投稿者「PhD」のアーカイブ

マウス解剖手技JoVE動画集

動物の取り扱い一般

マウスの受け入れ、飼育、床替え、餌やり、行動学実験

Basic Care Procedures https://app.jove.com/v/10290/basic-care-procedures

マウスの麻酔

Anesthesia Induction and Maintenance https://app.jove.com/v/10263/anesthesia-induction-and-maintenance

免疫学

マウス成体の脾臓 spleenとリンパ節lymph nodesの摘出

Mouse Naïve CD4+ T Cell Isolation and In vitro Differentiation into T Cell Subsets DOI : 10.3791/52739-v • 7:12 min • April 16th, 2015 Stephanie Flaherty1, Joseph M. Reynolds1 https://app.jove.com/v/52739/mouse-na239ve-cd4-t-cell-isolation-and-in-vitro-differentiation-into-t-cell-subsets

マウス肝臓での免疫応答のさいの白血球の2光子励起顕微鏡 in vivo 観察

Two-photon Intravital Imaging of Leukocytes During the Immune Response in Lipopolysaccharide-treated Mouse Liver DOI : 10.3791/57191-v • 7:06 min • February 6th, 2018 Sang A Park1,2*, Young Ho Choe1,2*, Sung Hwan Lee3, Young-Min Hyun1,2 https://app.jove.com/v/57191/two-photon-intravital-imaging-of-leukocytes-during-the-immune-response-in-lipopolysaccharide-treated-mouse-liver

発生学

マウス胚のallantoi 尿膜の摘出

Dissection and Explant Culture of Murine Allantois for the In Vitro Analysis of Allantoic Attachment DOI : 10.3791/56712-v • 9:30 min • January 13th, 2018 Kerstin Hadamek1,2, Angelika Keller1,2, Antje Gohla1,2 https://app.jove.com/v/56712/dissection-and-explant-culture-of-murine-allantois-for-the-in-vitro-analysis-of-allantoic-attachment

マウス胚からの卵嚢 yolk sacとAorta-gonad-mesonephros(AGM)の摘出

Isolation of Murine Embryonic Hemogenic Endothelial Cells DOI : 10.3791/54150-v • 8:56 min • June 17th, 2016 Jennifer S. Fang1*, Emily C. Gritz2*, Kathrina L. Marcelo3, Karen K. Hirschi1 https://app.jove.com/v/54150/isolation-of-murine-embryonic-hemogenic-endothelial-cells

 

呼吸器科学

マウスの気管挿管の手技

Repeated Orotracheal Intubation in Mice DOI : 10.3791/60844-v • 6:26 min • March 27th, 2020 Andrew M. Nelson1, Katherine E. Nolan1, Ian C. Davis1 https://app.jove.com/v/60844/repeated-orotracheal-intubation-in-mice

マウス新生児の肺胞上皮細胞の単離と培養

Isolation and Culture of Pulmonary Endothelial Cells from Neonatal Mice DOI : 10.3791/2316-v • 10:46 min • December 14th, 2010 Magdalena Sobczak1, Jillian Dargatz1, Magdalena Chrzanowska-Wodnicka1 https://app.jove.com/v/2316/isolation-and-culture-of-pulmonary-endothelial-cells-from-neonatal-mice

神経科学

網膜神経節細胞

*animalsがマウスかどうかは不明です

Single-cell RNA-Seq of Defined Subsets of Retinal Ganglion Cells Published: May 22nd, 2017 DOI: 10.3791/55229 Lauren A. Laboissonniere1, Takuma Sonoda2, Seul Ki Lee2, Jeffrey M. Trimarchi1, Tiffany M. Schmidt2 https://app.jove.com/t/55229/single-cell-rna-seq-of-defined-subsets-of-retinal-ganglion-cells

マウス胎児脳からの海馬の摘出と培養

Isolation and Culture of Hippocampal Neurons from Prenatal Mice DOI : 10.3791/3634-v • 10:27 min • July 26th, 2012 Michael L. Seibenhener1, Marie W. Wooten1 https://app.jove.com/v/3634/isolation-and-culture-of-hippocampal-neurons-from-prenatal-mice

マウス新生児からの脊髄神経細胞の摘出

Spinal Cord Neurons Isolation and Culture from Neonatal Mice DOI : 10.3791/55856-v • 7:49 min • July 11th, 2017 Mohamed Eldeiry1, Katsuhiro Yamanaka1, T. Brett Reece1, Muhammad Aftab1 https://app.jove.com/v/55856/spinal-cord-neurons-isolation-and-culture-from-neonatal-mice

医学部生のための人体発生学の教科書:定番、わかりやすい本、網羅的な本など

和書

新発生学 Qシリーズ

新発生学(Qシリーズ) 2012/9/25 白澤信行、佐藤巌、小泉憲司 192ページ 日本医事新報社
これはA4サイズの大きさで、図がとても見やすく親しみのもてる描き方、図柄です。発生学の大著を読んでも何がポイントなのかつかめませんが、Qシリーズ新発生学はポイントが見開き2ページにすっきりとまとまっていて、素晴らしい本だと思います。左側のページの日本語による説明と、右側のページの図とが見事に一致しているので、非常に理解しやすいのです。この本だけ読むとこの本の良さはあまりわからないかもしれませんが、大著を読んでいてポイントが何かわからなくてQシリーズを読むと要点が見事にまとめられていることに気付き、感動を覚えます。逆にQシリーズを読んで気になったトピックの詳細を確認するために大著の教科書を読むということもできます。自分は結局、Qシリーズとカールソンとをいったりきたりしながら発生学の勉強をしています。2012年の出版なのでやや出版年が古くなってきていますが、内容は古典的な解剖学的な発生学で、分子生物学の話はまったくないので、全然問題ないと思います。

ビジュアル人体発生学

人体発生学は大著は読み通すのが大変で、そもそもどこに何が書いてあるのかを把握するだけでも骨が折れます。とりあえず発生学を一通り押さえておきたいと思ったときには、こういうコンパクトな教科書が役立ちます。複雑な発生学が非常にすっきりと要点を整理してまとめられています。図もわかりやすくて、数日で読み通せるいい本です。

人体発生学 (大著のもの)

有名な大著の教科書がいくつもありますが、それぞれ特徴があるので自分の好みにあったものを買ったほうがいいです。でないと、分厚すぎて読みのに挫折します。

カールソン Carlson

Human Embryology and Developmental Biology, 7th Edition Author : By Bruce M. Carlson, MD, PhD 第7版 528ページ 2023/12/5 ELSEVIER

新版が出たばかりです。読者対象は、for those who want to truly understand both the morphological and molecular aspects of human embryological development.と商品説明にかいてあります。人が発生するときの形態的な変化だけでなく、分子メカニズムも学びたい人のための教科書。分子生物学の最新の知見がとりこまれているので自分はこれが一番気に入って読んでいます。Lecturioの発生学講義の動画を視聴しているとそこで見せられている多くの図がこのカールソンの教科書から取られていましたので、カールソンの教科書とLecturioでの勉強は相性がよいと思います。

ラーセン人体発生学 Larsen

ヒトだけでなく、動物の発生学の知見もかなりスペースを割いて、併せて紹介されているのが特徴的です。文章がわりとメリハリがあってreadableな教科書だと思います。自分はカールソンとラーセンの2つを買って、2冊の間をいったりきたりしながら読んでいます。

Larsen’s Human Embryology 6th Edition – November 29, 2020 Authors: Gary C. Schoenwolf, Steven B. Bleyl, Philip R. Brauer, Philippa H. Francis-West Paperback ISBN: 9780323696043 9 7 8 – 0 – 3 2 3 – 6 9 6 0 4 – 3 eBook ISBN: 9780323696050 ELSEVIER 608ページ デジタル版も含まれているようです。

ムーア人体発生学 Moore

Clinically oriented embryologyという副題が示すように、臨床寄りの内容です。ELSEVIER社の発行で、講義資料用に図などがデジタルで利用可能なようです(本を購入して、シールをこすってはがすとアクセスコードが現れる)。

The Developing Human Clinically Oriented Embryology 11th Edition – December 23, 2018 Authors: Keith L. Moore, T. V. N. Persaud, Mark G. Torchia Paperback ISBN: 9780323611541 9 7 8 – 0 – 3 2 3 – 6 1 1 5 4 – 1 eBook ISBN: 9780323611565 522ページ

Lecturioの発生学の講義を視聴していると、カールソンの図が多いのですがときどき非常に見やすいポイントを押さえた図が紹介されていて、どの教科書からとってきたのかと思ってみたらこのムーアのDeveloping Humanでした。てことはこの本も良い本なのだと思います。

ラングマン Langman

Langman’s Medical Embryology 15th edition 2023/1/14 最新版は2023年現在、第15版です。

日本語版 ラングマン人体発生学 第11版 サドラー,T.W.Sadler,Thomas W.メディカル・サイエンス・インターナショナ 2016/02 427p 原書名:Langman’s medical embryology , 13th edition

日本語版はB5の大きさでページ数が427ページですが、持ち歩ける大きさ、重さです。しかし原書は15版が出ていますので、原書を買ったほうがよいでしょう。解剖学的な記述の部分はあまり古くならなくても、遺伝子発現制御など分子メカニズムの知見は日進月歩です。写真は奇形の胎児の写真がかなり多く、純粋な発生学よりも、臨床医学寄りの内容だと思います。

グレイ解剖学

グレイ解剖学は解剖学の大著ですが、人体発生学に関してもかなりの記述があります。最新は42版(October 21, 2020)ですが、下は39版に対する書評です。

For those of you who have not perused Gray’s Anatomy, is not just plain old anatomy. It gives detailed stand-alone chapters of embryology and integrates a very healthy amount of histology, physiology, and pathology. It also starts off with a 225-page introduction, which is a good primer on, and quick review of, cell structure and function, tissues, and overall systems. The second section (213 pages) is on neuroanatomy, which includes chapters on the autonomic nervous system, neuroembryology, meninges, CSF and the ventricular system, vasculature of the brain, spinal cord, brain stem, cerebellum, diencephalon, cerebral hemispheres, basal ganglia, and special senses.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7976199/

人体発生学の教科書 学生向け

Singh

Textbook of Clinical Embryology, 2nd Updated Edition 2020/5/20 Vishram Singh

卵子の形成過程 第一減数分裂前期での停止と再開、第二減数分裂中期での停止

人間の細胞は46本の染色体をもっています。親由来の23本、父親由来の23本を合わせて46本になります。つまり精子や卵子といった配偶子をつくるためには、染色体の数を半減させる過程、すなわち減数分裂が必要になります。この配偶子形成の最初の段階は、まだ胎児のときに起きています。しかも最初のステップでは、男性も女性も共通になっています。

発生の早い段階ではまだ、生殖細胞の性は決まっておらず始原生殖細胞と呼ばれています。

脊椎動物では、発生が進むと始原生殖細胞が大挙して移動し、やがて中胚葉起源の生殖隆起(genital ridge)へ落ち着く。

個体の発生と分化-配偶子形成と受精 https://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/pdf2/develop.pdf

女性が成熟して子供をつくるときに、受精直前に減数分裂が起きるのかというと実はそうではありません。なんと減数分裂が始まるのはその女性が生まれる前の胎児の時期なのです。つまりお母さんのお腹の中にまだいる状態ですでに次の世代をつくるための減数分裂を初めていたというわけです。もっというと、生まれるまえにすでに卵になる細胞は体細胞分裂を終了しているので、それ以上増えることはなく、女性が生まれたときにはすでに卵の数は一定の数しかないということになります。といってもその数は少なくなくて、誕生時には200万個くらい用意されています。その後減っていきますが、生殖する年齢のころには30万個程度あります。

哺乳類の雌では、卵子のもととなる細胞(卵母細胞)は胎児期に増殖し、卵巣に蓄えられ、出生後に新しく作り出されることはありません。一つ一つの卵母細胞は、母体の体細胞である扁平な前顆粒膜細胞に包まれた「原始卵胞」と呼ばれる構造をとり、活性化されるまで休眠しています。性成熟後に原始卵胞は徐々に活性化され、卵母細胞は成長を開始し、前顆粒膜細胞は顆粒膜細胞に分化して成熟した卵胞となり、排卵に至るという周期的な生殖サイクルを支えます。https://www.riken.jp/press/2021/20210528_1/index.html#note8

  1. 妊娠の流れ 下田産婦人科 神奈川県茅ケ崎市

もっと驚くべきことは、胎児の時期に始まった減数分裂ですが、第一減数分裂前期で停止しているのです。この段階は「一次卵母細胞」と呼ばれます。一次卵母細胞をもった状態で赤ちゃんとして誕生し、子供時代を過ごし思春期に入って生理周期が始まってから、その減数分裂の続きを再開するのです。

生理周期で何がおきるのかというと、脳下垂体前葉から分泌されるホルモン「性腺刺激ホルモン(ゴナドトロピン)」のひとつである卵胞刺激ホルモン(FSH)が卵巣に働きかけると、卵胞が発育します。

卵も減数分裂を経て形成されるが,ホ乳類では胎児期に開始された減数分裂が第一分裂前期 の状態で長期間休止する。個体が性成熟すると,排卵直前に脳下垂体から分泌される生殖腺刺激ホルモンによって減数分裂が再開される。その後,減数分裂の第二分裂中期の状態で再び休止し,二次卵母細胞の状態で排卵される。受精によって精子が卵に進入すると,精子の進入が 刺激となって減数分裂が再開され,卵の核と精子の核が融合する前には ( ウ ) が放出される。https://service.zkai.co.jp/ad/mihonpdf/kouhanki/igakuka_b.pdf

卵母細胞を第一減数分裂前期で停止させておくメカニズム

In mammals, meiotic arrest is regulated by a high level of cAMP in the oocyte (). When oocytes are isolated from the antral follicles, the cAMP levels within the oocytes decrease and meiosis resumes spontaneously (). On the contrary, when they are cultured with the cAMP analog dibutyryl cAMP (dbcAMP) or cAMP phosphodiesterase (PDE) inhibitors such as isobutyl methyl xanthine (IBMX) and milrinone, the spontaneous meiotic maturation of mouse oocytes is prevented (). Therefore, a constantly higher level of cAMP becomes the priority for oocytes to sustain meiosis at the GV stage. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8025927/

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5305431/
  2. The molecular regulatory mechanisms of meiotic arrest and resumption in Oocyte development and maturation Reproductive Biology and Endocrinology volume 21, Article number: 90 (2023) 02 October 2023

卵胞細胞の発育

卵胞は、約6カ月をかけて、原始卵胞一次卵胞前胞状卵胞胞状卵胞成熟卵胞(グラーフ卵胞育します。原って3れます。第1で、この時期の卵胞発育はゴ性です。発育を促進する因子は、卵内で分泌されていて、GDF9BMP15EGFTGFAどの局子がいます。

原始卵胞は、出生前から思春期にいたるまでの長い年数を、第一減数分裂前期の複糸期で減して休眠した状態でいます。思春期を迎えて性立されると、約1,000個/周期の休眠原始卵胞れて発し、一胞になります。

  1. https://www.shindan.co.jp/view/2191/pageindices/index9.html

卵胞の発育は、原始卵胞(primordial follicle)から一次卵胞(primary follicle)、二次卵胞(secondary follicle)、すなわち前胞状卵胞(preantral follicle)胞状卵胞 (antral follicle)を経て、成熟卵胞(mature follicle)であるグラーフ卵胞 (Graafian follicle)となり、排卵のへ準備を整える。一次卵胞と二次卵胞は形態変化による分類であり、原始卵胞を立方化した顆粒膜細胞が単層で取り巻いているものを一次卵胞、多層に取り巻いているのを二次卵胞と呼んでいる3)。
二次卵胞の時期には、多層化した顆粒膜細胞を取り囲む卵胞膜(theca folic)が形成され、卵胞膜の内側(theca interna)を構成している莢膜細胞(theca cell)が黄体化ホルモン受容体(luterinzing hormone receptor)を、顆粒膜細胞は卵胞刺激ホルモン受容体(follicle stimulating hormone receptor)が現れてくる。

https://www.jaog.or.jp/lecture/3-妊娠まで%E3%80%80卵胞発育、卵の成熟、排卵、受精、着/

その後LHサージによって、第一減数分裂前期で停止していた一次卵母細胞の一部が、細胞周期を再開します。

During estrus phase in animals or the menstrual cycle in humans, the resumption of meiosis occurs in certain oocytes due to a surge of luteinizing hormone (LH) levels. https://rbej.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12958-023-01143-0

LHサージにより第一減数分裂前期で停止していた減数分裂が再開し、第二減数分裂中期で停止する

https://www.jaog.or.jp/lecture/3-妊娠まで%E3%80%80卵胞発育、卵の成熟、排卵、受精、着/

第一減数分裂の完結により細胞は2つに分裂しますが、細胞の大きさには大きな偏りがあり、一方はほぼ同じ大きさなのに対して、もう一つは第一極体と呼ばれる小さな小さな細胞になります。もちろん極体ではないほうの大きな細胞が将来の卵子になります。さて第一減数分裂を終えてそのまま第二減数分裂に入り、第二減数分裂の中期で再度停止します。この状態が、受精をスタンバイしている状態になります。精子がやってきて受精すると、第二減数分裂中期から細胞周期を再開して細胞分裂して第二極体を放出し、10年以上かけてきた(10代の女性の場合)減数分裂が完了します(40代の女性なら40年以上ということ)。第二極体放出後、卵子の前核と精子の前核は融合して一つの核となり、これで受精卵というひとつの細胞ができたことになります。

  1. 妊娠の流れ 下田産婦人科 神奈川県茅ケ崎市
  2. 性腺ホルモン 1.成人男女の生殖機能 2.性の決定分化 ・ 3.性の発達 – 思春期(二次性徴) https://www.genken.nagasaki-u.ac.jp/genetech/genkenbunshi/pdf/H24.1.12.pdf 

ホルモン(hormones)とは?ホルモンの役割

内分泌とは

Chemical Messengers: Hormones – Physiology | Lecturio Nursing Lecturio Nursing チャンネル登録者数 9.51万人

ホルモンとは

我々の体は、たくさんの細胞でできています。多細胞生物の個体内では、細胞と細胞とが情報のやりとりをする必要があります。それによって、環境の変化(危険など)に対応したり、食事の状態(飢餓、満腹など)を伝えたり、成長(性分化)に関与したりします。

ホルモンの実体は、タンパク質、ステロイド、アミノ酸誘導体などの化合物です。ホルモンは標的となる細胞に到達して、その細胞内でセカンドメッセンジャーを産生させることが多いので、セカンドメッセンジャーに対して、ホルモン自体は「ファーストメッセンジャー」という位置づけになります。例えばIP3はセカンドメッセンジャーの代表例です。IP3はつぎにカルシウムイオンを動員します。

余談ですが、カルシウムイオンをサードメッセンジャーというかというと、あまりそういう言い方はせずに、カルシウムイオンもセカンドメッセンジャーということが多いようです。つまり、ホルモン(ファーストメッセンジャー)に対して、細胞内で働くシグナルを総称してセカンドメッセンジャーと呼ぶわけです。

水溶性のホルモンが標的細胞の表面膜上にある受容体に結合してシグナルを伝えるのに対して、脂溶性であるステロイドホルモンはそのまま細胞内にはいって細胞内にある受容体と結合して作用を発揮します。ごく最近、ステロイドホルモンに対する細胞膜上の受容体も存在する場合があることが研究によりわかってきたそうです。

Hormones and Signal Transduction: Introduction – Biochemistry | Lecturio Lecturio Medical チャンネル登録者数 75万人

ホルモンと受容体、細胞内情報伝達

Receptors and Messengers – Biochemistry | Lecturio Lecturio Medical チャンネル登録者数 75万人

さまざまなホルモン

中枢ホルモン

視床下部ホルモン

  • 副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン CRH
  • 甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン TRH
  • 性腺刺激ホルモン放出ホルモン GnRH
  • 成長ホルモン放出ホルモン GHRH
  • プロラクチン放出ホルモン PRH
  • ソマトスタチン SOM
  • ドーパミン

下垂体ホルモン

下垂体前葉ホルモン
  • 副腎皮質刺激ホルモン ACTH
  • 甲状腺刺激ホルモン TSH
  • 性腺刺激ホルモン(ゴナドトロピン)
    • 卵胞刺激ホルモン FSH
    • 黄体形成ホルモン LH
  • 成長ホルモン GH
  • プロラクチン(乳腺刺激ホルモン)PRL
下垂体後葉ホルモン
  • 抗利尿ホルモン antidiuretic hormone (バソプレシン vasopressin) ADH/VP
  • オキシトシン

下垂体の解剖学
Anatomy of the pituitary gland Sam Webster チャンネル登録者数 70.6万人

 

下垂体 pituitary は前葉 anterior lobeと後葉 posterior lobeとにわかれています。前葉 anterior lobeは、adenohypophysisとも呼ばれます。adeno-は「腺」という意味です。たとえば、adenocarcinomaは「腺の上皮がん」ということ。後葉 posterior lobeは、neurohypophysisとも呼ばれます。解剖学的には、前葉と後葉には大きな違いがあります。後葉には、視床下部から直接神経細胞の入力が到達しており、後葉の中にある血管に直接、視床下部ホルモンが放出されます。それに対して、前葉にまでは視床下部からの神経は到達しておらず、その手前に位置するinfundiblum 漏斗 にまでしか達していません。infundiblumは、視床下部のからから下垂体が文字通り垂れ下がっているその「茎」の部分です。前葉に対してはたらく視床下部ホルモンは、infundiblumにある動脈の血管中に放出され、ホルモンは血流にのって下垂体前葉に到達します。このように毛細血管の「網」が一度あつまって、さらにもう一度毛細血管の「網に」に広がる場合、その集約された部分は「門脈」portal veinと呼ばれます。門脈としておなじみなのは、消化管の血管が肝臓にはいるところに存在する「門脈」でした。下垂体前葉にある門脈はそれよりもずっと規模が小さいものですが、構造的には「門脈」になっているというわけです。

Hypothalamus & Pituitary Gland – Endocrine System Anatomy | Lecturio Nursing Anatomy Lecturio Nursing チャンネル登録者数 9.51万人

Hypothalamus & Pituitary Gland – Endocrine System Anatomy | Lecturio Nursing Anatomy Lecturio Nursing チャンネル登録者数 9.51万人 チャンネル登録

下の動画では、ホルモンとホルモンとの関係、分泌以上と病気との関連性などがわかりやすく解説されています。わかりやすいといってもそもそもこのトピックは非常に複雑なので、何度も視聴ししないとなかなか理解できなさそうです。

Pituitary Hormones – Endocrine Pathology | Lecturio Lecturio Medical チャンネル登録者数 75万人

末梢ホルモン

  • 甲状腺ホルモン (T3, T4)
  • カルシトニン
  • 副甲状腺ホルモン(パラトルモン)
  • 糖質コルチコイド:コルチゾル
  • 鉱質コルチコイド:アルドステロン
  • アドレナリン
  • ノルアドレナリン
  • アンドロゲン:テストステロン
  • エストロゲン(卵胞ホルモン)
  • プロゲステロン(黄体ホルモン)
  • インスリン
  • グルカゴン
  • インクレチン:GIP, GLP-1
  • 心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)
  • ブラジキニン(炎症部位に浸潤した白血球などから分泌)
  • セロトニン (腸、脳、血小板など)

Hypothalamic–Pituitary–Adrenal Cortex Axis

甲状腺ホルモン thyroid hormones

甲状腺ホルモンにはT3とT4があります。どちらもチロシンが2つつながった構造をしており、T3はヨウ素(Iodine)原子が3つ、T4は4つ結合しています。T3のほうがT4が活性が高いという特徴があります。

  1. Thyroid Hormones by Thad Wilson, PhD Lecturio
  2. サイログロブリンとは(kuma-h.or.jp) 甲状腺ホルモン(T4=サイロキシン)の前駆物質。甲状腺の病気で血液のサイログロブリン値(Tg)が高い値を示す(正常値46ng/ml以下)。

Thyroid Hormone and Calcitonin: How are they connected? | Lecturio Nursing Physiology Lecturio Nursing チャンネル登録者数 9.51万人

甲状腺ホルモン(T3,T4)の役割

  1. Thyroid Hormones: Symptomatology Associated by Thad Wilson, PhD Lecturio

インスリンの作用と細胞内情報伝達、グリコーゲン合成促進

インスリン受容体の細胞内信号伝達機構によってグリコーゲン合成酵素が活性化されてグリコーゲン産生が促進されるまでのしくみは結構複雑です。理解するためのポイントは、GSK3はグリコーゲン合成酵素に結合してグリコーゲン合成酵素の活性を抑制していることです。

GSK3が抑制される結果グリコーゲン合成酵素が脱抑制されて活性化されます。活性化されて活性化されてという経路ではなく、もともと抑制されている状態を脱抑制することで活性化するというステップが大事なところです。

  1. https://www.pieronline.jp/content/article/0039-2359/249050/371 GSK-3β(グリコーゲン合成酵素キナーゼ-3β)はグリコーゲン合成酵素を抑制する酵素として発見されたが,いまでは細胞・組織の分化,増殖,炎症など,基本的な生体反応の多くにかかわることが知られている.
  2. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscpt/41/2/41_2_19S/_pdf/-char/ja
  3. https://www.jstage.jst.go.jp/article/fpj/125/3/125_3_129/_pdf

下の動画は、GSK3が抑制されるメカニズムを詳しく解説しています。PKBがGSK3をリン酸化し、リン酸化された部分がGSK3自身のためのpseudosubstrateとなるために、グリコーゲン合成酵素との結合ができなくなって離れます。

Priming of GSK3 phosphorylation of glycogen synthase Bio peak チャンネル登録者数 2200人 チャンネル登録

Glycogen synthase kinase‐3 (GSK3), a highly evolutionarily conserved intracellular serine/threonine kinase, was originally found to inhibit glycogen synthase (GS) via phosphorylation and to modulate glucose metabolism. GSK3 has important regulatory functions in glucose metabolism, insulin activity, and energy homeostasis. In response to insulin, GSK3 is phosphorylated and inactivated, which allows GS activation and glucose deposition as glycogen. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9298385/

The path from insulin to GSK3 and glycogen synthase Bio peak チャンネル登録者数 2200人

インスリンとグルカゴンの作用

インスリンとグルカゴン

The Production of Insulin and Glucagon in Pancreatic Islets – #medical #video Learn biology With Musawir チャンネル登録者数 28.2万人

インスリン分泌のメカニズム

血糖値に応じてインスリンが分泌されます。これはオンオフの反応ではなく、血中グルコースの量に応じて、分泌されるインスリンの量も変わるものです。

Regulation of Insulin Release and Insulin Action PhysioPathoPharmaco チャンネル登録者数 12.6万人 チャンネル登録

インスリンの作用:グリコーゲン合成

インスリンやグルカゴンの作用の説明は下の動画の7:18ころから。

Glycogen metabolism 浸透 チャンネル登録者数 317万人 メンバーになる チャンネル登録

The path from insulin to GSK3 and glycogen synthase Bio peak チャンネル登録者数 2200人

筋肉や脂肪組織におけるGLUT4を介したグルコースの取り込み

Glucose Transporter 4 (GLUT-4) Medicosis Perfectionalis チャンネル登録者数 116万人

How Insulin Gets Glucose Into a Cell FatIsNotYourFault チャンネル登録者数 6230人

細胞内情報伝達機構

脂溶性リガンド(ステロイドホルモンなど)の受容体への結合

Mechanism of STEROID HORMONE action Kosh Edutech チャンネル登録者数 930人

水溶性リガンドの細胞膜上の受容体への結合

Chapter 17 Water Soluble Hormone Action StudentHelp4AP チャンネル登録者数 8390人

G-タンパク質共役受容体/IP3

IP3 DAG Calcium Pathway Neural Academy チャンネル登録者数 62.2万人

Gタンパク質共役受容体/cAMP

G Protein Coupled Receptors(GPCRs) – Structure, Function, Mechanism of Action. Everything! Med Today チャンネル登録者数 12.9万人

受容体チロシンキナーゼ/Ras/MAPK

Ras-MAPK pathway | Ras-MAPK in cancer | The MAP Kinase (MAPK) signalling pathway Animated biology With arpan チャンネル登録者数 24.4万人

JAK/STAT経路

The JAK/STAT pathway Onkoview チャンネル登録者数 7420人

JAK-STAT Signalling Pathway Hussain Biology チャンネル登録者数 21.8万人

The NO-cGMP pathway Animated biology With arpan チャンネル登録者数 24.5万人

NF-κBシグナル経路

NF-κB Pathway | Cell Survival Pathway Hussain Biology チャンネル登録者数 21.8万人

ニコチン性アセチルコリン受容体による神経伝達

2-Minute Neuroscience: Acetylcholine Neuroscientifically Challenged チャンネル登録者数 54.8万人

DNAの変異と修復

シトシンが脱アミノ反応によりウラシルに

Deamination Irradiation Larry Huang チャンネル登録者数 344人

紫外線によるチミンダイマー(二量体)の形成

3 Thymine Dimers Formation and Repair Rami Arafeh チャンネル登録者数 183人

ミスマッチ修復

生化学の教科書にはミスマッチしているDNA鎖のミスマッチをはさむ領域を切り離して、もう一方の鎖の塩基に合わせて埋めていくという絵が載っていましたが、実際にはもっと複雑な過程でした。下の動画がわかりやすいです。

DNAミスマッチ修復 翻訳済み Quick Biochemistry Basics チャンネル登録者数 14.4万人

 

相同組換え修復

二本鎖であるDNAの片側の鎖が切れた場合は、もう一方の鎖の塩基配列をもとに修復が可能でしたが、二本鎖とも切れた場合にはどうやって修復されるのでしょうか?もしDNA複製の最中であれば、染色分体が存在するのでそれを使うことが可能です。そうでなければ、相同染色体が存在するので(100%塩基配列が一致はしていませんが)、それを利用することができます。

まずは3′-末端がhangした状態になるようにDNA鎖を削ります。この1本鎖になった部分が、相同染色体とマッチして、修復作業を行います。両側の鎖とも伸長させて、足りなかった領域が全部修復できたら、もとの二本鎖になるようにつなぎかわるか、あるいは、伸長反応のときにあらたにペアになった鎖同士と新たに組み代わります。このような修復過程が、下の動画で説明されています。

DNA 二重鎖の切断と修復システム パート 2 翻訳済み Easy Peasy チャンネル登録者数 2.06万人

オンライン医学学習サイトはどれがいい?Lectrio?Osmosis Plus?その他?

自分はLecrioの無料コンテンツを視聴してかなり気に入って、とうとう有料のサブスクをしてしまいました。まだ無料1週間おためしですが、3か月やってみようかと思っています。クオリティがかなり高い印象で、網羅的ですので医学の勉強をするのにはいいんじゃないかと思っています。

医学を勉強するうえでLectrio以外にも、Osmosisなどいくつかの選択肢があるようです。

学習サイトの良しあし、比較

  1. https://www.quora.com/What-is-best-for-medical-students-KEN-Hub-or-Lecturio
  2. https://www.quora.com/Is-Lecturio-better-than-Marrow-for-an-MBBS-student
  3. https://www.quora.com/Ive-not-studied-well-in-my-entire-medical-student-life-but-now-Im-a-4th-year-student-Ive-started-hard-now-Are-the-Osmosis-org-video-lectures-enough-for-me