『看護のための症状Q&Aガイドブック』より転載。 今回は 「頭痛」に関するQ&A です。 岡田 忍 千葉大学大学院看護学研究科教授 頭痛の患者からの訴え 「 頭痛 がします」 〈頭痛に関連する症状〉 〈目次〉 頭痛って何ですか? 頭痛とは、首から上、つまり頭部に感じる痛みを指します。ズキズキ、ガンガン、ズシーン・・・頭の痛みを表す言い方はいろいろです。 ただし、にきびや傷などの表面上の痛みや 歯 の痛みは頭痛とはいいません。 頭痛のとき痛みを感じるのは脳? いいえ、違います。頭痛のとき、 脳 そのものは痛みを感じません。 例えば、指先に針を刺すと「痛い!」と感じますね。これは、 皮膚 に痛みを感じる受容体があり、そこで受けた刺激が知覚神経を通じて脳に伝わり、「痛み」という感覚として認識されるわけです。 ところが、脳の神経組織自体には痛み刺激に対する受容体がないので、痛みを感じません。 頭痛のときどこで痛みを感じるの? 頭痛のとき痛みを感じる受容体があるのは、血管と脳を取り巻く硬膜(こうまく)やクモ膜、頭にある 筋肉 、頭蓋骨を覆う骨膜などです。これらが刺激を受けると、痛みを感知して頭痛が生じるのです。 頭痛の種類は? 頭痛の種類は大きく分けると、脳に病気があって起きる頭痛と、そうでないものに分類されます。 脳の病気からくるものとしては、 脳腫瘍 やクモ膜下 出血 、 髄膜炎 に伴う頭痛が代表的です。これらは、生命に重大な危険をもたらします。一方、脳の病気がなく、危険性が低い頭痛としては、「頭がズキズキする」といった片頭痛や、「肩が凝って頭が重い」といった緊張型の頭痛があります。 脳腫瘍で頭痛が起こるメカニズムは? 脳の腫瘍そのものは痛くありません。では、なぜ痛みが生じるのでしょう。 それは、腫瘍が脳の血管などを圧迫するために、血管の位置がずれたり、引っ張られたりするからです。すると、血管の受容体が刺激され、痛みが発生します( 図1 )。 図1 脳腫瘍などで起きる頭痛のメカニズム 脳出血で頭が痛くなるのはどうして? 脳は、硬い頭蓋骨で囲まれた、かぎられたスペースの中に位置しています。内部で出血が起こると、溢れた 血液 によって頭蓋内の圧が上がり、脳の中の血管や硬膜が引っ張られて血管の受容体が刺激され、痛みが起きるのです。 クモ膜下出血で頭が痛くなるのはどうして? 頭痛ーるのウィジェットがiphone/Andoridでも対応完了！ | 気象病の基礎知識 | 頭痛ーる：気圧予報で体調管理. クモ膜下出血は、脳の血管にできた 動脈瘤 が破れたものです。出血した血液は、脳と 脊髄 全体を覆うクモ膜下腔に充満し、クモ膜全体が刺激されます( 図2 )。こうして、激しい頭痛が起きます。 図2 クモ膜下出血で起きる頭痛のメカニズム 髄膜炎で頭が痛くなるのはなぜ?
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2.ハイスループット解析用のマイクロ流路系の開発 膨大な数のライブラリー株をレーザー顕微鏡によりハイスループットで解析するため,ソフトリソグラフィー技術を用いてシリコン成型したマイクロ流体チップを開発した 6) ( 図1b ).このチップは平行に並んだ96のサンプル流路により構成されており,マルチチャネルピペッターを用いてそれぞれに異なるライブラリー株を注入することによって,96のライブラリー株を並列的に2次元配列することができる.チップの底面は薄型カバーガラスになっているためレーザー顕微鏡による高開口数での観察が可能であり,3次元電動ステージを用いてスキャンすることにより多サンプル連続解析が可能となった.チップの3次元スキャン,自動フォーカス,光路の切替え,画像撮影,画像分析など,解析の一連の流れをコンピューターで完全自動化することにより,それぞれのライブラリー株あたり,25秒間に平均4000個の細胞の解析を行うことができた. 3.タンパク質発現数の全ゲノム分布 解析により得られるライブラリー株の位相差像と蛍光像の代表例を表す( 図1c ).それぞれの細胞におけるタンパク質発現量が蛍光量として検出できると同時に,タンパク質の細胞内局在(膜局在,細胞質局在,DNA局在など)を観察することができた.それぞれの細胞に内在している蛍光に対して単一蛍光分子による規格化を行い,さらに,細胞の自家蛍光による影響を差し引くことによって,それぞれの細胞におけるタンパク質発現数の分布を決定した( 図1d ).同時に,画像解析によって蛍光分子の細胞内局在(細胞質局在と細胞膜局在との比,点状の局在)をスコア化した( 図1e ). この結果,大腸菌のそれぞれの遺伝子の1細胞あたりの平均発現量は,10 -1 個/細胞から10 4 個/細胞まで,5オーダーにわたって幅広く分布していることがわかった.必須遺伝子の大半が10個/細胞以上の高い発現レベルを示したのに対し,全体ではおおよそ半数の遺伝子が10個/細胞以下の発現レベルを示した.低発現を示すタンパク質のなかには実際に機能していることが示されているものも多く存在しており,これらのタンパク質は10個以下の低分子数でも細胞内で十分に機能することがわかった.このことは,単一細胞レベルの微生物学において,単一分子感度の実験が本質的でありうることを示唆する.
その一方で,近年のレーザー蛍光顕微鏡技術の発展により,単一細胞内で起こる遺伝子発現を単一分子レベルで検出することが可能になってきた 1, 2) .筆者らは今回,こうした単一分子計測技術を応用することにより,モデル生物である大腸菌( Escherichia coli )について,単一分子・単一細胞レベルでのmRNAとタンパク質の発現プロファイリングをはじめて実現した. シングルセル解析と機械学習により心不全において心筋細胞が肥大化・不全化するメカニズム（心筋リモデリング機構）を解明 | 国立研究開発法人日本医療研究開発機構. 単一分子・単一細胞プロファイリングにおいては,ひとつひとつの細胞に存在するmRNAとタンパク質の絶対個数がそれぞれ決定される.細胞では1つあるいは2つの遺伝子座から確率論的にmRNA,そして,タンパク質の発現が行われているので,ひとつひとつの細胞は同じゲノムをもっていても,内在するmRNAとタンパク質の個数のうちわけには大きな多様性があり,さらにこれは,時々刻々と変化している.つまり,細胞は確率的な遺伝子発現を利用して,表現型の異なる細胞をたえず自発的に生み出しているといえる.こうした乱雑さは生物の大きな特徴であり,これを利用することで細胞の分化や異質化を誘導したり,環境変化に対する生物種の適応度を高めたりしていると考えられている 3, 4) .この研究では,大腸菌について個体レベルでの乱雑さをプロテオームレベルおよびトランスクリプトームレベルで定量化し,そのゲノムに共通する原理を探ることをめざした. 1.大腸菌タンパク質-蛍光タンパク質融合ライブラリーの構築 1分子・1細胞レベルで大腸菌がタンパク質を発現するようすを調べるため,大腸菌染色体内のそれぞれの遺伝子に黄色蛍光タンパク質Venusの遺伝子を導入した大腸菌株ライブラリーを構築した( 図1a ).このライブラリーは,大腸菌のそれぞれの遺伝子に対応した計1018種類の大腸菌株により構成されており,おのおのの株においては対応する遺伝子のC末端に蛍光タンパク質の遺伝子が挿入されている.遺伝子発現と連動して生じる蛍光タンパク質の蛍光をレーザー顕微鏡により単一分子感度でとらえることによって,遺伝子発現の単一分子観測が可能となる 1) . ライブラリーの作製にあたっては,共同研究者であるカナダToronto大学のEmili教授のグループが2006年に作製した,SPA(sequential peptide affinity)ライブラリーを利用した 5) .このライブラリーでは大腸菌のそれぞれの遺伝子のC末端にタンパク質精製用のSPAタグが挿入されていたが,このタグをλ-Red相同組換え法を用いてVenusの遺伝子に置き換える方法をとることによって,ユニバーサルなプライマーを用いて廉価かつ効率的にライブラリーの作製を行うことができた.
Nature, 441, 840-846 (2006)[ PubMed] 著者プロフィール 略歴:2006年 大阪大学大学院基礎工学研究科博士課程 修了,同年より米国Harvard大学 ポストドクトラルフェロー. 専門分野:生物物理学,ナノバイオロジー. キーワード:1分子・1細胞生物学,システム生物学,プロテオミクス,超高感度顕微鏡技術,微細加工技術,生命反応の物理,生物ゆらぎ. 抱負:顕微鏡工学,マイクロ工学,遺伝子工学,コンピューター工学など,さまざまな分野にまたがるさまざまな要素技術を組み合わせて,生命を理解するための新しい画期的な技術をつくるのが仕事です.生物学,物理学,統計学などのあらゆる立場から生命活動の本質を理解し,人々の疾病克服,健康増進に役立てることが目標です. © 2010 谷口 雄一 Licensed under CC 表示 2. 1 日本
6kg 電源 100~240VAC 50/60Hz 25W 使用環境 18~28℃ 希望小売価格 (税抜) 11, 500, 000円 (税込 12, 650, 000円)
2019年1月15日 / 最終更新日: 2019年4月1日 ad_ma ニュース 当研究室にシングルセルトランスクリプトーム解析装置BD Rhapsody systemが導入されました。 松島研究室では独自の高感度whole-transcirptomeライブラリ増幅法をRhapsodyシステムに適用することにより、SMART-Seq2と同等の感度を有する包括的single-cell RNA-seq解析を実施しています。