ケトジェニック食とは、糖質の摂取を控えて脂質の摂取量を増やし、肝臓で脂質の分解によりケトン体を生成させる食事療法である。
この研究では、ケトジェニック食が腸内細菌叢を介して敗血症性肺損傷を軽減することを示した。腸内で特定の細菌が生成するアゼライン酸が、肺損傷の改善に寄与すると考えられる。
表紙絵は、損傷した肺（凧）と腸管（紐）が繋がり、腸肺軸のクロストークを表している。腸内にはケトジェニック食、細菌叢、アゼライン酸の構造式が描かれている。
M1マクロファージは、炎症反応で重要な役割を果たす一方、過剰な炎症が疾患の要因となることも知られている。
この研究では、HEATリピートタンパク質のMROH7が、M1マクロファージの抑制因子として機能することを明らかにした。MROH7は、細胞内でアラキドン酸（AA）の蓄積を通じて、リポ多糖結合タンパク質（LBP）のアセチル化と分解を促進し、NF-κBシグナル伝達およびIL-1β産生を抑制する。
表紙絵は、中国の射日神話をモチーフに、MROH7のはたらきを表している。后羿（MROH7）は複数の灼熱の太陽（過剰に活性化したマクロファージ）に矢（AA）を放ち、地上に安定をもたらす（炎症を抑制する）。
TBK1（TANK-binding kinase 1）はセリン・スレオニンキナーゼの一種で、インターフェロン調節因子のリン酸化を介して自然免疫を活性化することが知られている。
この研究では、ヒトやマウスの細胞において、TBK1にアスパラギンが結合すると相分離が促進され、自然免疫のシグナル伝達が活性化することを示した。一方、宿主細胞に感染したウイルスは、アスパラギン合成酵素の発現抑制を介して免疫を回避することができる。
表紙絵は、宿主の細胞内（蓮の葉）でアスパラギン（金色の粉）がTBK1の相分離を促進し（露滴を形成）、自然免疫応答を促進することを表している。
ヒトの腸ではpHや浸透圧が絶えず変化し、微生物叢の構成や疾患に影響を与えている。
この研究では、腸内細菌の一種Bacteroides thetaiotaomicronの遺伝子を改変し、腸の吸収不良によって引き起こされる浸透圧増加をin vivoで検出するバイオセンサーを作製した。ストレス条件下で誘導されるプロモーターと、蛍光のレポーター遺伝子を組み合わせて、浸透圧の変化を検知できるシステムを構築した。
表紙絵は、マウスの腸内でバイオセンサーの菌株が蛍光色素を発現している様子。
オリゴデンドロサイトは、中枢神経系において軸索に髄鞘を形成する細胞である。
この研究では、オリゴデンドロサイトが神経細胞の軸索の太さを感知する仕組みを明らかにした。機械刺激依存性のイオンチャンネルTMEM63Aが膜の伸長をカルシウムイオンシグナルに変換し、髄鞘のサイズ制御に寄与する。
表紙絵は、タコがサンゴを触って太さを感知しているイラストで、オリゴデンドロサイトが軸索の太さを感知する仕組みを描いている。
樹木に共生する微生物叢は、土壌の養分を増加し、植物の成長を促進し、病原体から保護することで、宿主の健康と生産性を向上させる。
この研究では、オークの木に共生する微生物叢が、非生物的ストレス（乾燥や栄養状態の変化）、および、生物的ストレス（病原菌や害虫）に晒されても、概ね安定していることを明らかにした。
表紙絵は、植物-微生物叢間の相互作用の堅牢性を描いている。病原菌や害虫（ピンク色）、干ばつの下でも、樹木に共生するコアな微生物叢（緑色）は安定している。
細胞内には、RNAやタンパク質が相分離して凝集した顆粒構造が存在する。この研究では、凝集しやすい一群のRNA「smOOPs」を抽出し、配列の特徴などを明らかにした。
細胞溶解液に有機溶媒を加えると、通常は水層にRNA、有機層にタンパク質が移動する。今回は、細胞液を加熱して注射針に通すことで難溶性のRNAを抽出する方法（semi-extractability assay）と、UV架橋によりタンパク質に結合したRNAを二層の境界面に移動させる方法（OOPS）を組み合わせて使用した。
表紙絵は、流動的なタコの足でsmOOPsの柔軟な相互作用や相分離の挙動を表現している。
神経変性疾患の一つであるアルツハイマー病では、骨量の減少が見られることが知られているが、そのメカニズムは十分に分かっていない。
この研究では、骨格幹細胞ニッチにおいて、感覚神経が骨形成の促進にはたらくことを明らかにした。神経細胞から分泌されるオステオポンチン（SPP1）が骨格幹細胞の自己複製や分化を促進する。アルツハイマー病モデルマウスでは、SSP1を発現するためのシグナル経路に異常が見られた。
表紙絵は、マウス胚の神経ネットワークを免疫染色で可視化したもの。
腫瘍関連マクロファージ（TAM）は、血管新生や細胞外マトリクス再構成、免疫抑制を通してがんの進展に寄与することが知られている。
この研究では、TAMが腫瘍内の神経成長も促進することを明らかにした。また、ゼブラフィッシュやマウスの脊髄損傷モデルで、損傷領域にTAMを移植すると、神経再生が促進されることを示した。
表紙絵では、TAMがはたらく組織の微小環境を水中風景で表現している。潜水艦（TAM）は、損傷したケーブルの修復（神経再生）、岩の移動（細胞外マトリクス再構成）、サンゴの再生（血管新生促進）を遂行している。
CAR-T細胞は、がん細胞の抗原を直接認識して活性化する人工的な受容体を導入したT細胞で、血液がんに対して優れた治療効果を示す。一方、固形がんでは抗原不均一性や免疫抑制機構が障壁となり、CAR-T細胞療法の効果が低いことが知られていた。
この研究では、IL-36γを放出するarmored CAR-T細胞が、固形がんの治療に有効であることを示した。armored CAR-T細胞は好中球を動員し、腫瘍微小環境の免疫を活性化する。また、内因性T細胞を活性化し、不均一な抗原も認識可能となる。
表紙絵はレキシントンの戦いで、イギリス軍に対抗する植民地軍をarmored CAR-T細胞療法に見立てている。
インフルエンザウイルスは、ウイルス表面に存在する糖タンパク質「ヘマグルチニン」を介して宿主細胞に結合する。ヘマグルチニンを標的とした抗体は、インフルエンザウイルスの感染を阻害することができる。
この研究では、ヘマグルチニンの幹領域に結合する中和抗体が、ウイルス膜にも結合していることをシュミレーション技術により明らかにした。抗体タンパク質の中でウイルス膜結合に重要なアミノ酸を変異させると、中和活性が低下する。
表紙絵は、ヘマグルチニン（青色）の幹領域と、ウイルス膜（底面）の両方に結合する中和抗体のFab部位（黄色）の構造モデル。
3Dバイオプリンティングは、細胞を含むインクを積層させて、立体的な組織様構造を作る技術である。
この研究では、特殊なコラーゲンと3Dバイオプリンティングを組み合わせて、整列した軸索構造を有する神経組織を作製した（NEAT：nanoengineered extrusion-aligned tract）。脊髄損傷マウスにこの人工神経組織を移植すると、軸索の再生や運動機能の回復が見られた。
表紙絵は、ケーキのデコレーションでNEAT技術を表している。水色のクリームは機械的柔軟性を備えたハイドロゲル、青い線はコラーゲン繊維、紫のキャンディは細胞を表す。
科学において未解決の課題に取り組むには、異なる専門分野のコラボレーションがしばしば重要となる。
この特集号では、そのような共同研究に関して様々な視点から洞察が述べられている。また、分子生物学において、細胞内の異なる部位や高分子が協調的にはたらくメカニズムについて総説を掲載している。
表紙絵は、さまざまな研究者の協働によって細胞小器官の連携に関する知見が蓄積し、また新たな視点がもたらされることをジグソーパズルで表現している。
がん治療において、細胞を介した薬剤送達システムの有用性が注目されている。この研究では、肥満細胞を人工的に改変し、腫瘍への薬物送達と免疫活性化を行う手法を開発した。改変された肥満細胞は、IgEを介して腫瘍特異的な抗原を認識し、腫瘍組織に蓄積する。その微小環境において、肥満細胞に内包されていた腫瘍溶解性ウイルスやサイトカインを放出し、腫瘍の成長抑制や抗腫瘍免疫活性化を誘導することができる。
表紙絵では、肥満細胞が柘榴の実に見立てられている。抗原（蝶）が肥満細胞（実）を破裂させ、薬剤を内包した顆粒が放出される。腫瘍（蟹）はその顆粒を取り込み、増殖が抑制される。
脳卒中や外傷性脳損傷の後に生じる神経炎症は、脳浮腫の原因となる。
この研究では、ヒトの脳浮腫組織において、C5a受容体1（C5aR1）を発現するミクログリアが豊富に存在し、それらが神経炎症に寄与することを明らかにした。
表紙絵では、中央のドラゴンがC5aR1陽性ミクログリア（Mg）、大きな炎が神経炎症を表している。地上の海老は神経毒性型のアストロサイト（As）、天上の兵士は損傷部位に動員された好中球（Neu）で、火の玉は炎症促進を表している。
不飽和脂肪酸は魚や植物油に多く含まれ、健康維持に重要とされている。一方、飽和脂肪酸は肉や乳製品に含まれ、過剰摂取は代謝性疾患に関与することが知られている。
この研究では、胆汁酸が異なる脂肪酸の吸収効率を制御していることを明らかにした。多価不飽和脂肪酸は優先的に胆汁酸混合ミセルに溶解し、腸管に取り込まれる。
表紙絵は、さまざまな脂肪酸が胆汁酸との相互作用にもとづき腸管を移動する様子を描いている。上の道路では、青色の車で不飽和脂肪酸が効率的に肝臓へ運ばれている（吸収）。下の道路では赤色の車で飽和脂肪酸が埋立地へ運ばれている（排泄）。
1-デオキシスフィンゴ脂質は、正常組織ではほとんど見られず、いくつかの疾患と関連して検出されることが知られている。黄斑部毛細血管拡張症では、1-デオキシスフィンゴ脂質の血中濃度が上昇し、網膜色素上皮細胞において細胞膜受容体が減少していることから、1-デオキシスフィンゴ脂質が膜タンパク質の輸送に影響を与える可能性が示唆されていた。
この研究では、1-デオキシスフィンゴ脂質が細胞内で小胞体の出芽部位に蓄積し、膜の流動性を低下させ、タンパク質輸送を妨げることを示した。
表紙絵は、網膜色素上皮細胞の共焦点顕微鏡画像で、Sec61（グリーン）が小胞体膜、Sec23（マゼンダ）が出芽部位を標識している。
プロテオスタシスとは、タンパク質の折りたたみや分解の制御にもとづくタンパク質の恒常性を指す。分子シャペロンネットワークのマスター転写因子であるHSF1は、プロテオスタシス制御因子の一つとして知られている。
この研究では、HSF1が活性化した条件下においては、がん抑制タンパク質p53の不安定なドミナントネガティブ変異体の適応度が高くなり、腫瘍形成変異の獲得と維持が促進されることを明らかにした。
表紙絵では、さまざまなp53変異体の構造が手書きの線画で描かれている。白丸部分で、通常の条件下（ピンク色）ではp53のDNA結合ドメインの変異は不安定だが、HSF1活性化状態（青色）では安定化している。
肝細胞は代謝、解毒、胆汁産生など幅広い機能を担う臓器である。偏った食生活は肝細胞死を誘発し、代謝機能障害関連脂肪肝炎を促進する。
この研究では、偏った食生活のストレスは、細胞死を起こさなかった肝細胞に対しても機能的な影響を与えることを明らかにした。慢性的な高脂肪食の下で、肝細胞は肝機能を低下させて増殖能を高め、結果として腫瘍形成のリスクが高まる。
表紙絵は、肝臓の組織構造を都市になぞらえ、健康が維持された状態（後方）と、各細胞が代謝ストレスに適応して生存した結果腫瘍形成が促進される様子（前方）を表している。
この研究では、膵管腺がんにおいて神経系の併存症状が現れるメカニズムを明らかにした。腫瘍由来のS-アデノシルメチオニン（SAM）が、脳の外側腕傍核でメチル基転移酵素様タンパク質（METTL14）と協調してアドレノメデュリン遺伝子のmRNA修飾を促進し、ニューロンの過剰活性化を引き起こす。
表紙絵は、膵臓がんが脳の神経回路に影響を及ぼす仕組みを描いている。左下の岩（膵臓）の黒い穴（腫瘍）から鳥の群れ（SAM）が飛び立ち、桃の木（脳）になる桃（外側腕傍核）を変色（ニューロンの過剰活性化）させている。孫悟空（メチオニン制限食）はこの機構を妨げる治療法となることが期待される。
腸内細菌が合成するタンパク質は、宿主であるヒトの健康にさまざまな影響を及ぼすが、アミノ酸配列ベースの解析では網羅的なタンパク質の機能の推定に限界があった。
この研究では、タンパク質の構造予測にもとづくデータベースを構築し、ファージを含む多様な微生物の機能的なプロテオーム解析を可能にした。
表紙絵では、腸内にマイクロバイオーム由来のさまざまなタンパク質の構造が描かれている。虫眼鏡で拡大されたタンパク質はビフィズス菌にコードされたメラトニン合成酵素で、ヒト（宿主）のアイソザイムに相当すると考えられる。
この研究では、中国で14箇所の遺跡から発掘されたネコ科動物の骨のDNAを分析し、人間とネコにおける交流の歴史を調べた。その結果、おおよそ紀元前3400年から紀元後150年にかけて、イエネコとは異なるベンガルヤマネコが人類と共生していたことが分かった。その後、数世紀の空白期間を経て、紀元後730年頃にイエネコがシルクロードを通じて中国にもたらされたと考えられる。当時のイエネコの毛は、一部または全体が白かったと推定されている。
表紙絵では、DNAを挟んで左右にベンガルヤマネコとイエネコが描かれ、イエネコが眺める背景にシルクロードが続いている。
維管束植物は、根から水を吸収し、道管で水を輸送して再分配する。
この研究では、陸上植物の茎頂分裂組織において、ホメオドメイン-ロイシンジッパー転写因子がアクアポリンの発現を活性化し、水分恒常性を制御していることを示した。
表紙絵では、水滴の中に苔類、シロイヌナズナ、イネが描かれている。これらの異なる陸上植物で、茎頂分裂組織の水分調節機構が保存されており、多様な気候に適応するための重要な分子フレームワークであると考えられる。
インターロイキンは、免疫細胞で産生される一群のサイトカインで、T細胞の分化や機能を調節する因子として知られている。
この研究では、がん細胞を特異的に攻撃する「キメラ抗原受容体T細胞（CAR-T細胞）」において、インターロイキン9受容体を人工的に発現させると、抗腫瘍機能が促進されることを示した。
表紙絵では、ボウル（CAR-T細胞）に黄金の材料（インターロイキン9）が加えられ、下流のシグナル経路（STAT1、STAT3、STAT4、STAT5）が活性化することが表現されている。
固形がんの腫瘍微小環境において、好中球には腫瘍促進機能を有するものや抗腫瘍機能を有するものなど、さまざまな亜集団が存在することが知られている。
この研究では、腫瘍-間質境界面に存在するSox2陽性腫瘍開始幹細胞がアラキドン酸を分泌し、周囲の好中球のインターフェロン反応を阻害して抗腫瘍機能を抑制することを示した。
表紙絵は、中国の諺「近朱者赤、近墨者黒（朱に交われば赤くなる）」をモチーフにしている。墨を垂らした近くの魚は、Sox2陽性腫瘍開始幹細胞により免疫抑制を受けた好中球を表している。
神経細胞や内分泌細胞におけるカルシウムイオン依存性のエキソサイトーシスでは、SNAREタンパク質群を介して小胞膜と細胞膜の融合が起こる。
この研究では、人工蛍光アミノ酸とヒスチジン結合遷移金属イオンを用いた新たなFRET法により、syntaxin1（細胞膜のt-SNAREタンパク質）の構造変化をマッピングした。
表紙絵では、細胞膜中に存在するPIP2（ピンク色のリン脂質）がsyntaxin1（αヘリックス構造のタンパク質）の構造変化、および、Munc18-1タンパク質（ピンク色のタンパク質）との相互作用を制御することを表している。
松果体は、左右の大脳半球の間に位置する小さな内分泌器官で、メラトニンの生成を通して概日リズムを制御する。
本研究では、ヒトの多能性幹細胞から松果体オルガノイドを作成した。このオルガノイドは、松果体と同様にノルアドレナリンに応答し、メラトニンを生成する。
表紙絵では、中央に睡眠シグナルを発する松果体オルガノイド、背景にメラトニンの構造式が描かれている。星形のベッドで休む赤ちゃんは、夜間のメラトニンの鎮静効果を表している。
クライオ電子線トモグラフィーは、生体内の分子構造を可視化する手法である。
この研究では、クラミドモナスを対象として、1829個のトモグラム（断層画像データから再構成された三次元画像）を作成した。細胞内のさまざまな高分子を包括的に可視化する「視覚的プロテオミクス」を実現した例となる。
表紙絵はトモグラムの一つで、分裂初期のミトコンドリア（青緑色：膜、黄色：ATP合成酵素）が見られる。
テナガザルは、ヒトや大型類人猿に近縁の霊長類である。
この研究では、テナガザル科で現存する18種の全ゲノムおよび絶滅した3種のミトコンドリアゲノムを解読し、系統解析を行った。また、比較ゲノム解析の結果、ソニック・ヘッジホッグ（SHH）遺伝子における205塩基の欠失が、テナガザルの長い前肢と関連することが示唆された。
表紙絵は、世界で最も絶滅の危機に瀕している霊長類とされるハイナンテナガザルの親子の写真。
哺乳類の大脳皮質は、知覚や認知、運動など高次的な機能の基盤となっている。
この研究では、マウスの大脳皮質において単一細胞レベルのプロジェクトーム解析を行い、皮質の高解像度の層構造を明らかにした。
表紙絵は、神経細胞の軸索投射を樹木に見立て、それが夜空の下で野原を照らし、大脳皮質のコネクトームが自然を探究する認知能力の基盤であることを表現している。
