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キラーストレスが胃・十二指腸の病気や突然死をもたらすメカニズム解明|北大




■キラーストレスが胃・十二指腸の病気や突然死をもたらすメカニズム解明|北大

キラーストレスが胃・十二指腸の病気や突然死をもたらすメカニズム解明|北大
キラーストレスが胃・十二指腸の病気や突然死をもたらすメカニズム解明|北大

参考画像:世界初!「病は気から」の分子メカニズムの解明ーキラーストレスはどのようにして消化管疾患や突然死をもたらすのかー (2017/8/16、北海道大学ニュースリリース) |スクリーンショット

これまで慢性的なストレスは胃腸疾患、心疾患などのさまざまな病気を悪化させることが経験的に知られていますが、その分子メカニズムはほとんど明らかとなっていませんでした。

北海道大学の研究によれば、慢性的なストレス(睡眠障害など)をかけたマウスの脳内に病原性の免疫細胞を入れると、脳の血管に微小な炎症が引き起こされて、消化器や心臓の機能障害による突然死が起こることが分かりました。

人間でも胃や十二指腸はストレスの影響を受けやすい臓器として知られていますが、今回はマウスによる実験によれば、慢性ストレスによって脳内に生じた微小な炎症が新たな神経回路を活性化することで、胃や十二指腸、心臓といった臓器の機能を低下させるということが分かりました。




【用語解説】キラーストレス

キラーストレス|NHKスペシャル

脳の扁桃体が不安や恐怖を感じると ストレス反応と言われる反応が始まります。
ストレスホルモンが分泌されたり自律神経が興奮したりします。そのために心拍数が増える、血圧が高くなるといった反応が起こります。これがストレス反応です。
一つ一つは小さくても、多くのストレスが重なると、キラーストレスともいうべき危険な状態に陥ります。
血管が破壊され、脳卒中や心筋梗塞、大動脈破裂を引き起こします。
最新の研究では ストレス反応は、心臓の筋肉を流れる血液が減少し心不全を引き起こす、がんを悪化させる、体内に入った細菌を増やして血管の破壊を起こすなど、命に関わることがわかってきました。

NHKスペシャルや金スマで「キラーストレス」について取り上げられ、ストレス反応によって病気を引き起こすことがわかってきましたが、今回紹介した研究はそのメカニズムを解明する研究です。

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【用語解説】ゲートウェイ反射

ニュースリリースによれば、ゲートウェイ反射とは、神経回路の活性化によって、神経伝達物質が特定血管部位に現れることで、普通は免疫細胞が侵入できない中枢神経系の血管に免疫細胞の侵入口が作られてしまう現象のことで、筋肉への微弱な電気刺激や痛み刺激によるゲートウェイ反射が確認されています。

■まとめ

今回の研究を参考にすれば、ストレス性の病気の治療に当たっては、ストレスを受けやすい臓器として知られる胃や十二指腸などを対症療法的に治療するのではなく、脳の微小な炎症を抑えるという根本的な治療法となるかもしれません。

また、同じようなストレスでも病気になる人とならない人がいますが、今回の研究によれば、その違いが脳内の微小な炎症の有無によって決まる可能性があるそうです。

今回の研究では,ストレスで神経が活性化されることで,脳内の特定の血管に免疫細胞が侵入し微小炎症が引き起こされる,新しい「ゲートウェイ反射」を発見しました。この血管部の微小炎症は,通常は存在しない神経回路を形成して活性化し,消化管,心臓の機能不全を引き起こして突然死を誘導しました。これは,ストレスが臓器の機能不全を引き起こす理由を示す世界で初めての発見であり,同じ程度のストレスでも病気になる人,ならない人の違いが脳内微小炎症の有無によって決まる可能性を示唆しています。

つまり、ストレスによる病気へのかかりやすさや突然死を予測する方法として、脳内にこの炎症を引き起こす病原性「CD4+T 細胞」の有無を調べることにより予測する可能性があるということです。

これによって、ストレス性の病気に対する治療・予防のアプローチが変わってくるかもしれませんね。







【参考リンク】
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痛みが神経の病気の再発のきっかけとなる|痛み自体の抑制・痛み由来の神経ネットワークの抑制によって多発性硬化症など中枢神経系の病気の再発を防ぐ手段となりえる|北大




■痛みが神経の病気の再発のきっかけとなる|痛み自体の抑制・痛み由来の神経ネットワークの抑制によって多発性硬化症など中枢神経系の病気の再発を防ぐ手段となりえる|北大

痛みが神経の病気の再発のきっかけとなる|痛み自体の抑制・痛み由来の神経ネットワークの抑制によって多発性硬化症など中枢神経系の病気の再発を防ぐ手段となりえる|北大
痛みが神経の病気の再発のきっかけとなる|痛み自体の抑制・痛み由来の神経ネットワークの抑制によって多発性硬化症など中枢神経系の病気の再発を防ぐ手段となりえる|北大

参考画像:痛みが神経の病気を悪化させることを実証(2015/7/24、北海道大学ニュースリリース)|スクリーンショット

痛みが神経の病気を悪化させることを実証

(2015/7/24、北海道大学ニュースリリース)

今回,「痛み」を介する神経ネットワークが,病気の症状にどのような影響を与えるのかを多発性硬化症(1)の動物モデル(EAE)(2)マウスを使って調べました。その結果,実験的に痛みを与えると EAEの症状が悪化し,逆に鎮痛剤を与えるとその症状が改善しました。このことは,痛みが直接的に病気の進行に関与していることを示しています。次に,一過性に病気を発症するようなマウスを利用して,症状が落ち着いたとき(寛解期)に痛みを誘導しました。すると,EAE の症状が再発しましたが,他のストレスでは EAE は再発しませんでした。

これまで痛みと病気の症状や進行との直接的な関連性は考えられていませんでしたが、今回紹介する研究によれば、痛みそのものが神経の病気の再発のきっかけとなり、また、痛み自体を抑制、あるいは痛み由来の神経ネットワークを抑制することによって中枢神経系の病気の再発を防ぐ手段となりえると考えられるそうです。

■まとめ

今回の研究によって、病気が再発してから再度治療するのではなく、痛みを抑えることが病気の再発を防ぐ手段になる可能性があることが考えられることから、病気に対する再発予防のアプローチが変わってくるかもしれませんね。







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失明につながる網膜疾患の病態の一部を生体組織チップ上で再現することに成功|東北大

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■失明につながる網膜疾患の病態の一部を生体組織チップ上で再現することに成功|東北大

マイクロ流路デバイス内でのRPE細胞と血管内皮細胞の共培養
マイクロ流路デバイス内でのRPE細胞と血管内皮細胞の共培養

参考画像:失明に繋がる網膜疾患の病態を一部生体組織チップ上で再現 病態解析や創薬スクリーニングへの応用に期待 (2017/6/13、東北大学プレスリリース)|スクリーンショット

失明に繋がる網膜疾患の病態を一部生体組織チップ上で再現 病態解析や創薬スクリーニングへの応用に期待

(2017/6/13、東北大学プレスリリース)

●眼内の網膜と呼ばれる光を感知する神経組織の一番外側の構造を模倣して、チップ上でヒト由来の網膜の細胞と血管の細胞を培養しました。

●チップ上の細胞を低血糖状態や低酸素状態にすると、血管の細胞が網膜の細胞側に移動し、網膜の細胞がダメージを受けることを示しました。

●滲出型加齢黄斑変性(注1)の主要な病態である新生血管の発生を一部再現したものであり、病態解析や創薬スクリーニングに応用できる可能性があります。

最近、創薬を目的としたヒト生体組織チップ(Human/Organ‐On‐A‐Chip)の開発が盛んに行われていますが、現在検討されている培養モデルのほとんどが、肺、肝、腸などの消化呼吸器系を対象としており、これまで眼組織を対象とした生体組織チップ的なアプローチはほとんど検討されてきておりませんでしたが、東北大学大学院工学研究科の梶弘和准教授らは、阿部俊明教授らと共同で、失明につながる網膜疾患の病態の一部をチップ上で再現することに成功しました。

チップ上の細胞を低血糖状態や低酸素状態にすると、血管の細胞が網膜の細胞側に移動し、網膜の細胞がダメージを受けることがわかったのですが、この過程は、滲出型加齢黄斑変性の主要な病態である新生血管の発生を一部再現したものであり、これから、疾患モデル動物の代替として病態解析や創薬スクリーニングに応用できる可能性があります。

→ 加齢黄斑変性症|症状・原因・治療・サプリメント について詳しくはこちら







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HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学

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■HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学

HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|横浜市立大学
HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|横浜市立大学

参考画像:ヒトiPS細胞からミニ肝臓の大量製造に成功 -再生医療への応用を大幅に加速-(2017/12/6、先端医科学研究センター)|スクリーンショット

横浜市立大学 学術院医学群 臓器再生医学 武部貴則准教授、谷口英樹教授らの研究グループの研究によれば、京都大学iPS細胞研究所・山中伸弥教授らの樹立した、日本人への免疫適合性の高いHLA型をもつHLAホモドナーiPS細胞(研究用)から、ミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞(肝臓系前駆細胞、血管系前駆細胞、間葉系前駆細胞)および小型化したミニ肝臓(iPSC肝芽)を大量製造する手法の開発に成功し、また、大量製造されたミニ肝臓は、移植により、重篤な肝疾患を発症する免疫不全マウスの生存を大幅に改善することを実証したそうです。




■まとめ

世界初!IPS細胞から“ミニ肝臓”作製に成功!(谷口英樹さん)|夢の扉+によれば、横浜市立大学の谷口英樹教授が開発しているのは、iPS細胞から”ミニ肝臓”を量産する技術です。

これまで多くの研究者はiPS細胞から「肝細胞」を作ることを目標としてきましたが、最終的に出来たものの品質が悪く、また大量生産が難しく、治療法としても臓器移植よりも良い結果が出るかどうかは不明だったそうです。

そこで、谷口教授は発想の転換を図って考えたのが、「ミニ肝臓」です。

ミニ肝臓を大量に作ることで、将来的に肝不全の治療に役立てようとしています。







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The Matternet Station|自律型ドローン配達ネットワークが配備されることで医療に革命が起こる!?|スイス




■Matternet Station|自律型ドローン配達ネットワークが配備されることで医療に革命が起こる!?|スイス

The Matternet Station
The Matternet Station

参考画像:The Matternet Station|YouTubeスクリーンショット

The Matternet Station

イーロン・マスク氏率いる宇宙ベンチャー企業「スペースX」は宇宙へ飛んだロケットが垂直に着陸するロケット再利用打ち上げシステムの開発をしていますが、「Matternet」が開発しているMatternet Stationも同じような考えで、ドックとドローンが装備されていて、医療サンプルなどを荷物を積載し、離陸し、ステーションに着陸する仕組みになっています。

Matternetシステムを使用して、技術者はQRコードをつけたボックスに血液サンプルを格納し、ドローンは信号で案内されたステーションに飛び立ちます。

受け取る側は荷物が届いたことがアプリで通知され、スマホでQRコードをスキャンしてロックを解除することで血液サンプルを受け取ることができます。

これまでにも、ドローンを活用した輸血用血液などを含む医薬品を輸送する取り組みが始まる|ルワンダなどのドローンによる医療用配送システムについて取り上げてきました。

Drones to Deliver Medical Supplies in Rwanda

Gov’t and Zipline Inc. introduce drones in Rwanda

このネットワークシステムが全国だけでなく全世界につながれば、通信機能を持った端末同士が相互に通信を行うことにより、網の目状に作られる通信ネットワークであるメッシュネットワークのようにノードからノードへ転送を行うようにした医療用アイテムの配送が可能になるかもしれません。

How Mesh Networks Work

ROBIN CHASE ロビン・チェイスによるZipcarと更なるビッグアイデア

ただ、ドローンの医療応用に対しては、乗り越えなければならない法の壁がいくつもあるようですので、実証実験を続け問題を解決しながら、徐々にでも進んでいくといいですね。







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