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School of Medicine顕微解剖学教室

教室専任教員

教授
教授（特任）
助教

教室概要

顕微解剖学教室では、主として顕微鏡レベルでの解剖学を扱っています。顕微解剖学教室の前身は解剖学第2講座で、平野　寛が初代教授として開設されました。その後、2000年より川上速人、2019年より秋元義弘、2024年より宮東昭彦に引継がれ現在の形になりました。

宮東は大学院共同研究施設 電子顕微鏡部門の部門長を兼務しています。

教育の特色

学部教育では、医学部２年生の組織解剖学および組織解剖学実習を担当しています。組織解剖学実習は、約２ヶ月間に100枚以上の組織標本を顕微鏡で観察していくハードな実習です。学生は顕微鏡で観察される構造をひとつひとつ確認し、教員と質疑応答を繰り返しながら、人体の構造と機能とを関連づけて整理していきます。

大学院教育では、顕微解剖学と組織細胞化学を担当しています。

社会的活動

近年の社会的活動には以下のようなものがあります。

  • 2019年11月29～30日　日本顕微鏡学会 第62回シンポジウム（浦和、合同開催　第44回関東支部講演会）を開催（実行委員長　秋元）
  • 2017年11月25日　杏林大学 高大接続企画「電子顕微鏡体験実習」を開催（電子顕微鏡部門と共同）
  • 2016年9月3～4日　第57回日本組織細胞化学会総会・学術集会を開催（実行委員長　川上）

この他にも、教室員は、所属する学会などの活動を通して社会貢献活動を行っています。

研究の概要と大学院指導

顕微解剖学教室は、大学院教育において顕微解剖学と組織細胞化学を担当しています。主たる研究テーマは、組織細胞化学的手法を用いた組織·細胞の機能的構造の解析です。光学顕微鏡（共焦点レーザー顕微鏡等）や電子顕微鏡レベルでのアプローチが中心になりますが、必要に応じて生化学的、分子生物学的手法も用います。実験材料としては全身のほとんどの器官を対象とし、正常組織だけでなく各種疾患（癌、糖尿病など）の組織や疾患モデル動物、発生異常なども扱います。免疫組織細胞化学、in situ hybridization、遺伝子導入などの手法を用いて、各種生体成分の局在と機能を解析します。大学院共同研究施設電子顕微鏡部門とも緊密に連携しています。

教育スタッフは3名で、次項に述べるような様々な研究テーマに沿って研究並びに大学院教育が行われています。それ以外にも、他の専門分野の大学院に籍を置いた院生や他教室の研究者が独自の研究テーマのもとで組織細胞化学的研究のために来訪する例も多く、そのための様々なサポート体制もとられています。また、他大学、他研究機関との共同研究も活発に行われています。

創設以来、当教室での研究成果を基にして学位を取得した研究者は学内外含めて100名以上に及びます。

研究テーマ

研究プロジェクトは、各教員が中心となり、糖タンパクや糖脂質などを構成する糖鎖や糖転移酵素、ホルモンやその受容体などの情報を担う分子、発生過程での制御に関わる因子などを対象とした具体的な研究課題を設定して解析を行っています。

大腸の健康を支える〈杯細胞〉の多様性：ムチン層形成の細胞基盤の再定義

組織学の教科書に挙げられている細胞種の多くは、その形態的特徴にもとづいて分類されていますが、近年の研究により、細胞種は性質や機能の異なるサブタイプにさらに分類できることがわかってきました。私たちは、こうした細胞の多様性が健康と疾患にどう関与するか、とくにサブタイプの「分布」と「機能」の関係に注目しています。

その一つとして、大腸の内腔を覆うムチン層の形成を担う〈杯細胞〉に着目しています。ムチン層は組織の保護や腸内細菌叢の形成に重要です。その主要成分である糖鎖の種類は大腸に沿って連続的に変化し、この空間的パターンがムチン層のはたらきに不可欠です。しかし、その形成機構は不明でした。

私たちは、杯細胞のサブタイプであるdeep crypt secretory（DCS）細胞が関与していることを見出しました。杯細胞との違いは注目されてきませんでしたが、私たちが明らかにしたDCSの分布と産生する糖鎖の特徴は、DCSが独自の役割を持つことを示しています。とくにDCSが大腸に沿って勾配状に分布することは、糖鎖パターンの形成を通じ、ムチン層のはたらきと密接に関係すると考えられました。この知見は、ムチン層が関わる微生物学・免疫学・栄養学などの広範な分野においても、新たな理解をもたらすことが期待されます。

さらに、DCSの分布や機能の異常が組織の保護や腸内細菌叢に与える影響についても研究を進めています。ムチン層の異常と疾患の関係の理解に新たな視点を提供できると考えています。（菅原）

O-GlcNAc 及び O-GlcNAc 転移酵素の機能解析

O結合型β-N-アセチルグルコサミン（O-GlcNAc） が核や細胞質のタンパク質に付加される翻訳後修飾であることに着目し、膵島、腎糸球体、脳などにおける局在を免疫組織化学的に明らかにしてきました。この糖修飾は血糖調節への関与を示唆しており、糖尿病との関連についてヘキソサミン代謝系を通じて解析中です。（秋元）

細胞外マトリックスの研究

特に基底膜に焦点を当て、コラーゲン分子やガレクチンなどの構成成分が細胞機能や病態形成に果たす役割を、分子生物学的および組織細胞化学的手法で解析しています。（秋元）

皮膚の発生研究

ニワトリおよびマウス胚をビタミンA存在下で培養し、表皮の粘液化生や角質器官（羽毛、鱗、毛）の形成におけるHomeobox遺伝子の発現と機能を検討しています。（秋元）

プラズマ照射による組織、細胞への影響

プラズマ照射の低侵襲な止血効果と創傷治癒促進機構を電子顕微鏡で観察し、ガレクチンを指標として糖鎖修飾の変化を解析することで、プラズマ医療の安全性と有効性を形態学的に検証しています。（秋元）

精細管上皮周期、精上皮の波の形成機構

精巣の精細管では、精子発生の進行を示す「精上皮周期」が精細管に沿って配列し、波状に繰り返される「精上皮の波」が観察されます。私達は、精上皮の波が男性ホルモンをはじめとする精巣内の液性因子によって調節され、その調節が加齢とともに変化することを、マウスを使って明らかにしました。調節が正常に行われるのに必要な要素は何かについて、追求しています。（宮東）

近年の主な業績

  1. Ogawa Y, Miura Y, Ikemoto M, Ohnishi A, Goto Y, Aoki K, Motokurumada Y, Akimoto Y, Endo T, Tsujimoto M, Yanoshita R: Distinguishing two distinct types of salivary extracellular vesicles: a potential tool for understanding their pathophysiological roles. Front Mol Biosci Sec Cellular Biochemistry 11: 2024. DOI: 10.3389/fmolb.2024.1278955
  2. Cacheux J, Bancaud A, Alcaide D, Suehiro J, Akimoto Y, Sakurai H, Matsunaga Y: Deformation, but not convection, induced by intraluminal pressure enhances transport through microvessels. iScience 26(7): 107141, 2023.
  3. Wada H, Miyoshi J, Kuronuma S, Nishinarita Y, Oguri N, Hibi N, Takeuchi O, Akimoto Y, Lee STM, Matsuura M, Kobayashi T, Hibi T, Hisamatsu T: Alterations of intestinal microbiota by 5-aminosalicylic acid exert a protective effect on colitis in a murine inflammatory bowel disease model. Sci Rep 13(1): 12241, 2023.
  4. Takada M, Fukuhara D, Takiura T, Nishibori Y, Kotani M, Kiuchi Z, Kudo A, Beltcheva O, Ito-Nitta N, Nitta KR, Kimura T, Suehiro J, Katada T, Takematsu H, Yan K: Involvement of GLCCI1 in mouse spermatogenesis. FASEB J. 37(1). e22680. 2023.
  5. Uchida A, Imaimatsu K, Suzuki H, Han X, Ushioda H, Uemura M, Imura-Kishi K, Hiramatsu R, Takase HM, Hirate Y, Ogura A, Kanai-Azuma M, Kudo A, Kanai Y: SOX17-positive rete testis epithelium is required for Sertoli valve formation and normal spermiogenesis in the male mouse. Nat Commun. 13(1). 7860. 2022.
  6. Zachara NE, Akimoto Y, Boyce M, Hart GW: Chapter 19. The O-GlcNAc Modification. In: Essentials of Glycobiology. 4th edition. Varki A et al. editors. Cold Spring Harbor (NY). Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2022.
  7. Ogawa Y, Akimoto Y, Ikemoto M, Goto Y, Ishikawa A, Ohta S, Takase Y, Kawakami H, Tsujimoto M, Yanoshita R: Stability of human salivary extracellular vesicles containing dipeptidyl peptidase IV under simulated gastrointestinal tract conditions. Biochem Biophys Rep. 27: 101034. 2021.
  8. Akimoto Y, Miura Y, Endo T, Hart GW: 5.08: O-GlcNAcylation and diabetes. In: Comprehensive Glycoscience. 2nd ed. Barchi J editor. Volume 5: Glycans in Development, Health and Disease. Elsevier. 2021. 133-148.
  9. Pecori F, Akimoto Y, Hanamatsu H, Furukawa J, Shinohara Y, Ikehara Y, Nishihara S: Mucin-type O-glycosylation controls pluripotency in mouse embryonic stem cells via Wnt receptor endocytosis. J Cell Sci. 133(20): jcs245845. 2020.
  10. Akimoto Y, Yan K, Miura Y, Tsumoto H, Toda T, Fukutomi T, Sugahara D, Kudo A, Arai T, Chiba Y, Kaname S, Hart GW, Endo T, Kawakami H: O-GlcNAcylation and phosphorylation of β-actin Ser199 in diabetic nephropathy. Am J Physiol Renal Physiol 317(5): F1359-F1374. 2019.
  11. Itoh K, Akimoto Y, Kondo S, Ichimiya T, Aoki K, Tiemeyer M, Nishihara S: Glucuronylated core 1 glycans are required for precise localization of neuromuscular junctions and normal formation of basement membranes on Drosophila muscles. Dev Biol 436(2): 108-124. 2018.
  12. Akimoto Y, Ikehara S, Yamaguchi T, Kim J, Kawakami H, Shimizu N, Hori M, Sakakita H, Ikehara Y: Chapter 6.4. Molecular morphological analysis of the effect of plasma irradiation on cells, tissue. In: Plasma Medical Science. 1st ed. Toyokuni S, et al., editors. Tokyo, Academic Press. 336-345. 2018.
  13. Yoshimura T, Watanabe T, Kuramochi-Miyagawa S, Takemoto N, Shiromoto Y, Kudo A, Kanai-Azuma M, Tashiro F, Miyazaki S, Katanaya A, Chuma S, Miyazaki JI: Mouse GTSF1 is an essential factor for secondary piRNA biogenesis. EMBO Rep 19(4): e42054. 2018.
  14. Sugahara D, Kobayashi Y, Akimoto Y, Kawakami H: Mouse intestinal niche cells express a distinct α1,2-fucosylated glycan recognized by a lectin from Burkholderia cenocepacia. Glycobiology 27(3): 246-253. 2017.

日本語の解説・書籍など

  1. 川上速人，松村讓兒（監訳）川上速人，秋元義弘，宮東昭彦，菅原大介 他（分担翻訳）：ガートナー／ハイアット組織学 第4版．東京，メディカル・サイエンス・インターナショナル，2024.
  2. 坂井建雄，川上速人，竹田扇（監訳）川上速人，秋元義弘，宮東昭彦 他（分担翻訳）：ジュンケイラ組織学 第6版（原著16版）．東京，丸善出版，2024.
  3. 宮東昭彦，秋元義弘： 学術画像の取り扱いと画像解析による数値化の基礎．組織細胞化学2024．日本組織細胞化学会 編集．学際企画．2024．123-130.
  4. 秋元義弘（共編），秋元義弘，宮東昭彦 他（分担執筆）：新 電顕入門ガイドブック（電顕入門ガイドブック改訂第3版）．日本顕微鏡学会 電子顕微鏡技術認定委員会 編集．国際文献社．2022.
  5. 秋元義弘，池原譲：透過型電子顕微鏡．論文図表を読む作法 実験医学別冊．牛島俊和，中山敬一 編集．羊土社．2022. 61-63.
  6. 秋元義弘，宮東昭彦：電子顕微鏡の基礎と応用．組織細胞化学2022．日本組織細胞化学会 編集．東京，学際企画，2022．133-148.