Airway stretch sensor

Piezo2 senses airway stretch and mediates lung inflation-induced apnoea.  Nature 541: 176-181.

Respiratory dysfunction is a notorious cause of perinatal mortality in infants and sleep apnoea in adults, but the mechanisms of respiratory control are not clearly understood.  Mechanical signals transduced by airway-innervating sensory neurons control respiration; however, the physiological significance and molecular mechanisms of these signals remain obscured.  Here we show that global and sensory neuron-specific ablation of the mechanically activated ion channel Piezo2 causes respiratory distress and death in newborn mice.  Optogenetic activation of Piezo2+ vagal sensory neurons causes apnoea in adult mice.  Moreover, induced ablation of Piezo2 in sensory neurons of adult mice causes decreased neuronal responses to lung inflation, an impaired Hering–Breuer mechanoreflex, and increased tidal volume under normal conditions.  These phenotypes are reproduced in mice lacking Piezo2 in the nodose ganglion.  Our data suggest that Piezo2 is an airway stretch sensor and that Piezo2-mediated mechanotransduction within various airway-innervating sensory neurons is critical for establishing efficient respiration at birth and maintaining normal breathing in adults.

「呼吸において肺は膨張と収縮とをくり返す。肺の体積の変化は感覚神経により感知され、この情報は脳幹の呼吸中枢へと送られて呼吸のパターンの制御にかかわる。しかしながら、これまで、肺の体積の変化を検出するセンサーの実体およびその生理的な重要性の詳細については明らかではなかった。今回、筆者らは、マウスを用いて感覚神経に発現するカチオンチャネルPiezo2が肺の膨張を感知する機械的な受容体であることを示した。さらに、Piezo2により検出される肺の機械的な情報は、成体のマウスにおいて肺の過膨張をふせぐために必要であったことにくわえ、出生の直後の仔マウスにおいて正常な呼吸のパターンが確立されるために必要であった。この研究においては，呼吸における機械的な情報の重要性が明確にされた。」

以上、日本語の要約はライフサイエンス新着論文レビューより。

ということで、カチオンチャネルである Piezo2 は、肺の膨張を感知するメカノセンサーとして呼吸パターンの制御に重要な働きを持っているというお話。Piezo2欠損マウスは出生直後に呼吸不全をともない死亡するのだが、肺の発生過程において形態、細胞の分化などに異常は観察されないことから、Piezo2が出生後の呼吸パターンの確立に必要であることが分かった。Wnt1Creを用いて、neural crestに由来する神経節である jugular, trigeminal and dorsal root ganglia でPiezo2をノックダウンすると、Piezo2欠損マウスと同様、出生直後に呼吸不全をともない死亡する。つまり、この呼吸パターンの確立には、感覚神経におけるPiezo2を介したmechanotransductionが必要であると。ちなみにこのWnt1Cre; Piezo2[cKO]でもPiezo2欠損マウスでも、肺のairspacesが小さくなっていることが確認されている。組織像を見ると、細胞が過増殖しているようにも見えるけど、隙間が小さくなってそう見えるだけなのかな。

Mishima→Osaka

合同若手WS

さて、先週は大阪南港のホテルで行われた、新学術２領域の合同若手ワークショップなるものに参加してきた。ということで、今年一発目の出張は大阪。三日間、いろんな人、特に若手の学生さん達と交流することができてなかなか楽しかった。自分も三日目の最後のセッションでトークをさせてもらったのだが、今回は合同ということなので、cell competitionの中でもdying codeよりのCCHの話をしてきた。最近Kが頑張ってやっているcalcium imagingのデータも少し紹介したりしながら。そういや懇親会でYF博士とMahjongのことについて話していて、二人でふとオモシロイことを考えついた。いよいよ彼との共同研究を再び始める時が来るのかもしれない。

快晴

三島を見渡せる近所の丘の上から。富士山が綺麗やねぇ。

plum

まだまだ寒いけど、子供達と近所を散歩していたら梅の花が咲き始めているのを見つけた。

confluence zone

新年会

寒いねぇ。。今晩は、今からダウンタウンのイタリアンで構造党新年会。と言っても、いつもの４人だけど。

from screenings

今日の朝はラボミーティングで自分の発表の番だったので、これまた２つのスクリーニングから出てきた諸々について、その後の進捗状況などを紹介。こちらもオモシロそうなものが色々と出て来ているので、人手があればもっと研究を進めることができるのになぁという感じ。

一件目完了

今年一件目の申請は、非常に手際の良い共同研究先のおかげで、昨日予定通り迅速に終わらせることができた。計画ではうちを含めて３つのラボが関わることになっていて、うまくいけば非常に重要な研究に進展する可能性を秘めていると思う。もし研究費が下りるのなら、もう一人雇う必要が出てくるけど。もしくは元気のある学生が来てくれるとエエんやけどなぁ。

drawing

またお絵描きしてみた。模式図にはもっと簡略化したものでも良いと思うのだが、やっぱりちょっとリアルな感じのある方が好きなんよね。

一件目

さて、急に舞い込んで来た共同研究案件を早速申請することになったので、この週末はちょっとそれについて考えてみる。ということで、まずは今年一件目の執筆開始。THSをモデルにしたスクリーニングなんだけども、今までの自分の守備範囲から出て、もうちょいと応用の方向へ向いたものになる。こういう新しい発展が実際に形になれば、それはそれでとてもイイこと。

大阪城 2017

今年もお正月に大阪城を訪れた。なんやら大阪城を舞台にしたUSJによる戦国ライブショーがあるとのことで見に行ったのだが、これがなかなかすごかった。去年の真田丸はやっぱり面白かったもんねぇ。ということで、大阪城へ行く前には、天王寺の茶臼山本陣跡と安居神社にもお参り。

謹賀新年 2017

あけましておめでとうございます。皆様、本年もどうぞよろしくお願いします。

年末年始は例年のように大阪の実家へ帰省してゆっくりさせてもらい、昨日三島に帰って来た。ということで、今日から２０１７年のFly Pushing開始。今年はどんな一年になるんだろうか、自分でもちょっと予測不可能なところがある。研究の方では、去年試したいくつかのスクリーニングからオモシロそうなものが取れて来ているし、Kが進めているプロジェクトも順調に進み始めているので、今年はこれらの研究をしっかりと発展させることを目標にしたいと思う。それ以外にも年明け早々、九大のDS博士から共同研究案件についての問い合わせが来たし、ちょうど２ヶ月ほど前に発注したRNA seqのデータが発送されたという連絡も来た。という感じで、予想外の発展があるのではないかという期待が膨らむ。
それでは今年も気張っていきましょう。

exclamation

仕事納めとか言いながら、そういや今週Tさんがやってくれていた実験の結果を見ていなかったことを思い出して、帰る前に顕微鏡を覗いてみたら、なんとも驚きのフェノタイプがあって誰もいないラボで声をあげてしまった。very clear hyperplasiaが２つあるのは知っていたのだけど、それ以外にも２種類、見たことないようなfunny phenotypeを示しているヤツがいた。何が起こっているのかはなんとなく想像できるのだが、今までにこういうのは本当に見たことがないかも。なんか、Tさんの実験からは時々びっくりするようなものが出てくる。まぁ、また年明けに考えようっと。

2016仕事納め

ようやく今年する予定だった仕事も全てやり終えたので、大好きな Woo’s Burg のハンバーグを食べに行ってきた。やっぱりここのハンバーグはめっちゃ旨い。論文はサブミットしたし、おなかも満たされたし、これで心置きなく新年を迎えることができそう。それにしても今年は結構プロダクティブだったしアクティブに活動したな。なんといってもTHS論文をついに世に出すことができたし、そのあとさらに論文を２本書いたし、日本語の総説も２本出版された。トークは特別講義を含めると１０回。泊りがけの出張は９回、ミーティングも３つオーガナイズした。肝心の研究の方も日本に帰ってきてからようやく色々と進展し始めて、来年からの展開がかなり楽しみになってきた。ということで、まぁまぁよくやりましたな、という感じですわ。

Depth Coding

今回この論文を書いているときに、ImageJの「Depth Coding」という機能に気付いた。こんなんあったんやねぇ。z-stackの画像を「Z project」で2D projection imageにすると、z-depth informationが失われてしまう。でもこの Depth Coding を使うと、z軸方向の深さをカラーでコードすることができるので、同じ深さにあるものが同じ色で示されることになる。なんかファンシーになるしね。場所は Fiji の「Image」→「Hyperstacks」→「Temporal-Color Code」。

投稿完了

ただいま論文投稿完了ー。なんとか帰省前に投稿することができた。期待通り速攻で校正してくれたジョンに感謝。なんか書き終えてみると、意外になかなかイイ感じのアーティクルになった気がする。基本的には方法論に関するもので、こういう感じのものを書くのは初めてだったし、どんなもんかねぇと思いながら書いたのだが、結構重要なことをプロポーズできたかなという感じ。まぁ何はともあれ、これで今年の執筆は全て終了やな。

close to final ms

懸案の論文原稿は、昨日今日とKが書いたパートに改訂を入れつつイントロとデスカッションも書き足して、ようやく最終版の形ができた。こんなホリデーシーズンに速攻で英文校正をしてくれる親切なアメリカ人の友達は、と考えて真っ先に思いついた二人のジョンのうちの一方にまず連絡を取ってみたら、快く承諾してくれてほっとした。ということで、さきほど原稿をジョンに送付。明日さらに校正を入れたら明後日には投稿できるかな。なんだか今年はほんまに一年中何かを執筆していた気がする。

Ile La Forge Syrah

Domaines Paul Mas Ile La Forge Syrah 2014

ラングドックのSyrah 100%。結構スパイシーだけど、しっかりした感じでなかなか飲みやすい。いろんな料理に合いそう。千五百円ほど。

Merry Christmas

今日はクリスマスイブ、ということで、家でクリスマスディナー。ローストチキンを食べてクリスマスケーキを食べて、それから子供達とNORADのサンタクロース追跡を見て、子供達が寝静まってからオフィスに出てきて、今クリスマスジャズを聴きながら論文執筆作業中。オフィスに来てから、サンタクロースが三島上空に入ったのを確認した。
そういやエディターから返事が返ってこないと思っていたら、担当のエディターはもうすでにバケーションに入っていたみたいで、昨日アシスタントからメールが来て、締め切りは今月末ということになった。