長時間の睡眠不足が哺乳類にサイトカインストーム様症候群を引き起こす

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長時間の睡眠不足が哺乳類にサイトカインストーム様症候群を引き起こす

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)01176-5#%20

ディ・サン 14
ケテン・リン 14
イニー・ヤン 14
劉清華
李玉龍
エリック・エルカン・チャン 15
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脚注を表示掲載:2023年11月27日DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.10.025

ハイライト

マウスの睡眠を奪うための非常に効率的なパラダイムを紹介する。

BBBを通過するPGD2排出は睡眠遮断によって促進される

睡眠不足はサイトカインと循環好中球の増加を誘発する。

睡眠不足の脳は、PGD2/DP1軸を介して末梢免疫系に影響を及ぼす。
まとめ
ほとんどの動物は睡眠を必要とし、睡眠不足は死を含む深刻な病態生理学的結果を引き起こす。マウスの睡眠影響を調べるこれまでの実験的アプローチでは、急速眼球運動睡眠（REMS）と非急速眼球運動睡眠（NREMS）の両方を持続的に奪うことはできなかった。ここで我々は、マウスが96％の時間覚醒状態を維持する「水によるカーリング防止」パラダイムを報告する。この実験に4日間さらされると、マウスは重度の炎症を起こし、約80％が死亡する。睡眠不足は脳内のプロスタグランジンD2（PGD2）レベルを上昇させ、血液脳関門を介したPGD2の流出（ATP結合カセットサブファミリーC4トランスポーターによる）が、循環好中球の蓄積とサイトカインストーム様症候群の両方を引き起こすことを見出した。PGD2/DP1軸を実験的に破壊すると、睡眠不足によって誘発される炎症が劇的に減少した。このように、我々の研究は、中枢神経系におけるPGD2の睡眠に関連した変化が、末梢免疫系に重大な病理学的結果をもたらすことを明らかにした。
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サレティンJ.M.
ゴールドスタイン-ピエカルスキーA.N.
ウォーカーM.P.
睡眠不足のヒトの脳
Nat. Rev. Neurosci. 2017; 18: 404-418
https://doi.org/10.1038/nrn.2017.55
論文で見る
スコープス (558)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
チャン S.L.
ラヘンス N.F.
Yue Z.
アーノルドD.M.
パクスティス・P.P.
シュワルツ J.E.
セガールA.
概日時計がマウスとヒト細胞における血液脳関門からの排出を制御している。
Nat. Commun. 2021; 12617
https://doi.org/10.1038/s41467-020-20795-9
論文で見る
スコープス (47)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
フィッシャー S.
クリューバーN.
ブルクハルト・メディッケ K.
ピエッチM.
シュミット A.M.
ウェルナー P.
シルマー K.
ルッケンバッハT.
ゼブラフィッシュ（Danio rerio）胚において、Abcb4は化学物質の取り込みに対するマルチセノバイオティクルトランスポーターおよびアクティブバリアとして働く。
BMC Biol.
https://doi.org/10.1186/1741-7007-11-69
論文で見る
スコープス (135)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
Zhang S.L.
Yue Z.
アーノルドD.M.
Artiushin G.
セガールA.
血液脳関門に存在する概日時計が、有害物質の排出を制御している。
Cell. 2018; 173: 130-139.e10
https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.017
論文で見る
スコープス (127)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ホーキンス B.T.
サイクス D.B.
ミラー D.S.
血管内皮増殖因子による血液脳関門P-糖蛋白輸送活性の迅速で可逆的な調節。
J. Neurosci. 2010; 30: 1417-1425
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.5103-09.2010
論文で見る
スコープス (94)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
Zhao Z.
ネルソンA.R.
ベトショルツC.
ズロコビッチB.V.
血液脳関門の確立と機能不全。
Cell. 2015; 163: 1064-1078
論文で見る
スコープス (973)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
グラハム G.G.
デイビス M.J.
デイ R.O.
モハムダリー A.
スコット K.F.
パラセタモールの現代薬理学：治療作用、作用機序、代謝、毒性および最近の薬理学的知見。
Inflammopharmacology. 2013; 21: 201-232
https://doi.org/10.1007/s10787-013-0172-x
論文で見る
スコープス (398)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
カントロウィッツ F．
ロビンソンD.R.
マクガイアM.B.
レバインL.
副腎皮質ステロイドは、リウマチ滑膜によるプロスタグランジン産生を阻害する。
Nature. 1975; 258: 737-739
https://doi.org/10.1038/258737a0
論文で見る
スコパス (180)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
浦出康裕
早石 修
プロスタグランジンD2と睡眠・覚醒調節機構。
Sleep Med. 2011; 15: 411-418
https://doi.org/10.1016/j.smrv.2011.08.003
論文で見る
スコープス(148)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Qu W.M.
ホアン Z.L.
Xu X.H.
Aritake K.
江口直樹
南部文雄
成宮慎一郎
裏出 Y.
早石 修
リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素は、生理的睡眠の調節に関与するプロスタグランジンD2を産生する。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006; 103: 17949-17954
https://doi.org/10.1073/pnas.0608581103
論文で見る
スコープス (137)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
浦出康裕
北浜一郎
大石裕之
金子貴志
水野直樹
早石 修
ラット成体脳のレプトメニング、脈絡叢およびオリゴデンドロサイトにおけるプロスタグランジンD合成酵素mRNAの優性発現。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993; 90: 9070-9074
https://doi.org/10.1073/pnas.90.19.9070
論文で見る
スコープス (228)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
溝口明彦
江口直樹
木村和彦
清原康博
Qu W.M.
黄 Z.L.
望月 亨
ラザロ M.
小林崇
金子貴志
他
プロスタグランジンD受容体のマウス前脳基底部クモ膜海綿体細胞への優位な局在と非急眼球運動睡眠調節への関与。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001; 98: 11674-11679
https://doi.org/10.1073/pnas.201398898
論文で見る
スコープス (172)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
スキャメルT.E.
ゲラシチェンコ D.Y.
望月 亨
マッカーシー M.T.
エスタブルック I.V.
シアーズ C.A.
セーパー C.B.
裏出 Y.
早石 修
アデノシンA2aアゴニストは睡眠を増加させ、腹外側視索前野ニューロンにおいてFosを誘導する。
神経科学。2001; 107: 653-663
https://doi.org/10.1016/s0306-4522(01)00383-9
論文で見る
(0件)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ギャロピンT.
ルッピ P.H.
Cauli B.
ウラデ Y.
ロシエ J.
早石 O.
ランボレズ B.
フォートP.
内因性ソムノゲンであるアデノシンは、腹外側視索前核のA2A受容体を介して睡眠促進ニューロンのサブセットを興奮させる。
Neuroscience. 2005; 134: 1377-1390
https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2005.05.045
論文で見る
スコパス (163)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
リチョッティ E.
フィッツジェラルドG.A.
プロスタグランジンと炎症。
動脈硬化。血栓。Vasc. Biol. 2011; 31: 986-1000
https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.110.207449
論文で見る
スコープス (2499)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ウッドワード D.F.
ジョーンズ R.L.
成宮慎一郎
国際基礎および臨床薬理学連合。LXXXIII：プロスタノイド受容体の分類、15年の進歩の更新。
Pharmacol. 2011; 63: 471-538
https://doi.org/10.1124/pr.110.003517
論文で見る
スコープス (341)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ジン M.
Zhang Y.
Wang H.
Li Y.
神経化学物質を高感度かつ特異的にイメージングするためのGタンパク質共役型受容体ベースのセンサー。
J. Neurochem. 2019; 151: 279-288
https://doi.org/10.1111/jnc.14855
論文で見る
スコープス (32)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Wan J.
Peng W.
Li X.
Qian T.
Song K.
Zeng J.
Deng F.
Hao S.
Feng J.
Zhang P.
et al.
セロトニン動態を測定する遺伝子コード化センサー。
Nat. Neurosci. 2021; 24: 746-752
https://doi.org/10.1038/s41593-021-00823-7
論文で見る
スコープス (92)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
Dong H.
Li M.
Yan Y.
Qian T.
Lin Y.
Ma X.
Vischer H.F.
Liu C.
Li G.
Wang H.
他。
ヒスタミン放出をin vitroおよびin vivoで測定するための遺伝子コード化センサー。
Neuron. 2023; 111: 1564-1576.e6
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.02.024
論文で見る
スコパス(3)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
孫 F.
Zhou J.
Dai B.
Qian T.
Zeng J.
Li X.
Zhuo Y.
Zhang Y.
Wang Y.
Qian C.
et al.
次世代GRABセンサーによる生体内ドーパミン活性モニタリング。
Nat. Methods. 2020; 17: 1156-1166
https://doi.org/10.1038/s41592-020-00981-9
論文で見る
スコープス (158)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
Wang H.
Qian T.
Zhao Y.
Zhuo Y.
Wu C.
Osakada T.
陳 P.
Ren H.
Yan Y.
Geng L.
高選択的で高感度な遺伝子コード化神経ペプチドセンサーのツールキット。
2022
https://doi.org/10.1101/2022.03.26.485911
論文で見る
クロス
グーグル奨学生
桐山真理子
牛首文雄
小林崇
平田光男
杉本祐史
成宮慎一郎
チャイニーズハムスター卵巣細胞で発現するマウス・プロスタノイド受容体の8タイプおよびサブタイプのリガンド結合特異性。
Br. J. Pharmacol. 1997; 122: 217-224
https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0701367
論文で見る
スコープス (463)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
松村英樹
中島達男
逢坂 剛
佐藤慎一郎
川瀬和彦
久保 E.
カンタ S.S.
笠原一彦
早石 修
プロスタグランジンD2感受性の睡眠促進領域が吻側前脳基底部腹側表面に規定される。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994; 91: 11998-12002
論文で見る
スコープス (127)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ワン T.A.
テオ C.F.
オーカーブロム M.
チェン C.
タイナン-ラ・フォンテーヌM.
グライナー V.J.
ディアス A．
マクマナス M.T.
ヤン・Y.N.
ヤン L.Y.
マウス視索前野における温度依存性PGD(2)産生を介した体温調節。
Neuron. 2019; 103: 309-322.e307
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.04.035
論文で見る
スコープス (41)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル・スカラー
ペティファーR.
ハンセルT.T.
アルマーR.
アレルギー性疾患の治療法としてのプロスタグランジンD2受容体DP1とCRTH2の拮抗作用。
Nat. Drug Discov. 2007; 6: 313-325
論文で見る
スコープス (274)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ソン W.L.
ワン M.
リチョッティ E.
フリース S.
Yu Y.
グロッサー T.
ライリー M.
ローソン J.A.
フィッツジェラルドG.A.
テトラノールPGDMは、マウスおよびヒトにおけるプロスタグランジンD2の生合成を反映する豊富な尿中代謝産物である。
J. Biol. Chem. 2008; 283: 1179-1188
https://doi.org/10.1074/jbc.M706839200
論文で見る
スコープス (73)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
リュー M.
Liu H.
Li F.
Shen Y.
Zhang L.
Wang G.
Wang H.
Qu C.
Chen G.
Zhao X.
et al.
中国済南市におけるメタゲノム調査により、原因不明熱（FUO）患者の血清マイクロバイオームと生化学的特徴が明らかになった。
Lett. Appl. Microbiol. 2023; 76ovad060
論文で見る
スコープ (0)
クロス
グーグル奨学生
リード G.
ヴィエリンガP.
ゼルサーN.
ファン・デル・ヘイデンI.
クイル A.
デ・ハース M.
ヴィンホルス J.
ボルストP.
ヒト多剤耐性タンパク質MRP4はプロスタグランジン排出トランスポーターとして機能し、非ステロイド性抗炎症薬によって阻害される。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003; 100: 9244-9249
https://doi.org/10.1073/pnas.1033060100
論文で見る
日本学術振興会特別研究員
PubMed
クロス
グーグル奨学生
赤沼誠一
橋本和彦
吉田康弘
久保雄一郎
細谷和彦
炎症によるラット血液脳関門を通過するプロスタグランジンD2の排泄抑制：有機アニオントランスポーター3および多剤耐性関連タンパク質4のダウンレギュレーションの関与。
Biol. Biol. Biol. 2020; 43: 1669-1677
https://doi.org/10.1248/bpb.b20-00388
論文で見る
スコープス (4)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
筧 昭夫
寺崎 毅
杉山祐子
血液脳関門における排出輸送の新しい解析法としての脳排出指標。
J. Pharmacol. Exp. Ther. 1996; 277: 1550-1559
論文で見る
パブコメ
グーグル奨学生
Wang G.
Li Q.
Xu J.
Zhao S.
Zhou R.
Chen Z.
Jiang W.
Gao X.
Zhou S.
Chen Z.
et al.
成体マウスにおける睡眠の体細胞遺伝学的解析。
J. Neurosci. 2022; 42: 5617-5640
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0089-22.2022
論文で見る
スコープス (3)
クロス
グーグル奨学生
Zhou R.
Wang G.
Li Q.
Meng F.
Liu C.
Gan R.
Ju D.
Liao M.
Xu J.
Sang D.
et al.
マウスにおける睡眠量の転写制御のためのシグナル伝達経路。
Nature. 2022; 612: 519-527
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05510-6
論文で見る
スコパス (10)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
リッティルシュ D.
フーバー＝ラング M.S.
フリール M.A.
ウォードP.A.
盲腸結紮穿刺による実験的敗血症の免疫学的徴候。
Nat. Protoc. 2009; 4: 31-36
https://doi.org/10.1038/nprot.2008.214
論文で見る
日本学術振興会特別研究員
PubMed
クロス
グーグル奨学生
トスカーノ M.G.
ガネア D.
ガメロ A.M.
噴門結紮穿刺法。
J. Vis. Exp. 2011; 2860
https://doi.org/10.3791/2860
論文で見る
スコープス (151)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ザモア Z.
ヴィージーS.C.
慢性的な睡眠障害の神経学的結果。
Trends Neurosci. 2022; 45: 678-691
https://doi.org/10.1016/j.tins.2022.05.007
論文で見る
スコープス (14)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
オーウェンズD.J.
ツイストC.
コブリーJ.N.
ハワトソンG.
クローズG.L.
運動誘発性筋損傷：それは何ですか、その原因と栄養解決策は何ですか？
Eur. J. Sport Sci. 2019; 19: 71-85
https://doi.org/10.1080/17461391.2018.1505957
論文で見る
スコープス（150）
PubMed
Crossref
グーグル奨学生
ピークJ.M.
ノイバウアーO.
デラ・ガッタ P.A.
野坂和彦
運動後の回復過程における筋損傷と炎症。
J. Appl. Physiol. (1985). 2017; 122: 559-570
論文で見る
スコープス (352)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
アフマド A.S.
オッタラーH.
マキエルC.B.
ストリックランド M.
ドレS.
睡眠調節と神経学的転帰におけるL-PGDS-PGD2-DP1受容体軸の役割。
睡眠。2019; 42zsz073
https://doi.org/10.1093/sleep/zsz073
論文で見る
スコープス (19)
Crossref
グーグル奨学生
ベイト C.
ケンプスターS.
ウィリアムズA.
プロスタグランジンD2は、ミクログリア細胞を活性化するアミロイドベータまたはプリオンによる神経細胞損傷を媒介する。
Neuropharmacology. 2006; 50: 229-237
https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2005.09.008
論文で見る
スコパス (37)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Zhao H.
大日向和彦
吉川美穂子
中枢性プロスタグランジンD(2)はマウスDP(1)受容体を介して抗不安様作用を示す。
Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2009; 88: 68-72
https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2008.10.001
論文で見る
スコパス (23)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
早石 修
裏出良典
江口直樹
Huang Z.-L.
プロスタグランジンD合成酵素および受容体の遺伝子とアデノシンA2a受容体は、NREM睡眠の恒常性制御に関与している。
Arch. Ital. 生物学 2004; 142: 533-539
論文で見る
PubMed
グーグル奨学生
スピック I.
ブレヌションC.
アンジェリV.
Staumont D.
フルーリー S.
カプロン M.
トロタン F.
Dombrowicz D.
プロスタグランジンD2受容体DP2/CRTH2の活性化はマウスにおけるアレルギー性炎症を増加させる。
J. Immunol. 2005; 174: 3703-3708
論文で見る
パブコメ
クロスレフ
グーグル奨学生
佐藤 崇
諸井理恵子
有竹和彦
浦出康裕
金井勇雄
鷲見和彦
横関裕史
平井秀樹
永田和彦
原 亨
プロスタグランジンD2はCRTH2受容体を介して皮膚の慢性アレルギー性炎症に重要な役割を果たしている。
J. Immunol. 2006; 177: 2621-2629
論文で見る
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
Seugnet L.
鈴木康弘
ドンレアJ.M.
ゴットシャルク L.
ショウ P.J.
成虫発生初期の睡眠不足は、成虫ショウジョウバエにおいて長期にわたる学習障害をもたらす。
Sleep. 2011; 34: 137-146
https://doi.org/10.1093/sleep/34.2.137
記事で見る
スコープス (76)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Zhu Y.
フェニックP.
Zhan G.
Somach R.
Xin R.
ヴィージーS.
断続的な短時間睡眠は、持続的な睡眠覚醒障害と軌跡状神経節およびオレキシン作動性ニューロンの変性をもたらす。
Sleep. 2016; 39: 1601-1611
https://doi.org/10.5665/sleep.6030
論文で見る
スコパス (30)
Crossref
グーグル奨学生
デイヴィス S.K.
アン J.E.
レヴェル V.L.
ホームズB.
マン A.
ロバートソン F.P.
キュイ N.
ミドルトン B.
アッカーマン K.
カイザー M.
他。
睡眠不足がヒトのメタボロームに及ぼす影響。
Proc. Natl. Sci. USA. 2014; 111: 10761-10766
https://doi.org/10.1073/pnas.1402663111
論文で見る
スコープス (331)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
リウ・エイ
チェン A.
心血管機能障害における睡眠不足の役割。
生命科学 2019; 219: 231-237
https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.01.006
論文で見る
スコープス (43)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
シンプソン N.S.
ディオロンビ M.
スコット-サザーランドJ.
ヤン・H.
バット V.
ゴータム S.
マリントン J.
ハックM.
睡眠制限と回復の繰り返しパターン：我々はそれに慣れるか？
脳行動。Immun. 2016; 58: 142-151
https://doi.org/10.1016/j.bbi.2016.06.001
論文で見る
スコープス (57)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
クレマン S．
クナブ K.
オイラーM.
ウェグナー A.
ガリバガオグル H.
アッカーマン J.
フィッシャー K.
キエンヘファー D.
クライニチュック G.
ハーンJ.
他。
クロドロネートリポソームの抗炎症効果には好中球の凝集が関与している。
J. Exp. Med. 2023; 220e20220525
https://doi.org/10.1084/jem.20220525
論文で見る
スコープス(2)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
サンジャナ・N.E.
シャレムO.
Zhang F.
CRISPRスクリーニングのための改良ベクターとゲノムワイドライブラリー。
Nat. Methods. 2014; 11: 783-784
https://doi.org/10.1038/nmeth.3047
論文で見る
スコープス (3027)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
バージャーZ.
フライ C.G.
リュー D.
ダン Y.
ブシャール K.E.
分布シフト補正を用いたコンパクトニューラルネットワークによるロバストな自動睡眠スコアリング。
PLoS One. 2019; 14e0224642
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0224642
論文で見る
スコープス(28)
クロス
グーグル奨学生
シンデリン J.
アルガンダ-カレーラスI.
フリーズE.
ケイニッヒV.
ロンゲア M.
ピエツシュ T.
プライビッシュ S.
ルーデン C.
ザールフェルト S.
Schmid B.
Fiji：生物学的画像解析のためのオープンソースプラットフォーム。
Nat. Methods. 2012; 9: 676-682
論文で見る
(株)スクープス(34848)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ボルジャーA.M.
ローゼM.
Usadel B.
Trimmomatic: イルミナ配列データ用の柔軟なトリマー。
Bioinformatics. 2014; 30: 2114-2120
論文で見る
論文リスト
PubMed
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ドビンA.
デイビスC.A.
シュレシンジャーF.
ドレンコウ J.
ザレスキー C.
ジャ S．
バトゥット P.
シャイソン M.
Gingeras T.R.
STAR：超高速ユニバーサルRNA-seqアライナー。
Bioinformatics. 2013; 29: 15-21
論文で見る
筑波大学
PubMed
クロスリファレンス
グーグル奨学生
リャオ Y.
スマイスG.K.
Shi W.
featureCounts：配列リードをゲノムの特徴に割り当てるための効率的な汎用プログラム。
Bioinformatics. 2014; 30: 923-930
論文で見る
ゲノム解析
PubMed
クロスリファレンス
グーグル奨学生
スチュアート T.
バトラーA.
ホフマンP.
ハーフェマイスター C.
パパレキシ E.
マウク W.M.
ハオ Y．
ストエッキウス M.
スミベルト P.
Satija R.
シングルセルデータの包括的統合。
Cell. 2019; 177: 1888-1902.e21
論文で見る
スコープス (5809)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
クレショフ M.V.
ジョーンズ M.R.
ルイラード A.D.
フェルナンデス N.F.
ドアンQ.
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グーグル奨学生
赤沼誠一郎
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スコープス (248)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル・スカラー
論文情報
出版履歴
出版 2023年11月27日
受理 受理：2023年10月25日
改訂版受理 2023年8月17日
受理：2023年3月5日 受理日：2023年3月5日
出版段階
インプレス、ジャーナル予稿集
識別
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.10.025

著作権
© 2023 Elsevier Inc.
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