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山口 良文 (ヤマグチ ヨシフミ)
| 低温科学研究所 生物環境部門 | 教授 |
哺乳類の冬眠に注目し研究を行なっています。哺乳類の冬眠は寒冷や飢餓といった厳しい環境変化に対する動物の適応機構ですが、個体の生き死にの狭間が見れる究極的な現象ともいえ、未開拓の地が残された魅惑的な研究分野です。おもに季節に応じたからだの変化、冬眠の制御に関わる遺伝子の同定、低温耐性といった視点から、幅広く研究を進めています。哺乳類の冬眠研究を行う前は、細胞社会における細胞死の制御とその意義について調べていました。細胞の生き死にの境界を決めるものは何で、死にはどんな意義があるのか、哺乳類の発生過程や炎症応答を中心に見ていました。低温耐性にまつわる研究が、冬眠研究と細胞死研究の境界領域で面白くなってきています。季節に応じたからだの変化は、白色脂肪・褐色脂肪・骨格筋・肝臓・脳下垂体などのリモデリングと臓器連関に着目した研究を進めています。冬眠制御に関わる遺伝子は遺伝学的手法を用いた機能的同定を主眼としつつ、最近は進化的観点も取り入れた研究を進めています。
研究者基本情報
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研究キーワード研究分野■ 担当教育組織
研究活動情報
■ 論文- Type-specific and hibernation-associated skeletal muscle remodeling of the back muscle in Syrian hamsters
Nanaka Matsuoka; Akari Yamauchi; Yoshifumi Yamaguchi
The Journal of Physiological Sciences, 2026年11月
研究論文（学術雑誌） - Effect of post-weaning diet on hibernation occurrence in Syrian hamsters.
Akari Yamauchi; Sachiyo Enju; Kanako Sone; Nanaka Matsuoka; Yutaka Tamura; Yoshifumi Yamaguchi
Experimental animals, 2026年03月10日, ［国内誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Mammalian hibernation is an adaptive strategy for surviving harsh cold seasons and food scarcity by suppressing the metabolic rate and thermogenesis. The Syrian hamster (Mesocricetus auratus) (hereafter termed as hamsters), a small mammalian hibernator, hibernates upon exposure to winter-like, short-photoperiod and cold (SP-Cold) conditions throughout a year in a laboratory, and therefore is a useful animal model obtained from a commercial breeder to study mechanisms of hibernation. However, the rates of hibernation occurrence often vary among experiments and facilities, the reason for which is largely unclear. Here we examined the effects of diet given to hamsters during post-weaning stages on hibernation occurrence. Hamsters fed either a high-nutrient (H) diet suitable for reproduction or a standard (STD) diet during the post-weaning period (from 3 or 4 weeks of age to sexual maturation) were exposed to winter-like conditions, and the occurrence of hibernation was assessed. Females showed a higher hibernation induction rate (over 80%) regardless of the post-weaning diet type than males. Approximately half (52%) of the males fed the STD diet from 3 weeks hibernated, whereas males fed the STD diet from 4 weeks or the H diet showed markedly lower hibernation induction rates (≤33%). These results suggest that female Syrian hamsters are more prone to hibernation than males and that the hibernation induction rate in male hamsters is influenced by diet during a critical developmental window between 3 and 4 weeks of age. - Tools of hibernation measurement and interpretation (TOHMIN) for quantifying various values from body temperature fluctuation during hibernation
Reo Otsuka; Yutaro Shimoyama; Satoshi Nakagawa; Takaoki Kasahara; James F. Staples; Lydia K. Greene; Marina B. Blanco; Yoshifumi Yamaguchi
Royal Society Open Science, 2026年01月14日
研究論文（学術雑誌） - Cold‐Induced Suppression of Myogenesis in Skeletal Muscle Stem Cells Contributes to Delayed Muscle Regeneration During Hibernation
Tatsuya Miyaji; Ryuichi Kasuya; Mayuko Monden; Yutaka Tamura; Michito Shimozuru; Toshio Tsubota; Daisuke Tsukamoto; Guangyuan Li; Shota Kawano; Yuri Watanabe; Yoshifumi Yamaguchi; Masatomo Watanabe; Mitsunori Miyazaki
The FASEB Journal, 2025年12月15日
英語, 研究論文（学術雑誌）,
- Identification of genes supporting cold resistance of mammalian cells: lessons from a hibernator.
Masamitsu Sone; Nonoka Mitsuhashi; Yuki Sugiura; Yuta Matsuoka; Rae Maeda; Akari Yamauchi; Ryoto Okahashi; Junpei Yamashita; Kanako Sone; Sachiyo Enju; Daisuke Anegawa; Yoshifumi Yamaguchi
Cell death & disease, 15, 9, 685, 685, 2024年09月19日, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Susceptibility of human cells to cold stress restricts the use of therapeutic hypothermia and long-term preservation of organs at low temperatures. In contrast, cells of mammalian hibernators possess remarkable cold resistance, but little is known about the molecular mechanisms underlying this phenomenon. In this study, we conducted a gain-of-function screening of genes that confer cold resistance to cold-vulnerable human cells using a cDNA library constructed from the Syrian hamster, a mammalian hibernator, and identified Gpx4 as a potent suppressor of cold-induced cell death. Additionally, genetic deletion of or pharmacological inhibition of Gpx4 revealed that Gpx4 is necessary for suppressing lipid peroxidation specifically under cold in hamster cell lines. Genetic disruption of other ferroptosis-suppressing pathways, namely biopterin synthesis and mitochondrial or plasma membrane CoQ reduction pathways, also accelerated cold-induced cell death under Gpx4 dysfunction. Collectively, ferroptosis-suppressing pathways protect the cells of a mammalian hibernator from cold-induced cell death and the augmentation of these pathways renders cold resistance to cells of non-hibernators, including humans. - Frequency-modulated timer regulates torpor–arousal cycles during hibernation in distinct small mammalian hibernators
Shingo Gibo; Yoshifumi Yamaguchi; Elena O. Gracheva; Sviatoslav N. Bagriantsev; Isao T. Tokuda; Gen Kurosawa
npj Biological Timing and Sleep, 2024年07月02日
英語, 研究論文（学術雑誌）, - 冬眠哺乳類シリアンハムスターの脂質代謝関連臓器におけるオミクス解析
山内 彩加林; 山下 純平; 杉浦 悠毅; 松岡 悠太; 曽根 正光; 山口 良文
脂質生化学研究, 66, 43, 46, 日本脂質生化学会, 2024年05月
日本語 - Slow decrease in temperature produces readthrough transcripts in mammalian hibernation
Masamitsu Sone; Junpei Yamashita; Shuji Shigenobu; Yoshifumi Yamaguchi
Biochemical and Biophysical Research Communications, 709, 149837, 149837, Elsevier BV, 2024年05月, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌） - Nail growth arrest under low body temperature during hibernation
Taiga Ishimoto; Hideyuki Kosumi; Ken Natsuga; Yoshifumi Yamaguchi
The Journal of Physiological Sciences, 2024年04月27日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌） - Cold resistance of mammalian hibernators ∼ a matter of ferroptosis?
Masamitsu Sone; Yoshifumi Yamaguchi
Frontiers in Physiology, 2024年04月25日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, - Cold-induced suspension and resetting of Ca2+ and transcriptional rhythms in the suprachiasmatic nucleus neurons
Ryosuke Enoki; Naohiro Kon; Kimiko Shimizu; Kenta Kobayashi; Sota Hiro; Ching-Pu Chang; Tatsuto Nakane; Hirokazu Ishii; Joe Sakamoto; Yoshifumi Yamaguchi; Tomomi Nemoto
iScience, 2023年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Spontaneous recurrence of a summer-like diel rhythm in the body temperature of the Syrian hamster after hibernation
Satoshi Nakagawa; Yoshifumi Yamaguchi
Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2023年10月25日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌） - 冬眠哺乳類の細胞はいかにして低温ストレスに対処するか？
曽根 正光; 山口 良文
低温科学, 81, 159, 172, 2023年03月20日, ［査読有り］, ［招待有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌） - Generation of transgenic mice expressing a FRET biosensor, SMART, that responds to necroptosis
Shin Murai; Kanako Takakura; Kenta Sumiyama; Kenta Moriwaki; Kenta Terai; Sachiko Komazawa-Sakon; Takao Seki; Yoshifumi Yamaguchi; Tetuo Mikami; Kimi Araki; Masaki Ohmuraya; Michiyuki Matsuda; Hiroyasu Nakano
Communications Biology, 5, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2022年12月05日
研究論文（学術雑誌）, Abstract
Necroptosis is a regulated form of cell death involved in various pathological conditions, including ischemic reperfusion injuries, virus infections, and drug-induced tissue injuries. However, it is not fully understood when and where necroptosis occurs in vivo. We previously generated a Forster resonance energy transfer (FRET) biosensor, termed SMART (the sensor for MLKL activation by RIPK3 based on FRET), which monitors conformational changes of MLKL along with progression of necroptosis in human and murine cell lines in vitro. Here, we generate transgenic (Tg) mice that express the SMART biosensor in various tissues. The FRET ratio is increased in necroptosis, but not apoptosis or pyroptosis, in primary cells. Moreover, the FRET signals are elevated in renal tubular cells of cisplatin-treated SMART Tg mice compared to untreated SMART Tg mice. Together, SMART Tg mice may provide a valuable tool for monitoring necroptosis in different types of cells in vitro and in vivo. - Cold-induced Suspension and Resetting of Ca2+ and Transcriptional Rhythms in the Suprachiasmatic Nucleus Neurons
Ryosuke Enoki; Naohiro Kon; Kimiko Shimizu; Kenta Kobayashi; Yoshifumi Yamaguchi; Tomomi Nemoto
Biorxiv, 28, 2, 2022年09月19日 - Step‐by‐step protocols for non‐viral derivation of transgene‐free induced pluripotent stem cells from somatic fibroblasts of multiple mammalian species
Sho Yoshimatsu; Atsushi Yamazaki; Kazuya Edamura; Yuko Koushige; Hisashi Shibuya; Emi Qian; Tsukika Sato; Junko Okahara; Noriyuki Kishi; Toshiaki Noce; Yoshifumi Yamaguchi; Hideyuki Okano
Development, Growth & Differentiation, Wiley, 2022年07月16日
研究論文（学術雑誌） - A FRET biosensor, SMART, monitors necroptosis in renal tubular epithelial cells in a cisplatin-induced kidney injury model
Shin Murai; Kanako Takakura; Kenta Sumiyama; Kenta Moriwaki; Kenta Terai; Sachiko Komazawa-Sakon; Yoshifumi Yamaguchi; Tetuo Mikami; Kimi Araki; Masaki Ohmuraya; Michiyuki Matsuda; Hiroyasu Nakano
Cold Spring Harbor Laboratory, 2022年06月19日
Abstract
Necroptosis is a regulated form of cell death involved in various pathological conditions, including ischemic reperfusion injuries, virus infections, and drug-induced tissue injuries. However, it is not fully understood when and where necroptosis occurs in vivo. We previously generated a Forster resonance energy transfer (FRET) biosensor, termed SMART (the sensor for MLKL activation based on FRET), which specifically monitored necroptosis in human and murine cell lines in vitro. Here, we generated transgenic (Tg) mice that expressed the SMART biosensor in various tissues. SMART monitored necroptosis, but not apoptosis or pyroptosis, in primary cells, including peritoneal macrophages and embryonic fibroblasts. Moreover, the FRET signal was elevated in renal tubular cells of cisplatin-treated SMART Tg mice compared to untreated SMART Tg mice. Together, SMART Tg mice may provide a valuable tool for monitoring necroptosis in different types of cells in vitro and in vivo. - 哺乳類の冬眠〜寒冷と飢餓を乗り切る低代謝・低体温戦略
中川 哲; 山口 良文
日本生気象学会雑誌, 58, 3-4, 51, 56, 2022年, ［査読有り］, ［招待有り］, ［最終著者, 責任著者］
日本語, 研究論文（学術雑誌） - Caspase-3 regulates ureteric branching in mice via cell migration.
Midori Awazu; Yoshifumi Yamaguchi; Michio Nagata; Masayuki Miura; Mariko Hida
Biochemical and biophysical research communications, 559, 28, 34, 2021年06月25日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Inhibition of caspase-3 (Casp3) reduces ureteric branching in organ culture but the mechanism remains unclear. Since Casp3 has non-apoptotic functions, we examined whether Casp3 regulates ureteric branching by promoting cell migration, using a ureteric bud (UB) cell line and Casp3-deficient (Casp3-/-) mice. Also, we examined whether Casp3 plays a role in the reduced ureteric branching of metanephroi from nutrient restricted mothers, in which Casp3 activity is suppressed. A Casp3 inhibitor Ac-DNLD-CHO reduced FGF2-induced cord formation of UB cells in 3D culture. UB cell migration assessed by Boyden chamber and wound healing assays was inhibited by Ac-DNLD-CHO. Glomerular number was reduced by ≈ 30%, and ureteric tip number was lower in Casp3-/- mice compared with controls. Maternal nutrient restriction decreased ureteric tip number in controls but not in Casp3-/-. In conclusion, Casp3 regulates ureteric branching by promoting UB cell migration. Inhibited ureteric branching by maternal nutrient restriction may be mediated by Casp3. - Hepatic resistance to cold ferroptosis in a mammalian hibernator Syrian hamster depends on effective storage of diet-derived α-tocopherol.
Daisuke Anegawa; Yuki Sugiura; Yuta Matsuoka; Masamitsu Sone; Mototada Shichiri; Reo Otsuka; Noriko Ishida; Ken-Ichi Yamada; Makoto Suematsu; Masayuki Miura; Yoshifumi Yamaguchi
Communications biology, 4, 1, 796, 796, 2021年06月25日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Mammalian hibernators endure severe and prolonged hypothermia that is lethal to non-hibernators, including humans and mice. The mechanisms responsible for the cold resistance remain poorly understood. Here, we found that hepatocytes from a mammalian hibernator, the Syrian hamster, exhibited remarkable resistance to prolonged cold culture, whereas murine hepatocytes underwent cold-induced cell death that fulfills the hallmarks of ferroptosis such as necrotic morphology, lipid peroxidation and prevention by an iron chelator. Unexpectedly, hepatocytes from Syrian hamsters exerted resistance to cold- and drug-induced ferroptosis in a diet-dependent manner, with the aid of their superior ability to retain dietary α-tocopherol (αT), a vitamin E analog, in the liver and blood compared with those of mice. The liver phospholipid composition is less susceptible to peroxidation in Syrian hamsters than in mice. Altogether, the cold resistance of the hibernator's liver is established by the ability to utilize αT effectively to prevent lipid peroxidation and ferroptosis. - Evidence for the involvement of caspases in establishing proper cerebrospinal fluid hydrodynamics.
Ayako Yoshida; Daisuke Kawata; Naomi Shinotsuka; Mariko Yoshida; Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura
Neuroscience research, 2021年01月06日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, A large number of cells undergo apoptosis via caspase activation during and after neural tube closure (NTC) in mammals. Apoptosis is executed by either intrinsic or extrinsic apoptotic pathways, and inhibition of each pathway causes developmental defects around NTC stages, which hampers the physiological roles of apoptosis and caspases after NTC. We generated transgenic mice in which a broad spectrum of caspases could be suppressed in a spatiotemporal manner by pan-caspase inhibitor protein p35 originating from baculovirus. Mice with nervous system-specific expression of p35 (Nestin-Cre (NCre);p35V mice) exhibited postnatal lethality within 1 month after birth. They were born at the expected Mendelian ratio, but demonstrated severe postnatal growth retardation and hydrocephalus. The flow of cerebrospinal fluid (CSF) between the third and fourth ventricles was disturbed, whereas neither stenosis nor abnormality in ciliary morphology was observed in the pathway of CSF flow. Hydrocephalus and growth retardation of NCre;p35V mice were not rescued by the deletion of RIPK3, an essential factor for necroptosis which occurs in the absence of caspase-8 activation during development. The CSF of NCre;p35V mice contained a larger amount of secreted proteins than that of the controls. These findings suggest that the establishment of proper CSF dynamics requires caspase activity during brain development after NTC. - Apoptosis is involved in maintaining the character of the midbrain and the diencephalon roof plate after neural tube closure.
Yudai Matsumoto; Yoshifumi Yamaguchi; Misato Hamachi; Keiko Nonomura; Yukiko Muramatsu; Hiroki Yoshida; Masayuki Miura
Developmental biology, 468, 1-2, 101, 109, 2020年12月01日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Apoptosis, a major form of programmed cell death, is massively observed in neural plate border and subsequently in the roof plate (RP). While deficiency of apoptosis often results in brain malformations including exencephaly and hydrocephalus, the impact of apoptosis on RP formation and maintenance remains unclear. Here we described that mouse embryos deficient in Apaf1, a gene crucial for the intrinsic apoptotic pathway, in C57BL/6 genetic background exhibited narrow and discontinuous expression of RP marker genes in the midline of the midbrain and the diencephalon. Instead, cells positive for the neuroectodermal gene SOX1 ectopically accumulated in the midline. A lineage-tracing experiment suggests that these ectopic SOX1-positive cells began to accumulate in the midline of apoptosis-deficient embryos after E9.5. These embryos further displayed malformation of the subcommissural organ, which has been discussed in the etiology of hydrocephalus. Thus, the apoptosis machinery prevents ectopic emergence of SOX1-positive cells in the midbrain and the diencephalon RP, and helps in maintaining the character of the RP in the diencephalon and midbrain, thereby ensuring proper brain development. - In vivo detection of programmed cell death during mouse heart development
Kristel Martínez-Lagunas; Yoshifumi Yamaguchi; Cora Becker; Caroline Geisen; Marco C. DeRuiter; Masayuki Miura; Bernd K. Fleischmann; Michael Hesse
Cell Death & Differentiation, 27, 4, 1398, 1414, Springer Science and Business Media {LLC}, 2020年04月30日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌） - A Fluorescent Probe for Rapid, High-Contrast Visualization of Folate-Receptor-Expressing Tumors In Vivo.
Koji Numasawa; Kenjiro Hanaoka; Naoko Saito; Yoshifumi Yamaguchi; Takayuki Ikeno; Honami Echizen; Masahiro Yasunaga; Toru Komatsu; Tasuku Ueno; Masayuki Miura; Tetsuo Nagano; Yasuteru Urano
Angewandte Chemie (International ed. in English), 59, 15, 6015, 6020, 2020年04月06日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Folate receptors (FRs) are membrane proteins involved in folic acid uptake, and the alpha isoform (FR-α) is overexpressed in ovarian and endometrial cancer cells. For fluorescence imaging of FRs in vivo, the near-infrared (NIR) region (650-900 nm), in which tissue penetration is high and autofluorescence is low, is optimal, but existing NIR fluorescent probes targeting FR-α show high non-specific tissue adsorption, and require prolonged washout to visualize tumors. We have designed and synthesized a new NIR fluorescent probe, FolateSiR-1, utilizing a Si-rhodamine fluorophore having a carboxy group at the benzene moiety, coupled to a folate ligand moiety through a negatively charged tripeptide linker. This probe exhibits very low background fluorescence and afforded a tumor-to-background ratio (TBR) of up to 83 in FR-expressing tumor-bearing mice within 30 min. Thus, FolateSiR-1 has the potential to contribute to the research in the field of biology and the clinical medicine. - Addendum: A FRET biosensor for necroptosis uncovers two different modes of the release of DAMPs
Shin Murai; Yoshifumi Yamaguchi; Yoshitaka Shirasaki; Mai Yamagishi; Ryodai Shindo; Joanne M. Hildebrand; Ryosuke Miura; Osamu Nakabayashi; Mamoru Totsuka; Taichiro Tomida; Satomi Adachi-Akahane; Sotaro Uemura; John Silke; Hideo Yagita; Masayuki Miura; Hiroyasu Nakano
Nature Communications, 10, 1, 1923, Springer Science and Business Media LLC, 2019年12月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌） - Caspase-1 initiates apoptosis in the absence of gasdermin D
Kohsuke Tsuchiya; Shinsuke Nakajima; Shoko Hosojima; Dinh Thi Nguyen; Tsuyoshi Hattori; Thuong Manh Le; Osamu Hori; Mamunur Rashid Mahib; Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura; Takeshi Kinoshita; Hiroko Kushiyama; Mayumi Sakurai; Toshihiko Shiroishi; Takashi Suda
Nature Communications, 10, 1, 2091, Springer Science and Business Media {LLC}, 2019年12月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌） - Temporal regulation of Lin28a during mammalian neurulation contributes to neonatal body size control.
Hidenobu Miyazawa; Yukiko Muramatsu; Hatsune Makino; Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura
Developmental dynamics : an official publication of the American Association of Anatomists, 248, 10, 931, 941, 2019年10月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, BACKGROUND: The timing of developmental events is tightly regulated along a time axis for normal development. Although the RNA-binding protein Lin28a plays a crucial role in the regulation of developmental timing in Caenorhabditis elegans, how the timing of Lin28a expression affects the rate and/or duration of developmental events during mammalian development remains to be addressed. RESULTS: In this study, we discovered that the timing and the duration of Lin28a expression affect embryonic growth. During the neurulation stage of mouse development, endogenous Lin28a levels start to drop. When Lin28a expression was maintained transiently using the inducible tetracycline-regulated gene expression (Tet-ON) system [doxycycline (Dox)-inducible Lin28a transgenic (iLin28a Tg) mice] with Dox administration at E8.5 and E9.5, it resulted in neonatal lethality, increased body weight (organomegaly), and an increased number of caudal vertebrae at birth. On the other hand, Lin28a induction only at E8.5 caused neonatal lethality and organomegaly, but did not affect the caudal vertebra number. Of note, although Dox treatment before or after neurulation still caused neonatal lethality, it neither caused organomegaly nor the increased caudal vertebra number in iLin28a Tg neonates. CONCLUSIONS: Temporal regulation of Lin28a expression during neurulation affects developmental events such as cessation of axial elongation and embryonic growth in mice. - Loss of the small GTPase Arl8b results in abnormal development of the roof plate in mouse embryos.
Keisuke Hashimoto; Yoshifumi Yamaguchi; Yusuke Kishi; Yorifumi Kikko; Kanako Takasaki; Yurie Maeda; Yudai Matsumoto; Miho Oka; Masayuki Miura; Shinya Ohata; Toshiaki Katada; Kenji Kontani
Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 24, 6, 436, 448, 2019年06月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, Lysosomes are acidic organelles responsible for degrading both exogenous and endogenous materials. The small GTPase Arl8 localizes primarily to lysosomes and is involved in lysosomal function. In the present study, using Arl8b gene-trapped mutant (Arl8b-/- ) mice, we show that Arl8b is required for the development of dorsal structures of the neural tube, including the thalamus and hippocampus. In embryonic day (E) 10.5 Arl8b-/- embryos, Sox1 (a neuroepithelium marker) was ectopically expressed in the roof plate, whereas the expression of Gdf7 and Msx1 (roof plate markers) was reduced in the dorsal midline of the midbrain. Ectopic expression of Sox1 in Arl8b-/- embryos was detected also at E9.0 in the neural fold, which gives rise to the roof plate. In addition, the levels of Bmp receptor IA and phosphorylated Smad 1/5/8 (downstream of BMP signaling) were increased in the neural fold of E9.0 Arl8b-/- embryos. These results suggest that Arl8b is involved in the development of the neural fold and the subsequently formed roof plate, possibly via control of BMP signaling. - A20 prevents inflammasome-dependent arthritis by inhibiting macrophage necroptosis through its ZnF7 ubiquitin-binding domain.
Polykratis A; Martens A; Eren RO; Shirasaki Y; Yamagishi M; Yamaguchi Y; Uemura S; Miura M; Holzmann B; Kollias G; Armaka M; van Loo G; Pasparakis M
Nature cell biology, 21, 6, 731, 742, 2019年05月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Deficiency in the deubiquitinating enzyme A20 causes severe inflammation in mice, and impaired A20 function is associated with human inflammatory diseases. A20 has been implicated in negatively regulating NF-κB signalling, cell death and inflammasome activation; however, the mechanisms by which A20 inhibits inflammation in vivo remain poorly understood. Genetic studies in mice revealed that its deubiquitinase activity is not essential for A20 anti-inflammatory function. Here we show that A20 prevents inflammasome-dependent arthritis by inhibiting macrophage necroptosis and that this function depends on its zinc finger 7 (ZnF7). We provide genetic evidence that RIPK1 kinase-dependent, RIPK3-MLKL-mediated necroptosis drives inflammasome activation in A20-deficient macrophages and causes inflammatory arthritis in mice. Single-cell imaging revealed that RIPK3-dependent death caused inflammasome-dependent IL-1β release from lipopolysaccharide-stimulated A20-deficient macrophages. Importantly, mutation of the A20 ZnF7 ubiquitin binding domain caused arthritis in mice, arguing that ZnF7-dependent inhibition of necroptosis is critical for A20 anti-inflammatory function in vivo. - Development of novel methods that monitor necroptosis and the release of DAMPs at the single cell resolution
Hiroyasu Nakano; Shin Murai; Yoshifumi Yamaguchi; Yoshitaka Shirasaki; Osamu Nakabayashi; Soh Yamazaki
Cell Stress, 3, 2, 66, 69, Shared Science Publishers OG, 2019年02月11日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌） - A FRET biosensor for necroptosis uncovers two different modes of the release of DAMPs
Shin Murai; Yoshifumi Yamaguchi; Yoshitaka Shirasaki; Mai Yamagishi; Ryodai Shindo; Joanne M. Hildebrand; Ryosuke Miura; Osamu Nakabayashi; Mamoru Totsuka; Taichiro Tomida; Satomi Adachi-Akahane; Sotaro Uemura; John Silke; Hideo Yagita; Masayuki Miura; Hiroyasu Nakano
Nature Communications, 9, 1, 4457, Springer Science and Business Media LLC, 2018年12月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌） - Mammalian embryos show metabolic plasticity toward the surrounding environment during neural tube closure.
Hidenobu Miyazawa; Masamichi Yamamoto; Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura
Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 23, 9, 794, 802, Wiley, 2018年09月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Developing embryos rewire energy metabolism for developmental processes. However, little is known about how metabolic rewiring is coupled with development in a spatiotemporal manner. Here, we show that mammalian embryos display plasticity of glucose metabolism in response to the extracellular environment at the neural tube closure (NTC) stage, when the intrauterine environment changes upon placentation. To study how embryos modulate their metabolic state upon environmental change, we analyzed the steady-state level of ATP upon exposure to extrauterine environments using both an enzymatic assay and a genetically encoded ATP sensor. Upon environmental changes, NTC-stage embryos exhibited increased ATP content, whereas embryos before and after NTC did not. The increased ATP in the NTC-stage embryos seemed to depend on glycolysis. Intriguingly, an increase in mitochondrial membrane potential (ΔΨm) was also observed in the neural ectoderm (NE) and the neural plate border of the non-neural ectoderm (NNE) region. This implies that glycolysis can be coupled with the TCA cycle in the NE and the neural plate border depending on environmental context. Disrupting ΔΨm inhibited folding of the cranial neural plate. Thus, we propose that embryos tune metabolic plasticity to enable coupling of glucose metabolism with the extracellular environment at the NTC stage. - Caspases and matrix metalloproteases facilitate collective behavior of non-neural ectoderm after hindbrain neuropore closure.
Naomi Shinotsuka; Yoshifumi Yamaguchi; Kenichi Nakazato; Yudai Matsumoto; Atsushi Mochizuki; Masayuki Miura
BMC developmental biology, 18, 1, 17, 17, 2018年07月31日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, BACKGROUND: Mammalian brain is formed through neural tube closure (NTC), wherein both ridges of opposing neural folds are fused in the midline and remodeled in the roof plate of the neural tube and overlying non-neural ectodermal layer. Apoptosis is widely observed from the beginning of NTC at the neural ridges and is crucial for the proper progression of NTC, but its role after the closure remains less clear. RESULTS: Here, we conducted live-imaging analysis of the mid-hindbrain neuropore (MHNP) closure and revealed unexpected collective behavior of cells surrounding the MHNP. The cells first gathered to the closing point and subsequently relocated as if they were released from the point. Inhibition of caspases or matrix metalloproteases with chemical inhibitors impaired the cell relocation. CONCLUSIONS: These lines of evidence suggest that apoptosis-mediated degradation of extracellular matrix might facilitate the final process of neuropore closure. - Molecular Basis of White Adipose Tissue Remodeling That Precedes and Coincides With Hibernation in the Syrian Hamster, a Food-Storing Hibernator.
Yoshifumi Yamaguchi
Frontiers in physiology, in press, 1973, 2018年01月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Mammalian hibernators store fat extensively in white adipose tissues (WATs) during pre-hibernation period (Pre-HIB) to prepare for hibernation. However, the molecular mechanisms underlying the pre-hibernation remodeling of WAT have not been fully elucidated. Syrian hamsters, a food-storing hibernator, can hibernate when exposed to a winter-like short day photoperiod and cold ambient temperature (SD-Cold). Animals subjected to prolonged SD-Cold had smaller white adipocytes and beige-like cells within subcutaneous inguinal WAT (iWAT). Time-course analysis of gene expression with RNA-sequencing and quantitative PCR demonstrated that the mRNA expression of not only genes involved in lipid catabolism (lipolysis and beta-oxidation) but also lipid anabolism (lipogenesis and lipid desaturation) was simultaneously up-regulated prior to hibernation onset in the animals. The enhanced capacity of both lipid catabolism and lipid anabolism during hibernation period (HIB) is striking contrast to previous observations in fat-storing hibernators that only enhance catabolism during HIB. The mRNA expression of mTORC1 and PPAR signaling molecules increased, and pharmacological activation of PPARs indeed up-regulated lipid metabolism genes in iWAT explants from Syrian hamsters. These results suggest that the Syrian hamster rewires lipid metabolisms while preparing for hibernation to effectively utilize body fat and synthesize it from food intake during HIB. - Arl8b is required for lysosomal degradation of maternal proteins in the visceral yolk sac endoderm of mouse embryos
Miho Oka; Keisuke Hashimoto; Yoshifumi Yamaguchi; Shin-ichiro Saitoh; Yuki Sugiura; Yuji Motoi; Kurara Honda; Yorifumi Kikko; Shinya Ohata; Makoto Suematsu; Masayuki Miura; Kensuke Miyake; Toshiaki Katada; Kenji Kontani
JOURNAL OF CELL SCIENCE, 130, 20, 3568, 3577, 2017年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Neural tube closure and embryonic metabolism
Yoshifumi Yamaguchi; Hidenobu Miyazawa; Masayuki Miura
CONGENITAL ANOMALIES, 57, 5, 134, 137, 2017年09月, ［査読有り］
英語 - Rewiring of embryonic glucose metabolism via suppression of PFK-1 and aldolase during mouse chorioallantoic branching
Hidenobu Miyazawa; Yoshifumi Yamaguchi; Yuki Sugiura; Kurara Honda; Koki Kondo; Fumio Matsuda; Takehiro Yamamoto; Makoto Suematsu; Masayuki Miura
DEVELOPMENT, 144, 1, 63, 73, 2017年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Detection of LacZ-Positive Cells in Living Tissue with Single-Cell Resolution
Tomohiro Doura; Mako Kamiya; Fumiaki Obata; Yoshifumi Yamaguchi; Takeshi Y. Hiyama; Takashi Matsuda; Akiyoshi Fukamizu; Masaharu Noda; Masayuki Miura; Yasuteru Urano
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 55, 33, 9620, 9624, 2016年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - HIF-1α-PDK1 axis-induced active glycolysis plays an essential role in macrophage migratory capacity
Semba H; Takeda N; Isagawa T; Sugiura Y; Honda K; Wake M; Miyazawa H; Yamaguchi Y; Miura M; Jenkins DM; Choi H; Kim JW; Asagiri M; Cowburn AS; Abe H; Soma K; Koyama K; Katoh M; Sayama K; Goda N; Johnson RS; Manabe I; Nagai R; Komuro I
Nature Communications, 7, 11635, 2016年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Decreases in body temperature and body mass constitute pre-hibernation remodelling in the Syrian golden hamster, a facultative mammalian hibernator
Yuichi Chayama; Lisa Ando; Yutaka Tamura; Masayuki Miura; Yoshifumi Yamaguchi
ROYAL SOCIETY OPEN SCIENCE, 3, 4, 160002, 2016年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Programmed Cell Death in Neurodevelopment
Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura
DEVELOPMENTAL CELL, 32, 4, 478, 490, 2015年02月, ［査読有り］
英語 - Programmed Cell Death and Caspase Functions During Neural Development
Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura
APOPTOSIS AND DEVELOPMENT, 114, 159, 184, 2015年, ［査読有り］
英語, 論文集(書籍)内論文 - Contribution of apoptosis in cranial neural tube closure indicated by mouse embryo live imaging
Yoshifumi Yamaguchi; Naomi Shinotsuka; Keiko Nonomura; Masayuki Miura
New Principles in Developmental Processes, 9784431546344, 137, 147, Springer Japan, 2014年11月01日, ［査読有り］
英語, 論文集(書籍)内論文 - Single-Cell Imaging of Caspase-1 Dynamics Reveals an All-or-None Inflammasome Signaling Response
Ting Liu; Yoshifumi Yamaguchi; Yoshitaka Shirasaki; Koichi Shikada; Mai Yamagishi; Katsuaki Hoshino; Tsuneyasu Kaisho; Kiwamu Takemoto; Toshihiko Suzuki; Erina Kuranaga; Osamu Ohara; Masayuki Miura
CELL REPORTS, 8, 4, 974, 982, 2014年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - In Vivo Monitoring of Caspase Activation Using a Fluorescence Resonance Energy Transfer-Based Fluorescent Probe
Yoshifumi Yamaguchi; Erina Kuranaga; Yu-ichiro Nakajima; Akiko Koto; Kiwamu Takemoto; Masayuki Miura
REGULATED CELL DEATH PT A: APOPTOTIC MECHANISMS, 544, 299, 325, 2014年, ［査読有り］
英語, 論文集(書籍)内論文 - Local apoptosis modulates early mammalian brain development through the elimination of morphogen-producing cells.
Keiko Nonomura; Yoshifumi Yamaguchi; Misato Hamachi; Masato Koike; Yasuo Uchiyama; Kenichi Nakazato; Atsushi Mochizuki; Asako Sakaue-Sawano; Atsushi Miyawaki; Hiroki Yoshida; Keisuke Kuida; Masayuki Miura
Developmental cell, 27, 6, 621, 34, 2013年12月23日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - How to form and close the brain: Insight into the mechanism of cranial neural tube closure in mammals
Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura
Cellular and Molecular Life Sciences, 70, 17, 3171, 3186, 2013年09月, ［査読有り］
英語 - Live imaging of apoptosis in a novel transgenic mouse highlights its role in neural tube closure
Yoshifumi Yamaguchi; Naomi Shinotsuka; Keiko Nonomura; Kiwamu Takemoto; Keisuke Kuida; Hiroki Yosida; Masayuki Miura
JOURNAL OF CELL BIOLOGY, 195, 6, 1047, 1060, 2011年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Simultaneous expression of different transgenes in neurons and glia by combining in utero electroporation with the Tol2 transposon-mediated gene transfer system
Ayako Yoshida; Yoshifumi Yamaguchi; Keiko Nonomura; Koichi Kawakami; Yoshiko Takahashi; Masayuki Miura
GENES TO CELLS, 15, 5, 501, 512, 2010年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Grainyhead-related transcription factor is required for duct maturation in the salivary gland and the kidney of the mouse
Yoshifumi Yamaguchi; Shigenobu Yonemura; Shinji Takada
DEVELOPMENT, 133, 23, 4737, 4748, 2006年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Gene trap screening as an effective approach for identification of Wnt-responsive genes in the mouse embryo
Y Yamaguchi; S Ogura; M Ishida; M Karasawa; S Takada
DEVELOPMENTAL DYNAMICS, 233, 2, 484, 495, 2005年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）
- SMART Tgマウスを用いた急性腎障害によるネクロプトーシスのin vivo FRET解析
村井晋; 隅山健太; 森脇健太; 高倉加奈子; 山口良文; 駒澤幸子; 寺井健太; 松田道行; 中野裕康, 日本Cell Death学会学術集会プログラム抄録集, 30th, 2022年 - SMART Tgマウス由来細胞を用いたネクロプトーシスのライブセルイメージング
村井晋; 隅山健太; 森脇健太; 高倉加奈子; 山口良文; 駒澤幸子; 寺井健太; 三浦正幸; 松田道行; 中野裕康, 日本Cell Death学会学術集会プログラム抄録集, 29th, 2021年 - SMARTによるネクロプトーシス進行のタイムラプスイメージング
村井晋; 山口良文; 白崎善隆; 冨田太一郎; 赤羽悟美; 三浦正幸; 中野裕康, 日本Cell Death学会学術集会プログラム抄録集, 26th, 80, 2017年
日本語 - 計画的ネクローシスをモニターするFRETバイオセンサーによるDAMPs放出メカニズムの解明
村井晋; 山口良文; 山口良文; 白崎善隆; 中林修; 三浦亮介; 三浦亮介; 冨田太一郎; 赤羽悟美; 三浦正幸; 中野裕康; 中野裕康, 日本生化学会大会(Web), 90th, ROMBUNNO.3AT25‐05(3P‐1440) (WEB ONLY), 1440)], 2017年
生命科学系学会合同年次大会運営事務局, 日本語 - HIF-1α-PDK1経路を介した代謝リプログラミングによるマクロファージ遊走制御
仙波 宏章; 武田 憲彦; 砂河 孝行; 杉浦 悠毅; 本多 久楽々; 和氣 正樹; 宮沢 英延; 山口 良文; 三浦 正幸; 安部 元; 相馬 桂; 小山 雄広; 加藤 愛己; 真鍋 一郎; 永井 良三; 山下 武志; 小室 一成, 日本生化学会大会プログラム・講演要旨集, 89回, [1P, 033], 2016年09月
(公社)日本生化学会, 日本語 - マウス胚発生における低分子量Gタンパク質Arl8bの機能
橋本圭介; 岡実穂; 山口良文; 岸雄介; 松本雄大; 齋藤伸一郎; 大畑慎也; 後藤由希子; 三浦正幸; 三宅健介; 紺谷圏二; 紺谷圏二; 堅田利明, 日本生化学会大会(Web), 89th, 2016年 - ネクロプトーシスをモニターするFRETプローブの開発
村井晋; 山口良文; 中林修; 冨田太一郎; 赤羽悟美; 三浦正幸; 中野裕康, 日本Cell Death学会学術集会プログラム抄録集, 25th, 47, 2016年
日本語 - マウス初期胚発生過程において低分子量Gタンパク質Arl8bは母体由来タンパク質のリソソーム分解に必要である
岡実穂; 橋本圭介; 山口良文; 齋藤伸一郎; 三浦正幸; 三宅健介; 紺谷圏二; 紺谷圏二; 堅田利明, 日本生化学会大会(Web), 88th, 2015年 - リアルタイム分泌イメージング法を用いたインフラマソーム活性化に伴うIL-1β分泌機序の解析
白崎 善隆; 山岸 舞; 鈴木 信勇; 劉 霆; 山口 良文; 改正 恒康; 星野 克明; 三浦 正幸; 小原 收, 日本細胞生物学会大会講演要旨集, 66回, 161, 161, 2014年05月
(一社)日本細胞生物学会, 日本語 - [Live-imaging of apoptosis during mammalian neural tube closure].
Yamaguchi, Y., Seikagaku. The Journal of Japanese Biochemical Society, 85, 9, 781, 784, 2013年, ［査読有り］ - 新しいステージに入った医科学研究と疾患解明 I.再生医療・発生・細胞死 6.個体発生における細胞死の役割
山口良文; 三浦正幸, 実験医学, 30, 2, 218, 223, 2012年02月01日
日本語 - Investigating the roles of caspases during neural development by spatio-temporal inhibition
Ayako Yoshida; Yoshifumi Yamaguchi; Naomi Shinotsuka; Masayuki Miura, NEUROSCIENCE RESEARCH, 71, E342, E342, 2011年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - Contribution of apoptosis to early brain morphogenesis; not restricting overall cell number, but ensuring the completion of neural tube closure
Keiko Nonomura; Yoshifumi Yamaguchi; Hiroki Yoshida; Keisuke Kuida; Masayuki Miura, NEUROSCIENCE RESEARCH, 71, E342, E342, 2011年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - アポトーシスは脳の形態形成へどのように寄与しているのか
野々村恵子; 山口良文; 山口良文; 小池正人; 内山安男; 吉田裕樹; 杭田慶介; 三浦正幸; 三浦正幸, 日本Cell Death学会学術集会プログラム抄録集, 20th, 51, 2011年
日本語 - Apoptosis is dispensable for the control of cell number during early brain morphogenesis
Keiko Nonomura; Yoshifumi Yamaguchi; Hiroki Yoshida; Masayuki Miura, DEVELOPMENTAL BIOLOGY, 344, 1, 442, 443, 2010年08月
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - Live-imaging analysis of apoptosis and caspase activation reveals that apoptosis is a facilitator of the neural tube closure
Yoshifumi Yamaguchi; Naomi Shinotsuka; Keiko Nonomura; Masayuki Miura, DEVELOPMENTAL BIOLOGY, 344, 1, 442, 442, 2010年08月
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - 細胞死の関わる生命現象 第4章 発生における細胞死 2.なんのために細胞は死ぬのか?―神経系発生発達期におけるプログラム細胞死の意義
山口良文, 実験医学, 28, 7, 1069, 1076, 2010年05月01日
日本語 - Targeted expression of transgene in glial cells by the combination of the Tol2 transposon system and in utero electroporation
Ayako Yoshida; Yoshifumi Yamaguchi; Keiko Nonomura; Koichi Kawakami; Yoshiko Takahashi; Masayuki Miura, NEUROSCIENCE RESEARCH, 65, S147, S147, 2009年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - Persistent expression of electroporated transgenes in progenitor cells and late-born cells in developing mouse telencephalon
Keiko Nonomura; Ayako Yoshida; Yoshifumi Yamaguchi; Koichi Kawakami; Yoshiko Takahashi; Masayuki Miura, NEUROSCIENCE RESEARCH, 61, S156, S156, 2008年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - Activation of caspases in the brain
Yoshifumi Yamaguchi; Masayuki Miura, NEUROSCIENCE RESEARCH, 61, S95, S95, 2008年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
- 特集1冬眠・休眠の代謝機構を知り、ヒトへの医療応用をめざす . 特集2がん治療の鍵を握るVEGFと腫瘍免疫環境
山口, 良文; 高倉, 伸幸
羊土社, 2026年06月, 9784758126045, p1307-1436, 日本語, ［編者(編著者)］ - 生き物と温度の事典
富永, 真琴; 加塩, 麻紀子; 関, 原明; 永島, 計; 山口, 良文
朝倉書店, 2025年11月, 9784254172003, xi, 360p, 図版4p(ページ付なし), 日本語, ［共編者(共編著者)］
- 冬眠する哺乳類に学ぶ、長期寒冷下での白色脂肪と骨格筋の可逆的リモデリング
山口良文
第23回アディポサイエンス研究会, 2018年08月18日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - 冬眠する哺乳類シリアンハムスターを用いた冬眠能の解析
山口良文
モロシヌス研究会2018, 2018年06月22日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - Elucidating the roles and regulation of cell death in mammalian development and physiology
山口良文
Australia-Japan Meeting on Cell Death, 2018年05月23日, 英語, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
［国際会議］ - 冬眠する哺乳類シリアンハムスターの全身性代謝変化
山口良文
生理研研究会「生命のエネルギー獲得戦略における多様性と共通原理の理解にむけて」, 2018年04月27日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - Understanding seasonal body remodeling in mammalian hibernation
山口良文
KEY-Forum "Stem Cell Traits and Developmental Systems" (Kumamoto, Japan), 2018年01月12日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国際会議］ - 哺乳類の冬眠を可能とする全身性代謝変化の分子基盤
山口良文
ConBio2017（日本分子生物学会年会、神戸）, 2017年12月09日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国際会議］ - カスパーゼ１活性の可視化から明らかになったインフラマソーム活性化様式
山口良文; 劉霞; 三浦正幸
日本病態プロテアーゼ学会, 2017年08月12日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - 冬眠可能な生体状態とは？シリアンハムスターを用いたアプローチ
山口良文
第一回冬眠休眠研究会, 2017年07月22日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - Apoptosis is required for maintaining the character of the midbrain roof plate after the neural tube closure.
山口良文; 松本雄大; 濱地美里; 吉田三浦正幸
第40回日本神経科学大会, 2017年07月20日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - 哺乳類の代謝が全身性に変わる二つの局面〜「胚発生」と「冬眠」
山口良文
がんと代謝研究会, 2017年07月14日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［招待講演］, ［国内会議］ - 冬眠する哺乳類シリアンハムスターに学ぶ、冬眠可能な生体状態とは？
山口良文
岡山実験動物研究会, 2017年07月07日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - Rewiring of Embryonic Energy Metabolism During Mouse Chorioallantoic Branching
山口良文
50th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists, 2017年05月10日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国際会議］ - Investigation of mechanisms for skeletal muscle maintenance during hibernation season in a mammalian hibernator, Syrian golden hamster.
Yamaguchi, Y; Fujimoto, T; Ando, L; Chayama, Y; Anegawa, D; Taii, H; Tamura, Y; Shigenobu, S; Masayuki Miura, M
94th Annual Meeting of Physiological Society of Japan., (Hamamatsu), 2017年03月28日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - 冬眠に先駆けて誘導される白色脂肪組織リモデリングの規定とその分子メカニズ ムの探索
茶山由一; 安藤理沙; 重信秀治; 佐藤祐哉; 姉川大輔; 藤本貴之; 泰井宙輝; 田村豊; 三浦正幸; 山口良文
第１２回環境生理プレコングレス, 2017年03月27日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - シリアンハムスターが冬眠期に示す骨格筋変化の解明
山口良文; 藤本貴之; 茶山由一; 安藤理沙; 姉川大輔; 泰井宙輝; 田村豊; 重信秀治; 三浦正幸
第１２回環境生理プレコングレス, 2017年03月27日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - 哺乳類胚発生と冬眠における代謝変化
山口良文; 宮沢英延; 茶山由一; 藤本貴之; 三浦正幸
第４回 発生における代謝を考える会（京都）, 2017年02月20日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - 哺乳類の冬眠〜季節環境に応じた全身性の代謝抑制と体温制御
山口良文
第1回Biothermology Workshop - 生命システムの熱科学 -, 2016年12月10日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - 哺乳類の冬眠とは？～冬を乗り切るための代謝変化のメカニズム
山口良文
東京大学発達保育実践政策学センター 第４回発達基礎科学セミナー, 2016年11月21日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［招待講演］, ［国内会議］ - 死細胞からのシグナル放出のイメージング
山口良文
千里ライフサイエンスセミナーK4 免疫・感染症シリーズ第６回「ワクチン、アジュバント開発研究の最前線」, 2016年11月15日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - 冬眠する哺乳類シリアンハムスターに学ぶ、冬眠可能な生体状態とは？
山口良文
第１回オモロイ生き物研究会, 2016年10月22日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - 冬眠する哺乳類シリアンハムスターに学ぶ、冬眠可能な生体状態とは？
山口良文
広島大学大学院理学研究科第二回細胞生物学研究室セミナー, 2016年09月02日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［国内会議］ - Investigation of mechanisms for the resistance to ischemia-reperfusion stress during hibernation period in Syrian hamsters
Anegawa, D; Chayama, Y; Ando, L; Shigenobu, S; Miura; M. Yamaguchi, Y
15th International Hibernation Symposium (Las Vegas, USA), 2016年08月01日, 英語, 口頭発表（一般）
［国際会議］ - Molecular remodeling of inguinal adipose tissue precedes hibernation period in Syrian golden hamster
Chayama, Y; Ando, L; Shigenobu, S; Tamura, Y; Miura, M; Yamaguchi, Y
15th International Hibernation Symposium (Las Vegas, USA), 2016年08月01日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - Evidence for systemic remodeling prior to hibernation in the Syrian hamster (Mesocricetus auratus),
Yamaguchi, Y; Chayama, Y; Ando, L; Anegawa, D; Shigenobu, S; Fujimoto, T; Taii, H; Tamura, Y; Miura, M
15th International Hibernation Symposium (Las Vegas, USA), 2016年08月01日, 英語, 口頭発表（一般）
［国際会議］ - Pre-hibernation remodeling accompanies decreases in body temperature and body weight in a facultative mammalian hibernator, Syrian hamster
山口良文
日本神経科学大会, 2016年07月20日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - Elimination of the boundary cells by apoptosis in the dorsal midline of the midbrain after the neural tube closure
Yamaguchi, Y; Matsumoto, M; Hamachi, M; Nonomura, K; Shinotsuka, N; Miura, M
Gordon Research Conference “Cell Death” (Girona, Spain), 2016年07月03日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - 死細胞のライブイメージング観察から視えるもの
山口良文
第８１回日本インターフェロン学会, 2016年06月23日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - Evidence for systemic remodeling prior to hibernation in the Syrian hamster (Mesocricetus auratus),
Yamaguchi, Y; Chayama, Y; Ando, L; Shigenobu, S; Anegawa, D; Fujimoto, T; Tamura, Y; Miura, M
NIBB conference: Evolution of Seasonal Timers (Okazaki, Japan), 2016年04月23日, 英語, 口頭発表（一般）
［国際会議］ - Metabolic reorganization that supports growth of mouse embryos during the mid-gestation stage
山口良文
CDB Symposium 2016, Size in Development: Growth, Shape and Allometry., 2016年03月28日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - 冬眠する哺乳類シリアンハムスターに学ぶ冬眠するための準備とは？
山口良文
北海道大学遺伝子病制御研究所動物機能医科学研究室セミナー, 2016年03月23日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［招待講演］, ［国内会議］ - 冬眠期の腎臓における虚血再灌流ストレス耐性機構の解明に向けて
姉川大輔; 茶山由一; 安藤理紗; 重信秀治; 三浦正幸; 山口良文
第９３回日本生理学会大会, 2016年03月22日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - Evidence for systemic pre-hibernation remodeling in a mammalian hibernator, Syrian golden hamster
Yamaguchi, Y; Ando, L; Chayama, Y; Anegawa, D; Fujimoto, T; Shigenobu, S; Tamura, Y; Miura
第９３回日本生理学会大会, 2016年03月22日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - 冬眠する哺乳類シリアンハムスターが前冬眠期に示す生体状態変化〜基礎体温と体重のセットポイント変化について
山口良文; 茶山由一; 安藤理沙; 姉川大輔; 重信秀治; 田村豊; 三浦正幸
第11回環境生理プレコングレス（札幌）, 2016年03月21日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - 虚血再灌流ストレスによる組織障害に対しての冬眠期における耐性機構の解明
姉川大輔; 茶山由一; 安藤理紗; 三浦正幸; 山口良文
新学術領域研究 酸素生物学＆ダイイングコード 合同若手会議, 2016年01月26日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - 哺乳類胎盤接続期に生じる胚のエネルギー代謝状態再編成の解明
宮沢英延; 山口良文; 杉浦悠毅; 山本正道; 本多久楽々; 山本鉱広; 末松誠; 三浦正幸
新学術領域研究 酸素生物学＆ダイイングコード合同若手会議, 2016年01月26日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - What enables hibernation in mammals? ~ Identification of body remodeling for hibernation in the pre-hibernation period
山口良文
第３８回日本分子生物学会、ワークショップ「異種間比較が解き明かす生命システムの普遍性と多様性」, 2015年12月01日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国際会議］ - 冬眠する哺乳類に学ぶ代謝変化
山口良文
脳心血管抗加齢研究会2015, 2015年11月28日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - Imaging Cell Death.
山口良文
Japan Australia Meeting on Cell Death (WEHI, Melbourne, Australia), 2015年10月21日, 英語, 口頭発表（一般）
［国際会議］ - アポトーシスとパイロトーシスのライブイメージング観察
山口良文
第2４回日本Cell Death学会学術集会, 2015年07月12日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - 細胞死のライブイメージング
山口良文
第１５回蛋白質科学会年会ワークショップ「細胞死を起点とする生体制御ネットワーク」(徳島）, 2015年06月24日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - 冬眠を可能とする分子機構同定に向けた網羅的遺伝子発現解析
山口良文; 茶山由一; 安藤理沙; 重信秀治; 田村豊; 三浦正幸
第９２回日本生理学会大会, 2015年03月22日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - 異なる細胞死動態の単一細胞ライブイメージング
山口良文
第87回日本生化学会 細胞死の多様性と生体応答〜細胞死の生物学の新たな側面〜、, 2014年10月18日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - 哺乳類の代謝が全身性に変わるとき〜胚発生と冬眠
山口良文
第７回シンフォニー（東京）, 2014年09月14日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国内会議］ - Modulation of early mammalian brain development through local apoptotic elimination of morphogen-producing cells. Cellular Dynamics in Early Mammalian Embyrogenesis
山口良文
Japanese Society of Developmental Biology (Nagoya), 2014年05月28日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］, ［国際会議］
- 環境分子生物学特論Ⅰ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
- 分子生物学基礎論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
- 分子生物学基礎論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
- 生物圏科学実習Ⅰ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
- 生物圏科学実習Ⅱ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
- 環境と人間, 2024年, 学士課程, 全学教育
- 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
- 冬眠達成機構の分子的探求
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2028年03月31日
山口 良文; 渡邊 正知
本研究課題の先行研究（学術変革領域研究(B)）において得た冬眠発動そのものに異常を示すハムスターDEG1 (Differentially Expressed Gene 1)遺伝子変異体について、その体温変動パターンについて詳細な解析を行った。その結果、冬眠発動までのタイミングだけでなく、深冬眠や中途覚醒の継続時間、冬眠期間の長さなど、冬眠表現型の多くにおいて、正常個体とは明らかに異なる変化を認めた（論文投稿準備中）。
この解析の過程で、比較対照となる野生型個体の冬眠時の体温変化も詳細に解析し、冬眠明けには体温日周リズムの夏型回帰（長日化）が外界環境に関わらず生じることを見出し報告した（Nakagawa & Yamaguchi, Proc B, 2023）。こうした年単位にわたる膨大な時系列体温データを簡便に解析するため、体温変動解析プログラムの開発も進めた。またDEG1の遺伝子産物であるタンパク質の冬眠時の挙動についても解析を進め、体温変化に伴う変化を見出した。さらに冬眠の際の体温変化によって生じるmRNA末端の構造変化についても見出したので報告した（Sone et al, BBRC, 2023）。
一方、冬条件と夏条件との間で大幅に発現変動するSDGs (Seasonal Difference Genes)についても、その機能変異体の作出準備を進めた。
さらにこれら新たに作出する遺伝子変異体を用いて安定した冬眠誘導実験を行うため、冬仕様の条件での飼育が可能な冬眠誘導専用の低温飼育室を増設するとともに、その対照となる夏仕様条件での飼育が可能な恒温恒湿飼育室も新設した。これらにより、研究が加速する態勢が整った。
日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 北海道大学, 23H04940 - 冬眠生物学2.0 総括班
科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
2023年04月01日 - 2028年03月31日
山口 良文
日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 北海道大学, 23H04939 - 冬季に生じる哺乳類の脂質代謝生理変化を担う体液性因子の解析
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2026年03月31日
山口 良文
冬眠する哺乳類は、寒冷・飢餓などの厳しい環境下での長期生存のため、熱産生と代謝を積極的に抑制した「冬眠」を行う。特に小型の冬眠哺乳類は10度以下の低体温・不動状態となるが、ヒトやマウスなど多くの非冬眠哺乳類は長時間の低体温下では臓器恒常性を維持できず死に至ることを考えると、この冬眠できる能力は驚異的である。冬眠能は、低温耐性・健康肥満・動脈硬化耐性・廃用性筋萎縮耐性・季節性の体の変換など、その機構が解明されれば医学・創薬応用の可能性も高い種々の性質から構成されるが、未だその分子機構は殆ど不明である。我々はこれまでに、冬眠哺乳類シリアンハムスター(Mesocricetus auratus,)が長期間の寒冷短日刺激によって冬仕様の体に変化する際に誘導される全身代謝変化・組織変化を明らかにするとともに、シリアンハムスターが常時備える低温耐性には高ビタミンE保持能が重要であることを明らかにしてきた。本研究では、冬眠の際の全身代謝生理変化を誘導する全身性シグナルの同定を目指し、ビタミンEとコレステロールの代謝変化に着目する。これら二つの脂質関連分子の生体内動態を季節および冬眠という観点から詳細に明らかにするとともに、その変化の生理的意義を検証する。さらに季節や冬眠に即してこれらの分子量を変化させる全身性シグナルとして、体液性因子に着目しその活性測定と同定を行う。以上の解析から、冬季に生じる脂質代謝系変化の制御機構に迫る。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K28012 - 冬眠動物の“衰えない筋肉”をヒントにした新たな骨格筋萎縮予防戦略の開発
科学研究費助成事業
2022年04月01日 - 2026年03月31日
宮崎 充功; 坪田 敏男; 山口 良文; 渡邊 正知; 下鶴 倫人
冬眠動物には、5-6ヵ月におよぶ冬眠前後で筋肉量や筋力がほとんど衰えない、骨格筋萎縮耐性ともいえる未解明の生理機能が存在する。本研究では冬眠を「長期間の身体不活動状態の継続」と捉え、冬眠動物がいかなる適応機構を用いて骨格筋萎縮耐性を獲得するのかを解明し、さらに非冬眠動物のマウスで “衰えない筋肉” を再現させるのが本研究の目的である。この目標を達成するために、本研究では特に課題1) 冬眠動物の骨格筋に共通して発現誘導・抑制される遺伝子群(DEGs)の網羅的解析を基盤とし、課題2) 骨格筋衛星細胞を用いて冬眠誘導性遺伝子の発現制御による筋タンパク質代謝調節機構を明らかにする。さらに課題3) 冬眠誘導性遺伝子のマウス骨格筋でのin vivo機能解析を通じ、冬眠動物の骨格筋萎縮耐性能を非冬眠動物であるマウス骨格筋で再現させる。
研究開始2年目である2023年度においては、2022年度に完了させた冬眠動物の骨格筋における冬眠誘導性遺伝子の探索結果を基盤とし、絞り込みを行った候補遺伝子の全身性ノックアウトマウスおよび骨格筋組織特異的ノックアウトマウスの作出に着手した。ファウンダーマウスはすでに作出を完了しており、現在その機能解析を進行中である。また冬眠動物骨格筋からの組織幹細胞単離方法の確立および低温誘導性細胞死に対する抵抗性の分子機構解明についても検討を進めており、その結果の一部については国際学会および招待講演にて報告をしている。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 広島大学, 23K24697 - 冬眠動物の“衰えない筋肉”をヒントにした新たな骨格筋萎縮予防戦略の開発
科学研究費助成事業
2022年04月01日 - 2026年03月31日
宮崎 充功; 坪田 敏男; 山口 良文; 渡邊 正知; 下鶴 倫人
日本学術振興会, 基盤研究(B), 広島大学, 22H03439 - 冬眠哺乳類の季節性身体リモデリングを制御するエピジェネティック機構の解明
科学研究費助成事業
2022年06月30日 - 2024年03月31日
曽根 正光; 山口 良文
シリアンハムスターは日長が短く低気温の環境に置かれると数ヶ月の準備期間を経て、代謝を極端に低下させる冬眠を発動する。冬眠期には10℃以下の低体温が数日続く深冬眠期と37℃程度の平常体温が半日程度続く中途覚醒を繰り返し、数ヶ月後、自発的に冬眠を終了して後冬眠期を迎える。このように異なる状態を遷移するメカニズムを調べるため、エピジェネティック修飾と呼ばれるクロマチンの化学修飾に着目し、その網羅的な解析手法を確立した。
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 22K19320 - 冬眠生物学～哺乳類の低代謝・低体温による生存戦略
科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
2020年10月02日 - 2023年03月31日
山口 良文
日本学術振興会, 学術変革領域研究(B), 20B303 - 哺乳類の低代謝・低体温による生存戦略の統合的理解
科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
2020年10月02日 - 2023年03月31日
山口 良文
本研究領域「冬眠生物学」では、最先端の計測技術および遺伝子工学技術を駆使した分野横断型チームにより、哺乳類生理学に残された大きな課題である「冬眠・休眠実行を担う分子ネットワークの解明」を目的とする。R3年度も昨年度に引き続き、総括班として主に以下の活動を行った。
1. オンライン領域会議: 年２回オンライン開催し、各計画研究の企画調整、推進方針の決定を行い、領域内研究者間での情報交換、研究資材の相互利用など有機的な連携体制の強化を昨年度に引き続き進めた
2. 冬眠休眠研究会の開催：総括班代表者の山口が中心となり、日本の冬眠休眠研究者が集う冬眠休眠研究会第４回を開催した。当初ハイブリッド開催予定だったがCovid-19感染状況が悪化したため、完全オンライン開催となった。参加者の交流を促進するためオンライン交流システムを導入した。本領域研究者だけでなく、幅広い分野から参加者80名以上が集まる盛況となった。
3. 学会シンポジウム共催:本年度は日本分子生物学会年会および日本生理学会において哺乳類の冬眠・休眠を話題としたセッションを開催した。まだ研究者数の少ない冬眠休眠研究分野であるが、多数の参加者を得ることができ、本分野への関心の高さがうかがえた。
4. 冬眠研究用機器の開発:哺乳類の冬眠休眠研究に活用できる、体温・活動量の長期計測を可能とするデバイスの試作機の検証を個体レベルで行うとともに、さらなる改良を試み二号機の試作を行った。
日本学術振興会, 学術変革領域研究(B), 北海道大学, 20H05765 - 冬眠発動の分子機構：深冬眠実行の分子基盤と飢餓性休眠との共通性の解明
科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
2020年10月02日 - 2023年03月31日
山口 良文; 渡邊 正知
2年目となる本年度は、昨年度に引き続きDEG1欠損シリアンハムスターおよびマウスの、冬眠および飢餓誘導性休眠への関与を個体レベルで検証した。昨年度に確認した、DEG1はマウスにおいて飢餓誘導性の休眠発動に必要であるという結果が追認された。一方、DEG1欠損シリアンハムスターにおいても十分数の個体において冬眠誘導実験を行った。その結果、野生型個体の多くが数ヶ月で冬眠を発動する短日・寒冷環境での長期飼育下でも、DEG1欠損シリアンハムスターの約半数は冬眠を発動しなかった。のこり半数の個体は冬眠したが、短日・寒冷環境下に置かれてから冬眠を発動するまでの日数が延長、すなわち冬眠の発動が遅延した。これらの実験と並行して、DEG1遺伝子の冬眠時の発現変動をmRNAおよびたんぱく質の両レベルで確認することに成功した。
さらなる展開として、DEG1欠損により冬眠・休眠発動が阻害される分子メカニズムを同定するべく、DEG1遺伝子破壊個体と野生型個体との間で発現変動する遺伝子の同定をRNA-seqを用いて試みた。また、生体脂質組成変化を通じて冬眠・休眠に影響を与える可能性も検討するため、リピドミクス分析の条件検討を開始した。これらオミクス解析結果の詳細な解析は最終年度に行い、DEG1が冬眠発動に影響を与える機序に迫る。これらの解析と並行して、DEG1欠損シリアンハムスターの行動解析実験も進めた。冬眠研究用に新規開発した、活動量・体温の長期計測が可能なデータロガーを用いて、野生型と異なる活動の検出に成功した。
日本学術振興会, 学術変革領域研究(B), 北海道大学, 20H05766 - 冬眠モデル哺乳類シリアンハムスターの骨格筋可塑的リモデリング機構の解析
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2019年04月01日 - 2022年03月31日
山口 良文
本研究では、冬眠哺乳類シリアンハムスターが、冬眠に適した体へと全身を作り替える過程で生じる骨格筋変化を明らかにした。具体的には、１）シリアンハムスターは非冬眠期から冬眠期にかけて骨格筋量を減少させるが、冬眠期の不動状態の間は骨格筋量を維持することを同定した、２）冬眠期のふるえ熱産生に働く広背筋における筋繊維の分布と、その冬眠における変化の詳細を明らかにした、３）遺伝子発現プロファイルから冬眠期骨格筋の性質規定に関わると予想される候補遺伝子群を抽出しその機能解析の準備を行った。これらの知見は冬眠哺乳類の筋萎縮耐性機構に迫る礎となる。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H04046 - 冬眠する哺乳類の自発的な低体温誘導機構の解析
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
2018年06月29日 - 2021年03月31日
山口 良文
冬眠は、全身性の代謝抑制により低温・乾燥・飢餓といった極限環境下での長期生存を可能とする生存戦略である。冬眠する小型哺乳類であるジリスやシリアンハムスター（Mesocricetus auratus、以下ではハムと記載）は、冬眠期のあいだ、深冬眠と中途覚醒を繰り返す。深冬眠では、体温は外気温＋１度まで低下し（外気温４度の場合、深部体温5-6度）、心拍数も１分間に10回程度まで低下する。深冬眠は数日から1週間近く経過したのち中途覚醒により中断される。深冬眠から中途覚醒への移行時には、体温は数時間で36度付近まで回復する。中途覚醒状態は半日程度継続し、再び体温が低下し深冬眠状態となる。ヒトやマウスなど多くの非冬眠哺乳類は長時間の低体温下では臓器機能を保持できず死に至ることを鑑みると、こうした冬眠自体が驚異的だが、その制御機構は未だ殆ど不明である。その要因として、冬眠研究のメインモデルであるリスやクマは、分子実体が全く不明の内因性の概年リズムに従い冬にしか冬眠しないため研究に時間を要する点、また野生由来のため遺伝的多様性や生息環境の違いなど個体差の影響が大きく結果の解釈が困難な点などがあげられる。一方、同じ冬眠動物であるハムは概年リズムに依存せず実験室での冬眠誘導が年間を通して可能、かつ遺伝的背景の比較的均一なアウトブレッドコロニーからの飼育個体の供給が可能なため、冬眠の分子機構検証モデルとして優れている。本研究では、体温が36度から低体温へと移行開始する深冬眠導入の際に発動するシグナルの同定を目指して研究を行なった。その結果、低体温移行時に発現が変動する遺伝子を複数同定することに成功した。
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 18K19321 - 哺乳類の冬眠耐性確立機構の解明
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2016年04月01日 - 2019年03月31日
山口 良文
冬眠は、低温・乾燥・飢餓といった極限環境下を生き抜くために、全身性の代謝抑制により体温を低下させ低体温での長期生存を可能とする生存戦略である。これら冬眠動物の備える「冬眠耐性」は低体温で生存できないヒトなどの冬眠動物から見ると驚異的である。この冬眠耐性は通年発揮されるのではなく、前冬眠期から冬眠期にかけて誘導されることが示唆されるが、その分子実体の殆どは不明である。本研究では、冬眠可能な哺乳類シリアンハムスターにおける冬眠耐性発現機構の解明を、基礎体温および遺伝子発現のプロファイリングにより試みた。その結果、冬眠に先立つ基礎体温セットポイントの変更および白色脂肪組織リモデリングを明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 16H05127 - 計画的ネクローシスのライブセルイメージング
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2016年04月01日 - 2019年03月31日
村井 晋; 中野 裕康; 山口 良文
計画的ネクローシスは細胞外刺激に応答してリン酸化酵素RIPK3が活性化されMLKLと相互作用し活性化することでおこる。我々は計画的ネクローシスの誘導を可視化するため、MLKLのRIPK3結合領域を持つFRETバイオセンサー、SMARTを開発した。SMART発現細胞に計画的ネクローシスを誘導すると膜傷害に先行してFRETが起こった。他のタイプの細胞死ではFRETは見られないことから、SMARTが計画的ネクローシスの特異的なセンサーであることが証明された。またSMARTはRIPK3活性化によりFRETをおこすため、SMARTによってRIPK3活性を可視化することに世界で初めて成功した。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 東邦大学, 16K01378 - 日豪細胞死研究協議会を核とした細胞死研究国際コミュニティの形成
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
2015年11月06日 - 2019年03月31日
田中 正人; 中野 裕康; 田中 稔; 須田 貴司; 安友 康二; 山崎 晶; 山口 良文; 袖岡 幹子
日本とオーストラリアを中心とした細胞死関連研究者グループの緊密な国際連携体制を構築すること、および国際社会で活躍できる若手研究者の育成を行うことを目指して、以下の活動を行った。1) 日豪国際細胞死共同研究協議会（国内12名、海外7名）ならびに若手協議会（国内19名、海外22名）を開催した。 2) 研究者の国際派遣ならびに受け入れ等の人的交流を支援した（短期派遣1件 中期派遣1件 長期派遣2件 短期受入3件 長期受入2件 若手学会発表および打ち合わせ14件） 3) 国際共同研究の推進（計画研究班を中心とした18件、成果報告 8報）
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京薬科大学, 15K21753 - 細胞死を起点とする生体制御ネットワークの解明
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
2014年07月10日 - 2019年03月31日
田中 正人; 中野 裕康; 田中 稔; 須田 貴司; 安友 康二; 山崎 晶; 山口 良文; 袖岡 幹子; 大村谷 昌樹; 荒川 聡子; 及川 彰
本研究領域では、多様な細胞死の分子機構と、細胞死を起点として惹起される生体応答を解析し、それぞれの細胞死が持つ生理的・病理的意義を明らかにすることを目的とする。総括班はこの目的を達成するために、1) 班会議および総括班会議の開催 2)各種研究支援事業と共同研究プロジェクトの推進による領域内の連携強化 3)国内および国際シンポジウムの開催 4)若手研究者の育成支援 5) 領域ホームページの開設とニュースレターの発刊 6) 研究成果の一般公開を目的としたアウトリーチ活動の各種活動を行った。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京薬科大学, 26110001 - 生体内における多様な細胞死シグナルの可視化・検出系の開発
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
2014年07月10日 - 2019年03月31日
山口 良文; 荒川 聡子
生体内における多様な細胞死動態の可視化とその意義の解明を目指し研究を行なった。パイロトーシス可視化プローブ、ネクロプトーシス可視化プローブの作出に成功した（Cell Rep 2014, Nature Commun 2018）。これと並行して、マウス発生過程における細胞死の意義と制御機構について解析し、神経管閉鎖過程での細胞死動態とその制御に新知見を得るとともに新規細胞死の役割を明らかにした（Dev Cell 2015, Development 2017, Genes Cells 2018, BMC Dev Biol 2018, Cell Death Differ 2017）。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 26110005 - ゲノム改変による冬眠レポーターハムスターの作出
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2016年04月01日 - 2018年03月31日
山口 良文
本研究は、未だその分子機構が不明な哺乳類の冬眠の謎の解明のため、近年進展著しいゲノム改変技術を冬眠動物シリアンハムスターに適用し冬眠研究に有用なシリアンハムスターを作出することを目指した。シリアンハムスターの受精卵が光に脆弱である点を克服するため、近年マウスにおいて開発された、輸卵管内での受精卵に対し遺伝子導入を行うGONAD法の適用を試みた。その結果、受精卵への核酸導入自体には成功した。しかし、遺伝子改変個体は得られなかった。その要因として、マウスの条件がシリアンハムスターには適さない点や飼育環境が挙げられる。冬眠研究に有用な遺伝子改変ハムスター作成のため、今後これらの点を改善したい。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 東京大学, 16K15114 - 冬眠を可能とする生体状態の可視化とその誘導メカニズムの解明
2012年 - 2015年
山口 良文
冬眠は、寒冷かつ餌の枯渇といった極限環境を、代謝活動を劇的に減少させ低体温状態で乗り切る驚異的な現象です。しかし、冬眠できる哺乳類と、私たちヒトを含む多くの冬眠出来ない哺乳類との差は何なのか、殆どわかっていません。本研究では、冬眠制御に重要な脳中枢と末梢臓器との相互作用という観点から、冬眠可能な生体状態の実体を最新の解析技術を用いて明らかにし、その制御機構に迫ることを目指します。その知見は、虚血再灌流障害予防、神経変性疾患、糖尿病予防などさまざまな医学的応用が期待されます。
科学技術振興機構, 戦略的な研究開発の推進/戦略的創造研究推進事業/さきがけ, 12101055 - マウス初期胚発生過程で細胞死が周辺細胞動態に与える影響の解明
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
2012年04月01日 - 2014年03月31日
山口 良文
本研究課題は、ほ乳類初期胚で生じる劇的な形態形成運動すなわち神経管閉鎖過程において、細胞死(アポトーシス)が周辺組織の組織動態にいかなる影響を与えるのか解明することを目的としている。具体的には、アポトーシスが多数見られかつその必要性が知られている、ほ乳類の頭部神経管閉鎖過程に着目し解析を行なった。
まず、アポトーシスが顕著に認められる、前脳前端のanterior neural ridge(ANR)と呼ばれる領域に着目した。アポトーシス欠損変異体のライブイメージング解析から、アポトーシス欠損により、この領域の運動性が損なわれ、組織融合がうまくいかないことが判明した 。アポトーシス欠損変異体では、本来これらの領域からアポトーシスにより除去されるFGF8発現細胞がANRに蓄積し、その結果FGF8蛋白質が前脳全域へと拡散分布してしまうこと、 さらにその結果、前脳領域の細胞分化パターンが異常になることが明らかとなった。このように、モルフォゲン産生細胞がアポトーシスにより発生の適切な時期までに除去されることが、脳の正常な形態形成およびパターニング必要であることが、本研究課題により初めて解明された（Nonomura et al., Dev Cell, 2013）。
一方、中脳－後脳領域でのアポトーシスについては、高解像度ライブイメージング系を構築し、神経管閉鎖運動および引き続いて生じる組織リモデリング過程の解析を行なった。その結果、アポトーシス欠損により神経管閉鎖後の上皮組織形態形成運動が障害されている様子が明らかとなった。その意義と機構の解明は今後の新しい研究課題といえる。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京大学, 24116704 - 脳恒常性維持過程におけるカスパーゼ活性動態の解明
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2011年 - 2012年
山口 良文
進化的に保存されたタンパク質切断酵素であるカスパーゼが、睡眠をはじめとする脳恒常性維持過程にどのように関与するのか解明することを目指した。本研究では、細胞死実行に深く関わるカスパーゼ-3と、炎症応答に関与するカスパーゼ-1の活性化を検出・可視化できる新規プローブを用いて、既存の手法では検出されていない脳恒常性維持に関与する微弱なカスパーゼ活性化の検出を試みた。しかしながら、これらの新規プローブでも微弱なカスパーゼ活性化は検出されなかった。今後、検出法の改善等が必要と考えられる。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 東京大学, 23659032
社会貢献活動
