ水が流れ、低水時は池）・池（常に止水）などの分布を調査しました。増水時と低水時の二回ドローンによる空撮を行い、それぞれの時の水の広がりと流れを調べることで、水域生息場のカテゴリー分け（流水・半止水・止水）を行い、更に低水時に10kmを踏査して倒木・ログジャムの分布を調べました。その結果、約10kmの川沿いに、631本の倒木と77のログジャム、19の分流と29のよどみ、38の池が存在しており、倒木の多いところによどみや池など氾濫原特有の水域が多く分布する傾向がありました。     また、水生生物の野外調査により推定したそれぞれの生物の密度情報を上記の生息場の情報と組み合わせることにより、流域全体での各生物による生息場利用実態を算出しました。よどみや池など氾濫原特有の水域環境は河川本流に比べて面積は小さいものの、その特有の水辺環境を主に利用している水生生物も多いことが分かりました。さらに、成魚が河川本流に見られるイワナやイトウも、実は稚魚はその大半がよどみや池などの環境を主に利用しているといった実態も明らかになり、川に生息する多くの生物にとって複雑な水の流れが大切であることが分かりました。    これらの結果から、渓畔林は、魚の隠れ場所・日陰の提供や餌の供給など直接的効果のみならず、川の地形を複雑化して複雑な水の流れを形成することで多様な生物の生息場を提供する間接的効果も持つことが明らかとなりました。   今後の展開    今後は、本研究で得られた倒木と地形・水の流れ・生物の関係のプロセスを因果関係を含めてさらに詳細に調査を行い、山地氾濫原の実態について広域でのパターン研究も並行して実施します。    倒木と地形・水の流れ・生物の関係のプロセスについては、今後、河川生態学・森林生態学・地形学・水文学などを専門とする国際研究チームを立ち上げ、さらに詳細な研究をモデル河川としてブトカマベツ川にて行っていく予定です。また、これらの知見を自然再生や人と自然の共存に活かす方策についても模索していきます。    自然の山地河川というと、切り立った谷間を川が流れる渓流を想起しがちですが、本来は山間の谷底平野の中を河川が複流路になって流れ下る、本研究で記述したような山地氾濫原が多く存在していたはずです。現状として、平地で利用価値の高い山地氾濫原の河川が直線化され農地化された結果、山地氾濫原が“失われ忘れられた生態系”なのではないかと考えています。精緻な地形データの解析及び過去から現在への土地利用の変化を調べることで、過去から現在への山地河川の変遷と実態を調べるとともに、山地氾濫原の自然再生などの可能性についても模索していきます。     図1. 倒木と川の形・水の流れの関係。渓畔林からの倒木が川の地形を複雑化して複数の流路を形成、流路変更に伴い形成される旧流路（河跡湖）がたまりや池となって多様な水辺を形成する。     図2. 山地氾濫原の多様な水辺とそこに共存する多様な水生生物。低水時は池で増水時には水が流れる半止水環境のたまりや池など氾濫原に特有の水辺環境は、河川本流に比べて面積は小さくても、そのような環境を好む生物にとっては稀少な生息場となっている。河川本流に成魚の生育するイワナやイトウなどの魚も、実はその稚魚は氾濫原水域に主に生育しており、氾濫原特有の水辺の存在が河川本流に生息する生物にとっても重要であることが分かった。     【謝辞】 本研究はJSPS科研費（JP21H04784）の支援を受けて行われました。   【用語説明】 注1. 渓畔林：川沿いに成立する森林 注2.    ネイチャーポジティブ：2030年までに生物多様性の損失を止め、反転させて回復軌道に乗せるという世界的な目標 注3.    ログジャム：倒木が川の流れ等により寄せ集められてできた構造物 【論文情報】 タイトル：Large wood supports hydrologically variable floodplain environments and aquatic biodiversity 著者： Hiromi Uno*, Junjiro Negishi, Kentaro Morita, Osamu Kishida, Ellen Wohl *責任著者：東北大学大学院生命科学研究科 准教授 宇野裕美 掲載誌：Ecosphere DOI：10.1002/ecs2.70700 URL：https://doi.org/10.1002/ecs2.70700     【問い合わせ】 （研究に関すること） 東北大学大学院生命科学研究科 准教授 宇野裕美 TEL: 022-795-6681 Email: hiromi.uno.c5(at)tohoku.ac.jp   （報道に関すること） 東北大学大学院生命科学研究科広報室 高橋さやか TEL: 022-217-6193 Email: lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp  

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-08-17T11:00:00+09:00

【タイトル】 進化から学ぶ次世代AI   【概要】 生物進化や文化進化から着想を得た次世代AIについて紹介します。 人間による大量のラベルに依存する従来のAIとは異なり、AIが概念を自律的に創発・獲得する仕組みについて議論します。さらに、この考え方がPhysical AIをはじめとする実世界でのAIや科学研究にどのような新しい可能性をもたらすかについて紹介します。   【日時】 2026年8月24日（月）16:00-17:00   【講師】 谷 林 (Lin Gu) 先生   【開催形式】 オンライン（Zoom配信）   【開催言語】 日本語   【参加の登録】 https://forms.gle/eJVZbfcYA4GqgEu16   【ホームページ】 https://www.primaling2026.com/   ポスターはこちら 【第一回】PNHL オンラインセミナー　   【お問合せ先】 primaling2026@gmail.com 融合霊長類言語学　領域事務局 

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-08-17T10:00:00+09:00

概要     炎症は、細菌やウイルスなどの外敵から体を守るために働く重要な防御反応です。しかし、この仕組みの制御機構に⽣まれつきの異常があると、わずかな刺激でも炎症が過剰に起こってしまう遺伝性⾃⼰炎症性疾患が引き起こされます。その代表的な病気に、⾼熱や激しい腹痛を繰り返す家族性地中海熱（FMF）<1>があります。    京都⼤学⾼等研究院ヒト⽣物学⾼等研究拠点（WPI-ASHBi）の本⽥吉孝 特定助教、同⼤学院医学研究科 発達⼩児科学の岩⽥直也・⻘⽊茉莉⼦ ⼤学院⽣、同⼤学院医学研究科エコチル調査（JECS）京都ユニットセンターの⼋⾓⾼裕 特定教授、東北⼤学⼤学院⽣命科学研究科の朽津芳彦 助教・⽥⼝友彦 教授、愛知県医療療育総合センター発達障害研究所の永⽥浩⼀ 副所⻑（研究当時）、東京薬科⼤学⽣命科学部ゲノム情報医科学研究室の⼟⽅敦司 准教授、横浜市⽴⼤学附属病院難病ゲノム診断科の⼟⽥奈緒美助教、同⼤学⼤学院医学研究科遺伝学の松本直通 教授、同⼤学附属病院遺伝⼦診療科の宮武聡⼦ 診療教授、同⼤学附属病院⼩児科の⻄村謙⼀ 講師・伊藤秀⼀ 教授、同⼤学⼤学院医学研究科⽣化学の濱⽥恵輔助教・緒⽅⼀博 名誉教授らを中⼼とする国際共同研究チームは、原因不明の強い炎症を⽰す患者さんの遺伝⼦解析と、⼤規模ゲノムデータベースの網羅的解析を組み合わせることで、パイリン<2>というタンパク質が炎症を引き起こす“スイッチ”をどのように⼊れるのか、その新たな仕組みを明らかにしました。    研究チームは、パイリンがCDC42<3>という別のタンパク質と作⽤し合うことで炎症スイッチが⼊ることを⾒出しました。さらに、遺伝⼦変異によってこの作⽤が異常に強まると、パイリンの働きが過剰に活性化されることで“過剰な炎症”が⽣じることを⽰しました。    本研究により、ゲノムデータベースに登録されているものの、これまで病気との関係がはっきりしなかった多数のパイリン遺伝⼦の変異を、機能に基づいて整理した“アトラス”が整備され、迅速かつ正確な診断や患者さん⼀⼈ひとりに合わせた“精密医療（プレシジョン・メディシン）”への応⽤が期待されます。    加えて、CDC42がパイリンの直接の制御因⼦であることが明らかになったことで、炎症の暴⾛を抑えるための新たな治療アプローチにつながる可能性も⽰されました。    本研究成果は、互いに補完し合う2本の論⽂として、2026年8⽉7⽇にScience Immunology誌に掲載されました。   【図の説明】 ①    Pyrin活性化はCDC42により制御される 自然免疫のセンサーであるPyrinは、病原体の侵入を感知するとCDC42と相互作用し、炎症反応を引き起こす。これにより、生体は病原体に対する防御機構を働かせる。安静時にはPyrinとCDC42の相互作用は弱いが、病原体の侵入時には両者の相互作用が強まり、Pyrinが活性化される。 ②    正常状態と疾患の比較 （上段）通常、PyrinとCDC42の相互作用は弱い。病原体の侵入に反応してPyrinとCDC42が集合体（クラスター）を形成し、活性化する。 （中段）炎症関連CDC42変異体では、Pyrin-CDC42相互作用が強まりクラスター形成が促進される。 （下段）家族性地中海熱（FMF）関連Pyrin変異体では、PyrinとCDC42との相互作用が強まり、クラスター形成が促進される。 その結果、これらの疾患ではわずかな刺激でも過剰な炎症が引き起こされる。 ③    Pyrin活性化メカニズム （左）通常、病原体の侵入を感知したPyrinはCDC42と相互作用し、両者が集合体（クラスター）を形成する。さらに、そのクラスターがインフラマソームと呼ばれるタンパク質複合体の形成を促し、炎症反応を引き起こす。 （右）FMFや一部のCDC42変異では、PyrinとCDC42の相互作用が病的に強くなる。その結果、病原体の侵入がなくてもPyrin-CDC42クラスターが形成されやすくなり、わずかな刺激でも活性化が起こる状態となる。これにより、過剰な炎症が引き起こされる。       ⽤語解説 1. 家族性地中海熱（FMF）： パイリンをつくるMEFV 遺伝⼦変異により、周期的に発熱や腹膜炎（お腹の内側を覆う膜の炎症）、胸膜炎（肺の表⾯を覆う膜の炎症）などを繰り返す⾃⼰炎症性疾患。⽇本でも500⼈程度の患者さんが報告（2009年全国調査）されており、指定難病（266）に分類されている。 2. パイリン（Pyrin）： インフラマソームの核となる“センサー”として働くタンパク質。異常を検知すると⾃らが集まり（＝凝集し）、炎症を誘導する司令塔として機能する。 3. CDC42： 細胞の形や動きを制御する因⼦として知られていたタンパク質。今回の研究で、パイリンと相互作⽤することで炎症のスイッチを⼊れる“新たな制御スイッチ”として働くことが明らかになった。 4. インフラマソーム： 細胞内で炎症を引き起こすための“基盤”となるタンパク質の複合体。病原体を検知すると組み⽴てられ、炎症反応を⼀気に活性化する役割を果たす。   論⽂情報 論文名: An N-terminal CDC42 T43I variant reveals the mechanismof pyrin inflammasome activation.  著者名: Aoki, M., Iannuzzo, A., Mertz, P., Feng, S., Iwata, N., Perugini, C., Tsuchida, N., El Masri, R., Kuchitsu, Y.,Tacine, B., Coppola, S., Shibata, H., Cescato, M., Nishitani-Isa, M., Terré, A., Kawasaki, Y., Dalmon, S.,Nishimura, K., Magnotti, F., ... Delon, J. 掲載雑誌名: Science Immunology DOI: 10.1126/sciimmunol.aea0515   論文名：A genotype-first approach reveals the molecular basis of pyrin inflammasome activation. 著者名: Iwata, N., Kuchitsu, Y., Hijikata, A., Shibata, H., Nishitani-Isa, M., Aoki, M., Izawa, K., Yoshitomi, H., Takita, J., Ueno, H., Taguchi, T., Yasumi, T., & Honda, Y. 掲載雑誌名: Science Immunology DOI: 10.1126/sciimmunol.aea0705     詳細（プレスリリース本文）   関連リンク 東北大学 京都⼤学⾼等研究院 ヒト⽣物学⾼等研究拠点（WPI-ASHBi） 横浜市立大学 東京薬科大学 東北大学理学研究科     お問い合わせ 報道に関すること 東北大学大学院生命科学研究科広報室 TEL: 022-217-6193 Email: lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp   東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-07-30T10:00:00+09:00

7月3日から9日にかけて浅虫海洋生物学教育研究センターにて国際臨海実習（Shinkishi Hatai International Marine Biology Course 2026）が行われました。この 実習は、海外から講師を招き、海洋生物を使った研究を実践的に学んでもらうことを目的としたもので、前回の2024年に続いて2年ぶりの実施となりました。今回 は、講師にDaphne Munroe博士（沿岸生態学、ラトガース大学、アメリカ合衆国）とSébastien Darras博士（発生生物学、バニュルス海洋研究所、フランス）を招き、海外から受講学生を募りました。   実習には、ヨーロッパやアジアの大学から10名、東北大学大学院生命科学研究科から4名の、合計14名の学生が参加し、沿岸生態学と脊索動物発生学を学びました。参加者は、潮間帯の環境要因の多様性観察、多様な脊索動物の形態と初期発生の観察、潮間帯における動植物相と環境要因の関係の解析、個体発生機構の実験的撹乱実験などを経験しました。また 、実習中には、筑波大学の稲葉一男博士による特別講義「The Cilia Worlds under the Sea」を開講し、細胞生物学・生殖生物学分野からみた海洋生物学についても学びを深めました。   実験室での実習の合間には、センター近くの湯ノ島と鴎島での自然観察も行いました。実習最終日の成果発表会では、それぞれの関心に基づいた成果が発表され、各受講生の海洋生物への知識の充実が伺えました。この 実習が国際的な海洋人材の育成につながることを期待します。     沿岸生態学の実習プロジェクトを立案する。受講生が議論して、フィールド調査の内容を検討する。   脊索動物ホヤの成体を解剖し、配偶子を取り出す方法を実演するDarras博士。      

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-07-28T10:00:00+09:00

【発表のポイント】 マウス脳を広域蛍光イメージング（注１）で観察し、脳血液量、アストロサイト（注２）のピルビン酸（注３）、神経細胞のATP（注４）の変動を解析しました。  ノンレム睡眠（注５）中には、脳波のシータ帯活動から数秒後の脳血液量変動を予測でき、神経活動と血管反応が連動していることが示されました。 レム睡眠（注６）に移行する前から脳血液量が増加し始め、その変化は後方の大脳皮質から前方へと広がることが分かりました。 レム睡眠中には、脳血液量とアストロサイト細胞内のピルビン酸が増える一方で、神経細胞内のATPは低下しました。夢を見るレム睡眠時には、脳内エネルギーの供給と消費の関係が動的に組み替わることを示す発見です。     【概要】    私たちは、眠っている間にも夢を見たり、記憶を整理したりしています。特にレム睡眠は、身体は休んでいるにもかかわらず脳は活発に働く、いわば「逆説的」な睡眠状態です。しかし、レム睡眠中に脳にどのように代謝エネルギーが供給され、消費されているのかは十分に分かっていませんでした。     東北大学大学院生命科学研究科の高橋佑輔大学院生、生駒葉子助教、松井広教授（大学院医学系研究科兼任）らの研究グループは、生きたマウスの自然睡眠中の大脳皮質を、頭蓋骨を開けずに広域蛍光イメージングで観察しました。その結果、夢を見るレム睡眠中には、エネルギー供給の増加を反映すると考えられる脳血液量の増加と、アストロサイト細胞内のピルビン酸増加が見られた一方で、神経細胞が直接利用するエネルギー分子であるATPの細胞内濃度はむしろ低下することが示されました。これは、単純に「血流が増えれば神経細胞のエネルギーも増える」とは言えないことを示す、レム睡眠における脳エネルギーのパラドックス（注７）です。     生体脳は、コンピュータに比べてはるかに省エネ（注８）で情報処理を行っています。夢を見るレム睡眠時特有の脳内エネルギーの供給と消費のバランスを調べることで、睡眠や記憶の仕組みの理解にもつながることが期待されます。     本成果は2026年7月27日付でCommunications Biologyに掲載されました。        図1. 研究概要のイメージ：脳が高度な情報処理を行い、記憶や感情などの心の機能を生み出すためには、代謝エネルギーが必要です。 このエネルギーのもととなる酸素やグルコースは、血液によって身体から脳へと運ばれます。本研究では、マウスの自然睡眠中の脳を頭蓋骨越しに観察し、夢と深く関わるレム睡眠への移行時に、脳の局所血液量が大きく増加することを示しました。脳内では、多くの神経細胞は血管に直接接しておらず、グリア細胞の一種であるアストロサイトが、血管と神経細胞の双方に接しています。そこで本研究では、アストロサイト細胞内のピルビン酸と、神経細胞内のATPを、それぞれ蛍光センサーで計測しました。その結果、レム睡眠中には、局所血液量とアストロサイト内ピルビン酸が増加する一方で、神経細胞内ATPはむしろ低下するという、一見逆説的な現象が見出されました。この神経細胞ATPの低下には、レム睡眠特有の情報処理によってATP消費が増大した可能性、アストロサイトから神経細胞への代謝基質の受け渡しが一時的に変化した可能性、あるいは神経細胞内でのATP産生効率が変化した可能性が考えられます。本研究は、脳内の情報処理が、神経細胞だけでなく、血管やアストロサイトを含む代謝ネットワークによって動的に支えられていることを示しています。     【用語説明】 注1.     広域蛍光イメージング 広域蛍光イメージングは、蛍光を発する物質やタンパク質を利用して、生きた脳の広い範囲の活動を観察する方法です。本研究では、頭蓋骨を開けずに、マウス大脳皮質全体の血管・代謝動態を観察しました。マウスの頭蓋骨は、頭皮の下では比較的透明ですが、頭蓋骨を露出させて乾燥させると急速に不透明になることが知られています。そこで本研究では、頭蓋骨を紫外線硬化樹脂でコーティングし、湿潤で透明な状態を保つことで、頭蓋骨越しに脳表面の細胞や血管を観察しました。従来は、頭蓋骨を取り除いて小さな窓を作り、脳内を観察する方法が広く用いられてきました。しかし、このような侵襲を加えると、特に血管系やグリア細胞の活動が影響を受ける可能性があります。本研究では、開頭していない頭蓋骨越しに、血管内を流れる蛍光物質や脳実質の細胞に発現させた蛍光タンパク質から生じる蛍光を観察しました。観察には蛍光マクロズーム実体顕微鏡を用いました。実体顕微鏡は、視野が広く、対物レンズから対象までの距離が比較的長い顕微鏡であり、対象の表面を広く観察するのに適しています。本研究では、マウスの大脳皮質全体が観察できる程度の倍率で、励起光を脳に照射し、戻ってきた蛍光を高感度カメラで撮影しました。   注2.    アストロサイト 脳のアストロサイトは、グリア細胞の一種であり、神経細胞と血管の間に位置して、脳内の代謝、イオン環境、神経伝達、血管反応を調節する細胞です。脳を構成する細胞のうち、神経細胞以外の細胞は総じてグリア細胞と呼ばれます。従来、グリア細胞は脳の隙間を埋める「ノリ」のような存在と考えられてきました。しかし近年、グリア細胞には、脳内のエネルギー代謝やイオン環境を制御する機能があることが示されてきました。さらに、神経細胞とは異なる仕組みで脳内情報処理に関わることも明らかになりつつあり、脳と心の機能におけるグリア細胞の役割に大きな注目が集まっています。グリア細胞は大きく、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトに分類されます。アストロサイトは、神経細胞同士をつなぐシナプス結合部位の近くに存在するとともに、脳内を張り巡らされた血管を取り囲む構造を持っています。そのため、神経細胞の活動と血管からのエネルギー供給をつなぐ重要な位置にあります。   注3.    ピルビン酸 ピルビン酸は、グルコースが分解される過程で作られる代謝物で、ATP 産生につながる重要な分子です。本研究では、アストロサイト内のピルビン酸を蛍光センサーで計測しました。アストロサイトは血管からグルコースと酸素を受け取ります。受け取ったグルコースは、解糖系によってピルビン酸に変換されます。したがって、血管からのグルコース供給量が増えると、アストロサイト内のピルビン酸も増加すると考えられます。ピルビン酸は、アストロサイト内でミトコンドリアに取り込まれ、最終的にエネルギー分子 ATP の産生に利用されます。一方、アストロサイト細胞質のピルビン酸は乳酸に変換されることもあります。乳酸は、モノカルボン酸トランスポーター（MCT）を介してアストロサイト外へ排出され、神経細胞に取り込まれる可能性があります。神経細胞に取り込まれた乳酸は、再びピルビン酸に変換され、ミトコンドリアに取り込まれて ATP 産生に使われると考えられています。この考え方は、アストロサイト・神経細胞間乳酸シャトル仮説と呼ばれます。したがって、アストロサイトのミトコンドリア機能や MCT 機能が変化すると、ピルビン酸の消費や乳酸の排出が変化し、アストロサイト内に乳酸やピルビン酸が蓄積する可能性があります。   注4.    ATP ATP は、生物の細胞内でエネルギー通貨として働く分子です。本研究では、レム睡眠という自然な脳状態で、神経細胞内 ATP が低下することを示しました。アデノシン三リン酸（ATP）は、生物の細胞内でエネルギー通貨として機能しています。ATP からリン酸がひとつ外れてアデノシン二リン酸（ADP）になる際に放出されるエネルギーが、さまざまな細胞機能に利用されます。細胞内で ATP を効率よく産生する重要な経路としては、ミトコンドリアにおける酸化的リン酸化が挙げられます。細胞外のグルコースを取り込んだ細胞は、解糖系によってこれをピルビン酸に変換します。ピルビン酸はミトコンドリアに取り込まれ、クエン酸回路を経て NADH や FADH2 などの還元型補酵素が生成され、電子伝達系を介して ATP が多量に作られます。このように、細胞内 ATP 濃度は、供給、すなわち生成と、消費のバランスによって維持されています。ATP は生体内のすべての細胞の機能と生存に必要不可欠なエネルギー分子であるため、これまで、生理的な状況下ではその濃度は比較的安定に保たれていると考えられてきました。本研究は、レム睡眠という自然な脳状態で神経細胞内 ATP が変動することを示した点に大きな特徴があります。   注5．    ノンレム睡眠 ノンレム睡眠は、レム睡眠以外の睡眠状態です。本研究では、ノンレム睡眠中のシータ帯活動の揺らぎが、数秒後の脳血液量変化と強く関係することを示しました。ノンレム睡眠は、深い睡眠段階を含む睡眠状態です。脳波ではデルタ波（1〜4 Hz）などの低周波成分が目立つことが特徴とされています。ただし、ノンレム睡眠中にも、シータ波（6〜9 Hz）を含め、他の周波数成分は存在します。本研究では、ノンレム睡眠中にシータ帯活動の強さが時間的に変動することに着目しました。その結果、シータ帯活動の揺らぎが、約4〜5秒後の脳血液量変化と強く関係することが示されました。これは、ノンレム睡眠中にも、神経活動と血管反応が密接に結びついていることを示唆しています。   注6．    レム睡眠 レム睡眠とは、急速眼球運動（REM; Rapid Eye Movement）を伴う睡眠状態です。夢や記憶の整理と関連すると考えられ、脳波と筋電図を組み合わせることで判定できます。目を閉じて眠っている間でも、まぶたの奥で眼球が急速に動く時期があります。この急速眼球運動を REM と呼びます。レム睡眠中にヒトを起こすと、夢を見ていたと報告することが多いため、レム睡眠中に過去の経験を記憶するものと忘れるものとに選り分け、その過程で夢を見るという仮説が生まれました。このような機能をレム睡眠が実際にどの程度担っているかについては議論がありますが、他の睡眠状態とは異なる特有の情報処理がレム睡眠中に行われていることは強く示唆されています。レム睡眠中には、脳波の周波数成分のうちシータ波（6〜9 Hz）が強まり、デルタ波（1〜4 Hz）が低下します。また、身体を支える筋肉は強く弛緩するため、筋電図はほぼ平坦になります。したがって、脳波と筋電図を合わせて記録することで、レム睡眠が生じている時間帯を特定できます。   注7．    脳エネルギーのパラドックス 本研究では、レム睡眠時に脳血液量とアストロサイト内ピルビン酸が増える一方で、神経細胞内 ATP が低下する現象を「脳エネルギーのパラドックス」と呼びます。パラドックスとは、日本語で「逆説」などと訳され、一見すると常識に反していたり、矛盾していたりするように思える事象や命題でありながら、よく考えると一定の論理的根拠や真実を含んでいる状況を指します。本研究では、レム睡眠時に脳血液量が増加し、脳内へのエネルギー供給が高まっていると考えられる状況でありながら、神経細胞内のエネルギー分子 ATP が減少する現象を脳エネルギーのパラドックスと呼びます。この現象は、レム睡眠時に神経細胞による ATP 消費が大きく増加している可能性、神経細胞への代謝基質の供給が一時的に滞る可能性、あるいは神経細胞内での ATP 産生様式が変化している可能性を示唆します。いずれにせよ、レム睡眠は、神経細胞内での代謝エネルギー動態が大きく組み替わる脳状態であると考えられます。   注8．    省エネ ヒトの脳は、成人でおよそ 20 ワット程度のエネルギーで働いていると推定されています。これは、現代の計算機と比較しても驚くほど高効率な情報処理です。このエネルギー量は、薄い白熱球を灯す程度に相当します。一方、標準的なパソコンや大規模なスーパーコンピュータは、脳とは異なる原理で計算を行い、用途によってははるかに大きな電力を必要とします。それと比較すると、生物の脳は驚異的な省エネルギー性能を実現していると言えます。脳がこのような高効率な情報処理を実現する秘密の一端は、脳内での代謝エネルギー分子の動態を調べることで明らかになると期待されます。本研究は、レム睡眠中に、血管からの供給、アストロサイトの代謝、神経細胞の ATP 状態が単純に同じ方向へ変化するのではなく、脳状態に応じて異なる振る舞いを示すことを明らかにしました。このような動的なエネルギー配分は、生物の脳に特有の省エネルギー型情報処理を理解する手がかりになると考えられます。     【論文情報】 タイトル：    Energy paradox in REM sleep: balancing supply and consumption in brain metabolism 著者：    Yusuke Takahashi, Yoko Ikoma, Ko Matsui* 筆頭著者：    東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野  大学院生　高橋 佑輔 *責任著者：    東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野   教授　松井 広         研究室：    http://www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/ 掲載誌：    Communications Biology DOI：    https://doi.org/10.1038/s42003-026-10646-6     詳細（プレスリリース本文）   関連リンク 東北大学     【問い合わせ先】 （研究に関すること） 　東北大学大学院生命科学研究科 　教授　松井 広（まつい こう） 　TEL: 022-217-6209 　Email: matsui(at)tohoku.ac.jp   （報道に関すること） 　東北大学大学院生命科学研究科広報室 　高橋 さやか（たかはし さやか） 　TEL: 022-217-6193 　Email: lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp   東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-07-23T15:00:00+09:00

文化審議会は、7月17日、「東北大学植物園八甲田山分園実験棟」ほか163件を登録有形文化財として新たに登録するよう文部科学大臣に答申しました。近く答申どおり告示される予定です。 これにより、本学の登録有形文化財（建造物）として14件目の登録となります。 【登録有形文化財制度とは】 登録文化財制度は、文化財保護法の一部を改正する法律（平成8年10月1日施行）によって導入された制度です。従来の文化財指定制度が、手厚い保護と共に、現状変更を原則禁止するなどの強い規制を行うのに対し、登録文化財制度は、届出制と指導・助言などを基本とする緩やかな保護措置を講じることによって文化財の活用を促し、国や地方公共団体の文化財指定制度を補完するものとなっています。   北西外観｜背面   実験室内｜北東より望む     関連リンク 東北大学 Yahooニュース

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-07-23T11:00:00+09:00

ポイント PCR法では困難だった、ウイルス感染能の超高感度定量測定を可能にする新たな技術「マイクロフローアッセイ法」を開発しました。マイクロフローアッセイ法では、ウイルス感染能を迅速に定量測定することができ、従来のプラークアッセイ法と比べて10倍以上高い感度で大幅な測定時間の短縮を実現しました。 ウイルス感染能の高感度測定にむけ、多糖類の一種であるデキストラン（Dex）からなるマイクロ液滴が分散した新たな全水系の流体材料を開発しました。 M13ファージウイルス注1）と大腸菌をDexマイクロ液滴内に局在させ、ウイルスを閉じ込めることに成功し、フローサイトメトリー解析注2）によるウイルス感染能の超高感度定量測定が可能になりました。   概要   　ウイルスの超高感度検出は、感染症の拡大を防ぐ上で重要な技術です。ウイルスの核酸量を測定するPCR法は、ウイルスの絶対量を高感度で測定する技術として実用化されています。しかし、PCR法では失活したウイルスも計測されるため、感染能の正確な定量評価には適しておらず、ウイルス感染能を超高感度定量測定する技術は、未確立の現状にあります。 　本研究チームでは、細胞内に見られるマイクロ液滴から着想を得て、ウイルス感染能の超高感度定量測定を可能にする新たな流体材料の開発に成功しました。開発した流体材料は、その内部にマイクロ液滴を含みます。通常、マイクロ液滴は速やかに融合し、マクロな相分離に至るため、微小空間が求められる微量サンプルの高感度検出への適用は困難でした。本研究チームは、ポリエチレングリコール（PEG）水溶液中に作られるデキストラン（Dex）マイクロ液滴の融合を長時間にわたり抑制するAzSAPペプチドナノファイバーを用いて、マイクロ液滴が分散した新たな流体材料を開発しました。流体材料中のDexマイクロ液滴内部に、M13ファージウイルスと、その宿主細胞である大腸菌を局在させると、ファージウイルスの液滴外での二次感染注3）が抑えられ、フローサイトメトリー解析によってウイルス感染の超高感度定量測定が可能になりました。本研究で開発した新たなウイルス感染能の定量測定法「マイクロフローアッセイ法」は、従来の感染能測定方法であるプラークアッセイ法に比べて10倍以上高い感度と、測定時間の大幅な短縮を実現しました。 　本研究成果は、2026年7月22日（水）、Nature Communications誌のオンライン版で公開されました。 図　（a） AzSAPの分子構造。 （b,c） 不安定な従来のDex液滴（b）と、安定性、流動性、時空間的な制御性を兼ね備えたDex液滴/AzSAPシステム（c）の比較。 Dex/PEGのマイクロ液滴に対してAzSAPを添加すると、系中でナノファイバーを形成し、安定性、流動性、時空間制御性を持ったDex液滴が形成される。（図はNature Communicationsより改変）   研究体制：本研究は、東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門の内田紀之特任講師、村岡貴博教授、同研究院先端物理工学部門の吉野大輔教授、大学院工学府の村西和佳特任助教、矢口敦也（博士後期課程修了）、近藤詩織（博士前期課程修了）、吉田彩乃（博士前期課程）、樋口元気（博士前期課程修了）、付若瀛（博士前期課程修了）、竹之内隆伸（博士後期課程）、横浜市立大学大学院生命医科学研究科の川端悠（博士後期課程）、梅澤遥佳（博士前期課程）、石本直偉士助教、田尻道子特任助教、明石知子客員教授、朴三用教授、北里大学大学院理学研究科の關拓和（博士後期課程）、同大学未来工学部の渡辺豪教授、東京大学大学院工学系研究科の野地博行教授、韓国基礎科学支援研究院バイオ融合研究部の李映昊教授、東北大学学際科学フロンティア研究所の奥村正樹准教授（ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー、兼生命科学研究科）、台湾国立陽明交通大学応用化学科の平松弘嗣教授、徳島大学先端酵素学研究所の齋尾智英教授の国際研究グループによって行われました。   【用語解説】 注1）M13ファージウイルス 大腸菌に感染する糸状の細菌感染ウイルスの一種。一本鎖DNAをゲノムとして持ち、宿主細胞を破壊することなく増殖できる。   注2）フローサイトメトリー解析 細胞や微粒子を液体中に分散させて一列に流し、レーザー光を照射することで、散乱光や蛍光シグナルを測定し、それぞれの粒子の物理的・生物学的特性を高速かつ定量的に解析する手法。   注3）二次感染 一度ウイルスに感染した後、別の病原体に新たに感染すること。     【論文情報】 論文タイトル：Supramolecular nanofiber stabilization of microdroplets enables ultra-sensitive virus infection analysis 著者：Noriyuki Uchida, Atsuya Yaguchi, Shiori Kondo, Kazuyoshi Muranishi, Haruka Kawabata, Haruka Umezawa, Naito Ishimoto, Michiko Tajiri, Satoko Akashi, Takuya Seki, Go Watanabe, Ayano Yoshida, Genki Higuchi, Jakuei Fu, Takanobu Takenouchi, Daisuke Yoshino, Hirotsugu Hiramatsu, Masaki Okumura, Tomohide Saio, Hiroyuki Noji, Young-Ho Lee, Sam-Yong Park, Takahiro Muraoka *責任著者：Noriyuki Uchida（内田紀之）、Sam-Yong Park（朴三用）、Takahiro Muraoka （村岡貴博） URL：https://www.nature.com/articles/s41467-026-75297-x DOI：10.1038/s41467-026-75297-x     詳細（プレスリリース本文）   関連リンク 東北大学 東北大学 学際科学フロンティア研究所   【問い合わせ先】 （報道に関すること） 東北大学 学際科学フロンティア研究所 企画部 TEL: 022-795-4353 E-mail: fris-pr(at)grp.tohoku.ac.jp     東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-07-10T17:00:00+09:00

https://www.naturepositive-hub.jp/topics/969/ 2026-07-07T13:00:00+09:00

統合生態分野の近藤倫生教授の取材記事が読売新聞に掲載されました。 記事では海水中のDNAを抽出し、生息する魚類を推定する環境DNA観測網「ANEMONE」について紹介されています。   読売新聞7/6朝刊　14ページ ［サイエンスＲｅｐｏｒｔ］アネモネ　「環境ＤＮＡ」観測網　世界に拡大 https://www.yomiuri.co.jp/science/20260705-GYT8T00129/

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-07-03T11:30:00+09:00

【日時・開催方法】 　日 時： 2026年7月23日（木）  　　　　第一部（公正な研究活動セミナー）：13:30～14:10 　　　　第二部（科研費セミナー）　　　　：14:10～14:40   　開催方法： オンライン（Zoom） 　・配信URLは総務係より送付したメールをご確認ください 　・後日オンデマンドで配信を行う予定です。     【第一部：公正な研究活動セミナー（13:30～14:10）】 　対象： 生命科学研究科所属の教職員、学生（原則として全員参加してください） 　講師： 生命科学研究科副研究科長 研究倫理推進責任者 田口 友彦　教授   　 【第二部：科研費セミナー（14:10～14:40）】 　対象：生命科学研究科所属の教職員（興味のある学生も参加可能） 　司会進行：生命科学研究科 研究科長特任補佐（研究担当）　有本 博一  教授 　講師：生命科学研究科　貞許　礼子　特任准教授（ＵＲＡ） 　内容：今年度の科研費申請の変更点について、 科研費に関する質疑応答   ポスター（PDF）

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/ 2026-06-26T09:00:00+09:00

発表のポイント 世界初：霊長類の「赤」と「緑」の視物質の立体構造 (暗状態) を原子レベルで解明 わずか3つのアミノ酸が「色の見分け」を支配する仕組みを特定 錐体特有の「横穴」構造を発見：迅速な視覚再生の鍵を提示 色覚多様性の理解から次世代の創薬・治療戦略への応用に期待 【概要】 　ヒトを含む霊長類の色覚は、赤・緑・青の3種類の「錐体 (すいたい) 視物質 (注1)」によって実現されています。なかでも赤と緑の視物質は、アミノ酸配列の約96％が共通しているにもかかわらず、吸収する光の波長に約30 ナノメートル (nm、1nmは10億分の1メートル)という決定的な差があり、このわずかな違いが赤と緑の識別を可能にしています。しかし、この波長差を生む立体構造上のメカニズムは、色覚研究における長年の大きな謎でした。   　名古屋工業大学生命・応用化学類の片山耕大准教授らの国際共同研究グループは、霊長類 (マカク)の赤および緑錐体視物質の「暗状態 (光を受ける前の状態)」における3次元構造を、クライオ電子顕微鏡単粒子解析 (注2)により世界で初めて原子レベルで決定しました。さらに量子化学計算 (注3)と統合解析を行うことで、光を吸収する物質 (レチナール (発色団) (注4)) 自体の構造は両者でほぼ同一である一方、赤錐体に特異的な3つの親水性アミノ酸残基の「配置」や「電気的な性質 (双極子モーメント (注5))」の違いにより生じる静電環境が、赤と緑の見分けを実現する決定的要因であることを明らかにしました。   　また、暗所視を担う「桿体 (かんたい) 視物質 (ロドプシン)」との比較から、錐体視物質における膜側面の構造的空隙 (横穴構造) (注6)を見いだしました。さらなる解析の結果、レチナールの「放出」と「取り込み」は、それぞれ異なる経路を通じて行われる可能性が示されました。活性化に伴う膜側面の横穴の形成自体はロドプシンでも見られますが (第一の横穴)、錐体視物質では、暗状態においてすでに「取り込み側」の経路 (第二の横穴) が開いた構造をとっていることが明らかになりました。この構造的特徴により、レチナールの取り込み効率が高まり、光応答後の再生が迅速に進行することで、錐体特有の高速な視覚サイクルを支えていると考えられます。加えて、錐体視物質では暗状態でも活性型に近い柔軟な構造をとる性質も確認されました。これらは錐体特有の「高速な光応答」や「迅速な視覚再生」を支える重要な構造基盤であり、強い光にさらされる日中の環境下で、色覚機能を連続的に維持するために錐体視物質が獲得した構造的適応であると考えられます。本成果は、色覚の分子機構の理解を飛躍的に進展させるものであり、将来的な視覚疾患の病態解明や創薬研究への大きな貢献が期待されます。   　本研究は、名古屋工業大学生命・応用化学類の片山耕大准教授、大橋沙也佳氏 (博士後期課程3年)、神取秀樹特別教授、東京大学先端科学技術研究センターの加藤英明教授、イタリア・シエナ大学のMassimo Olivucci教授、京都大学医学部の岩田想教授、医生物学研究所の野田岳志教授、ヒト行動進化研究所の今井啓雄教授、関西医科大学医学部医化学講座の小林拓也教授、寿野良二准教授、東北大学多元物質科学研究所（兼生命科学研究科）の南後恵理子教授らとの国際共同研究として実施されました。 本研究成果は、2026年6月25日午後2時 (EDT)に米国科学誌「Science」のオンライン版に掲載されました。     本研究成果の概要   【用語解説】 (注1) 錐体 (すいたい) 視物質 ヒトを含む霊長類の網膜にある「錐体細胞」に存在し、色を感知するタンパク質。赤・緑・青の3種類があり、それぞれが特定の波長の光に反応することで、脳が色を識別します。一方、暗い場所で働く視物質は「桿体視物質 (ロドプシン)」と呼ばれます。   (注2) クライオ電子顕微鏡単粒子解析 タンパク質などの生体分子をマイナス180℃以下の急速凍結状態で観察し、電子顕微鏡で撮影した多数の分子像から、その3次元構造を決定する手法。結晶化が困難な不安定なタンパク質でも、原子レベルの精密な構造を捉えることが可能です。   (注3) 量子化学計算 量子力学の原理に基づき、分子内の電子の振る舞いを計算することで、物質の性質を予測する手法。本研究では、タンパク質内部の複雑な静電環境が、レチナールの吸収する光のエネルギー (波長) にどのような影響を与えるかを精密に解析するために用いられました。   (注4) レチナール (発色団) ビタミンAから作られる、光を受け取るための小さな分子。視物質タンパク質の内部に結合しており、光を吸収するとその形を変化させます。これがスイッチとなり、タンパク質全体の構造変化を引き起こして視覚信号が発生します。   (注5) 双極子モーメント 分子やアミノ酸残基内部における、プラスとマイナスの電荷の偏りの大きさと方向を示す指標。本研究では、赤錐体特有のアミノ酸が持つこの「電気的な偏り」の向きが、レチナールとの相互作用を通じて波長を長波長側へシフトさせていることを突き止めました。   (注6) 構造的空隙 (横穴構造) タンパク質分子の内部から外部 (膜側面) へと通じている小さな隙間。本研究では、錐体視物質において、光によって変性したレチナールを排出し、新しいレチナールを迅速に取り込むための「搬入口」として機能している可能性が示されました。     【論文情報】 論文名：Structural insights into spectral tuning and retinal exchange in cone visual pigments 著者名：Sayaka Ohashi, Kota Katayama*, Asato Kojima, Xuchun Yang, Masahiro Fukuda, Filippo Sacchetta, Ryoji Suno, Yukihiko Sugita, Nipawan Nuemket, Suhyang Kim, Kazuhiro Kobayashi, Hiroo Imai, So Iwata, Eriko Nango, Takuya Kobayashi, Takeshi Noda, Massimo Olivucci*, Hideaki E. Kato*, Hideki Kandori* *責任著者 掲載雑誌名：Science 公表日：2026年6月25日 DOI：10.1126/science.adz3996     詳細（プレスリリース本文）     関連リンク 名古屋工業大学 科学技術振興機構（JST） 東京大学　先端科学技術研究センター 京都大学 関西医科大学 東北大学 東北大学多元物質科学研究所   問い合わせ先 （研究に関すること） 東北大学 多元物質科学研究所 教授　南後 恵理子 TEL：022-217-5345　 E-mail：eriko.nango.c4*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）   （取材に関すること） 東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室 TEL：022-217-5198　　 E-mail：press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください） 東北大学は持続可能な開発目標（SDGs）を支援しています  

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【発表のポイント】 宇宙無重力下で生まれ育ったモデル生物線虫C. エレガンス（注１）では、運動性の低下、からだの発育抑制が観察されます。 今回の宇宙実験では、新たに神経シナプス伝達（注２）の低下が示され、刺激を感受する複数のメカノ受容体（注３）遺伝子の発現も低下していました。 加齢個体では宇宙無重力下での運動神経ネットワークの損傷や筋ミトコンドリアの崩壊などの老化ダメージが増加しました。 これらのダメージは、培養条件にビーズを加えて物理的な刺激を増やすことで改善され、宇宙無重力環境で浮遊により低下する触覚などへの刺激を積極的に維持・介入することの重要性が示唆されました。 【概要】 　宇宙の無重力環境では、自重を支える必要がなくなるため、宇宙飛行士や宇宙マウスの実験で、骨や筋肉が急速に萎縮することが報告されています。東北大学大学院生命科学研究科・スペースクロステック研究センター 教授 東谷篤志とJAXA 宇宙環境利用推進センター 研究開発マネージャ 東端晃らの研究グループは、その要因の一つとして宇宙では浮遊することで接触を介した触覚刺激が低下する可能性があることを報告してきました。 　今回、研究グループは、モデル生物線虫C. エレガンスを、宇宙無重力下で育て、小さなプラスチックビーズを加え、触覚刺激の効果を調べました。ビーズを入れないで育成した線虫では、これまでと同様に、運動性の低下やからだの発育の抑制が観察され、さらに新たに成長期の個体において神経シナプス伝達の低下、加齢した個体では、老化に伴うダメージの増加が確認されました。一方、培養条件にビーズを加えて物理的な刺激を増やすことでこれらのダメージが抑制されることが分かりました。また遺伝子発現解析から、宇宙無重力下では、接触などの刺激を感受・応答する複数のメカノ受容体遺伝子の発現が低下し、触覚刺激などの入力そのものが減少している可能性が強く示唆されました。本Neural Integration System (NIS) 宇宙実験（注４）は、国際宇宙ステーション（ISS）「きぼう」日本実験棟において、若田光一宇宙飛行士の操作により実施されました。 　本成果は、科学誌FASEB Journalにおいて、2026年6月16日付で掲載されました。   図. 線虫の運動神経（DD/VD）における軸索ネットワークの宇宙無重力下での加齢変化 A：軌道上の遠心機による人工1G区、無重力（µG）区、および無重力区にビーズを添加した条件（µGB区）で育成したL4幼虫（D01：上段）および老化成虫（D10：下段）の腹側中央部におけるDD/VD運動神経軸索のGFP蛍光像を示す。無重力（µG）区の老化個体では、軸索の顕著な分断および断片化が観察された。 B, C：軸索上に形成される凝集体数の加齢に伴う蓄積（B）および軸索切断（C）を示す観察個体の割合を示す。いずれも無重力（µG）区の老化個体において有意な増加が認められ、ビーズ添加条件（µGB）ではこれらの損傷が抑制された。   【用語説明】 注1.    線虫 Caenorhabditis elegans（C. エレガンス） 体長約1 mmの小型の線虫で、飼育が容易で世代時間が短く、ヒトと多くの遺伝子を共有していることから、遺伝子機能解析や老化研究、創薬研究などの分野において世界各国で広く利用されているモデル生物です。これまでに、線虫を用いた研究成果に関連して4件のノーベル賞が授与されています。   注2.    神経シナプス伝達 神経細胞の終末部から、ドーパミン、セロトニン、アセチルコリンなどの神経伝達物質がシナプス小胞からシナプス間隙（細胞間のすき間）へ放出され、それが次の神経細胞や筋肉細胞へ信号として伝わっていく仕組みのことです。   注3.    メカノ受容体 物理的な力や圧力を感知し、それを神経信号や生化学的シグナルに変換するセンサータンパク質で、触覚、聴覚、平衡感覚、さらに圧や筋肉の伸びの検知などに関わるイオンチャネル分子です。   注4.    Neural Integration System（NIS）宇宙実験 モデル生物線虫を用いて、宇宙の微小重力環境、すなわち力学的な刺激が著しく低下する環境が加齢にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的とした宇宙実験です。神経ネットワーク、筋、ミトコンドリアへの影響を解析し、その知見を宇宙での長期有人活動および超高齢化社会における健康維持に役立てることを目指したJAXAの宇宙ライフサイエンス実験です。 https://humans-in-space.jaxa.jp/kibouser/subject/life/70647.html https://humans-in-space.jaxa.jp/kibouser/pickout/73464.html     【論文情報】 タイトル：Reduced Mechanical Tactile Stimulation Under Space Microgravity Affects Synaptic Signaling and Contributes to Neuromuscular Aging in Caenorhabditis elegans 著者：Atsushi Higashitani*,Je-Hyun Moon, Jong-In Hwang, Nahoko Higashitani,  Toko Hashizume, Ahmad Aisha Abu, Kazuki Ooizumi, Ibuki Sazuka, Yoshimitsu Hashizume, Masumi Umehara, Alfredo V. Alcantara Jr, Ban-seok Kim, Timothy Etheridge, Nathaniel J. Szewczyk, Takaaki Abe, Jin I. Lee, Akira Higashibata *責任著者：東北大学大学院生命科学研究科・グリーン未来創造機構 スペースクロステック研究センター（兼務）教授　東谷 篤志 掲載誌：The FASEB Journal DOI：10.1096/fj.202600867RR URL：https://doi.org/10.1096/fj.202600867RR     詳細（プレスリリース本文）   関連リンク 東北大学 グリーン未来創造機構 スペースクロステック研究センター 東北大学大学院 理学研究科 ムーンショット型研究開発事業（目標７）ミトコンドリア先制医療 JAXA     【問い合わせ先】 （研究に関すること） 東北大学大学院生命科学研究科 （兼 グリーン未来創造機構 スペースクロステック研究センター） 教授　東谷　篤志 TEL: 022-217-5715 Email: atsushi.higashitani.e7(at)tohoku.ac.jp   （報道に関すること） 東北大学大学院生命科学研究科広報室 高橋　さやか TEL: 022-217-6193 Email: lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp   東北大学は持続可能な開発目標(SDGs)を支援しています。

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東北大学学際科学フロンティア研究所（大学院生命科学研究科進化ゲノミクス分野　兼担）の別所-上原 学 助教を含む国際研究チームは、生物学における長年の謎の一つである「動物において全く新しい形質がどのように進化するのか」を解明するため、国際的に高く評価されているヒューマン・フロンティア・サイエンス・プログラム（HFSP）の研究グラントを獲得しました。 本プロジェクトに対しては、3年間で総額120万ドル（日本円で約1.8億円）の助成金が提供されます。イギリス、アメリカ、日本の3カ国の研究者が結集し、軟体動物の多様性をモデルとして、進化における「新奇性（novelty）」の遺伝的起源を探索します。   研究の背景と目的 進化の過程で、新しい生物学的特徴がどのように生じるのかを明らかにすることが本プロジェクトの目的です。本研究では、単に「全く新しい遺伝子」が出現することだけに注目するのではなく、「遺伝子ファミリーの拡張（遺伝子が重複し、複数のコピーが作られることで、それぞれが新しい機能を獲得できるようになるプロセス）」に焦点を当てます。   本研究が着目する軟体動物の「創造性」 軟体動物は、カタツムリやイカ、タコなど多様な生物を含んだ動物のグループです。それらの動物は、貝殻や毒、発光、脳や光合成能力など、形態や機能が複雑なものも多く、また高い多様性を持ち合わせています。 私たちは、これらの生物が外部の要素をうまく取り込み活用することで、創造的な形質を進化させたのだと考えています。例えば、食物から得た色素やカルシウムを取り込んで形成される「貝殻」や、獲物の刺細胞（毒針）を盗んで自らの防御に転用する「ミノウミウシ」などが挙げられます。 研究チームは、「パターン認識受容体」として知られる遺伝子群の拡張が、軟体動物において「非自己」の材料を安全に認識し、統合することを可能にし、それが進化上の革新（イノベーション）の基礎となったという仮説を立てています。   図. 獲物の刺細胞を盗んで自らの防御に転用する「ミノウミウシ」 本プロジェクトの研究対象の一つであるミノウミウシの蛍光染色写真。ミノとよばれる背中の突起の先端に、餌であるイソギンチャクなどから取り込んだ刺胞（青色）を蓄えている。黄色は筋肉繊維を、マゼンタは繊毛や消化組織を示す。（Image credit = Dr Jessica Goodheart.）     今後の展望 本プロジェクトでは、幅広い軟体動物種を対象に、遺伝子とその機能の詳細な解析を行います。この成果は、基礎的な進化生物学を発展させるだけでなく、生物学的複雑性の起源や、生物が新たな機能を獲得するための遺伝的メカニズムに関する科学的な考え方を再構築する可能性を秘めています。   東北大学の別所-上原 助教は、アメリカ自然史博物館のジェシカ・グッドハート博士（本プロジェクト代表者）およびイギリス・アバディーン大学のヴィクトリア・スライト博士と共に、この国際共同研究を強力に推進します。   【用語解説】 •    ヒューマン・フロンティア・サイエンス・プログラム（HFSP）：ライフサイエンスのフロンティアにおける革新的・最先端の研究を推進するための国際的な研究支援プログラム。独創的かつ学際的な国際共同研究に重点を置いており、採択率は極めて低く、国際的に非常に競争率の高い助成金の一つとして研究者コミュニティで広く認識されています。   【研究チーム構成】 •    Dr. Jessica Goodheart（アメリカ自然史博物館、米国）※研究代表者 •    Dr. Victoria Sleight（アバディーン大学、英国） •    別所-上原 学 助教（東北大学学際科学フロンティア研究所・大学院生命科学研究科（兼担）、日本）   【助成金額】 •    1チームあたり年間40万米ドル（3年間合計120万米ドル）   プレスリリース Aberdeen大学   関連ページ HFSP（ヒューマン・フロンティア・サイエンス・プログラム）awardees 東北大学 学際科学フロンティア研究所  

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2026年6月11日にGlobal Connect Hubの竣工記念式典が開催されました。 電気通信研究所長の石山和志教授の後、生命科学研究科長の彦坂幸毅教授から挨拶があり、これまでの電気通信研究所と生命科学研究科との関係性とGlobal Connect Hubに生命科学研究科が入居した経緯、生命科学研究科が入居するGlobal Connect Hubの５階を、東北大学を代表する共創の場として活用していく、という決意が述べられました。   彦坂研究科長からの挨拶   式典ではその後冨永悌二総長からの祝辞と施設紹介、愛称考案者への記念品の贈呈、マスコット研一を迎えて記念写真撮影が行われました。     本式典に飯島敏夫名誉教授と杉本亜砂子研究担当理事にもご参加いただきました。     式典終了後の内覧会では、生命科学研究科が入居している５階についても紹介が行われました。 JST COI-NEXT東北大学ネイチャーポジティブ発展社会実現拠点（NP拠点）の活動拠点として整備されたNature Positive Innovation Base（NPIB）の紹介では、NP拠点長の近藤倫生教授より、NPIBは従来の大学の枠に捉われない拠点となることを目指し、企業‧自治体との共創推進や、 大学内の学際的な研究「創造的思考」「事業構想」の交差点となるというビジョンとこれまでのイベントの紹介が行われました。   近藤教授によるNPIB紹介   冨永総長と近藤教授     また、本年7月より開始予定の東北ニューロシネシスについての説明が筒井健一郎教授より行われました。東北ニューロシネシスは、ムーンショット目標9「多様なこころを脳と身体性機能に基づいてつなぐ自在ホンヤク機の開発」をコアとして、共通指標データに基づきこころの状態・遷移の予測・評価を行うことを目指し、心の理解とWell-being推進に関わる研究を展開する場となります。   筒井教授による東北ニューロシネシスの紹介   冨永総長と筒井教授   関連リンク 東北大学電気通信研究所

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統合生態分野の藤田香教授がNHK名古屋に生出演します。 東海地方で放映後、全国からNHK ONEで見逃し配信が視聴可能です。 是非ご覧ください。   【番組名】北陸スペシャル×東海ドまんなか！「再びトキが舞う空を　暮らしを変える“ネイチャーポジティブ”」 【日時】6月19日（金）　午後7時30分　NHK総合（中部7県＋新潟県） 再放送　6月28日（日） 午前4時30分 NHK総合（全国） https://www.nhk.or.jp/nagoya/info/articles/310/053/55/     【備考】放映後にNHK ONEで見逃し配信があります。 配信が始まると、下記の番組ページから視聴できます。(配信期限：6/26(金)午後7:57まで) https://www.web.nhk/tv/pl/series-tep-1JGR8XZNR8

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