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1. 主体性：自ら問いを立て、考え、行動する
2. 協働性：チームで支え合い、責任を共有する
3. 探究心：結果に満足せず、本質を追究し続ける
本研究室では、主体的に研究に取り組み、知的探究心を持って課題に挑戦できる学生を歓迎します。動物実験においては、マウスの系統維持や日常管理など一定の負担も伴いますが、メンバー同士が協力し合い、責任を分担しながら取り組む体制を整えています。動物の扱いに不安がある方も、先輩学生やスタッフが丁寧に指導しますので、安心して研究に専念できます。
また、本研究室では学部卒業にとどまらず、大学院（修士課程）への進学を強く推奨しています。修士課程では、専門的知識の深化に加え、自ら仮説を立て、実験計画を構築し、得られた結果を論理的に整理・発信し、議論を通じて新たな課題を見出し解決する力を養うことができます。これらの経験は、社会に出る前の重要な基盤となるはずです。
研究に真摯に向き合い、自ら考え行動できる意欲ある方の参加を期待しています。
網様核（thalamic reticular nucleus, TRN）のGABA作動性ニューロンは、視床中継核および皮質―視床回路の活動を抑制的に制御し、感覚情報のゲーティングや同期活動の調節において重要な役割を担うことが知られている。視床前核群（anterior thalamic nuclei）は、辺縁系回路の一部として海馬―乳頭体―帯状皮質と連関し、記憶形成や空間認知、ナビゲーション機能に関与する中枢である。本研究の写真は、PV-Creマウスを用い、視床前核にCre依存性逆行性AAVベクター（rAAV2-retro-CAG-FLEX-GFP）を微量注入することで、視床前核へ投射するパルブアルブミン陽性（PV⁺）ニューロンを選択的にGFPで標識したものである。主として網様核に由来するPV陽性投射ニューロンの分布や投射パターンを高い特異性で可視化することが可能となる。
てんかんを発症すると、肥満や糖尿病などの代謝疾患を併存するリスクが高くなることが知られている。本研究室では、扁桃体外側基底核への反復刺激により誘導される側頭葉てんかんモデルマウスを用い、てんかん発作が高血糖・肥満を引き起こすメカニズムの解明を進めている。本モデルでは、発作獲得後1週間で体重差が生じ、3週間で耐糖能低下、7週間で空腹時血糖値・インスリン濃度の上昇、HOMA-IR値の亢進および著しい肥満が観察される。さらに近年は、神経回路機能や代謝制御に関わる糖鎖修飾に着目し、視床におけるシアル酸転移酵素St3Gal4のアクセプター基質タンパク質を探索することで、てんかん病態と脳内糖鎖修飾変化との関連解明を目指している。
脳・腸・筋を統合的に捉える「脳腸筋軸」に着目し、非侵襲的バイオマーカーとして尿中揮発性有機化合物（VOC）の網羅的解析を進めている。SPME-GC/MSにより取得したVOCプロファイルを統計解析および機械学習手法によって統合し、サルコペニアやフレイル、精神的ストレスに関連する代謝変動の同定を試みる。さらに、腸内細菌叢の構成変化や宿主の代謝酵素活性との関連性を多角的に解析し、その相互作用の解明を通じて病態メカニズムの理解を深めることを目的とする。加えて、これらの知見に基づいた早期診断法やリスク評価指標の開発を目指す。得られた成果は、生活習慣介入や予防医療への応用にとどまらず、個別化ヘルスケアの実現に寄与することが期待される。
本研究では、美人の湯として知られる山鹿温泉さくら湯をフィールドに、温泉入浴習慣がこころとからだの健康に与える影響を科学的に検証します。温泉入浴は、温熱作用による血流改善、自律神経の調整、ストレス軽減、睡眠や活動性の改善、地域交流の促進などを通じて、フレイル予防に関わる可能性があります。そこで、高齢者や地域住民を対象に、身体機能、生活習慣、メンタル指標、尿中VOCなどを測定し、温泉入浴と代謝機能・フレイル関連指標との関係を解析します。さらに、尿中の揮発性成分を手がかりに、身体の内側で生じる代謝変化を可視化し、日々の生活習慣と健康状態を結びつけて理解することを目指します。伝統的に語られてきた温泉の健康効果を、生命科学とデータ解析により見える化し、健康寿命の延伸につながる新しい予防研究を目指します。
私たちは一つのことを究めることによって初めて真理やものごとの本質を体得することができます。究めるということは一つのことに精魂込めて打ち込み、その核心となる何かをつかむことです。一つのことを究めた体験は、他のあらゆることに通じます。私たちと共に神経可塑性の探求の旅に出かけませんか！
代謝生物学・生化学を専門としています。アメリカ・テキサス州立大学の生化学教室に留学し、腸上皮における糖鎖研究で経験を積みました。現在は、脳の高次機能と代謝についての研究を学生さんと共に進めています。
シアル酸転移酵素St3Gal4を欠損したマウスモデルを用いて、脳と腸の相関性についての研究を行っています。加えて、側頭葉てんかんモデルマウスを対象に、尿や糞便中に含まれる揮発性有機化合物（VOC）を分析し、腸内細菌との関連性を調べています。 趣味：私の趣味は自動車の運転です。週末にはよく郊外にドライブに出かけます。
うつ不安モデル動物における視床前核ニューロンの機能について研究しています。 星薬科大の田村先生（電気生理学）に教わりながら、AAVウイルスを使って視床前核や乳頭体に蛍光タンパク質導入しています。毎日新しい発見があり、研究活動の面白さが分かってきました。最初は失敗ばかりでも、繰り返しチャレンジすることで壁を突破してきました。こういった経験をもっとたくさん積んで、京都市で教員をされている昨年卒業された先輩のように、自分も子供たちに科学の面白さを伝えていきたいです。
加藤研とは――成長の機会を見つけ、社会における自分の役割を見出す場所です。研究室に所属できる時間は人生の中では限られていますが、その時間は個性豊かな仲間と刺激し合える特別なひとときです。未知の知識や新たな発見に出会い、自分自身の新しい一面を見つけることができます。ここでの経験は単なる学びにとどまらず、人生を豊かにする大切な体験となるはずです。これからその扉を開くあなたを、心から歓迎します。学部だけでは到達できない、まだ誰も見たことがない景色を一緒に見に行きましょう。
私は不安・うつ様行動を示すSt3Gal4欠損（KO）マウスを用い、脳内および血中における組織非特異的アルカリホスファターゼ（TNAP）の発現変動と神経回路構造の変化との関連について研究しています。TNAP量が音驚愕試験により評価される不安様行動と有意な相関を示すことから、TNAPの機能的役割に着目し不安症状の発現様式と分子レベルの制御機構との関連を明らかにすることを目的として、統合的な解析を進めています。教職を取っていますが、修士に進学してもう少し研究したいと思っています。
これまでアメリカンフットボール部にてマネージャーを務め、チーム運営を支えてきました。現在は、フェネチルアミンの脳内分布に着目し、その局在と神経機能との関連について研究を行っています。フェネチルアミンは情動や報酬系に関与する神経調節物質として知られており、その分布特性を明らかにすることは、精神機能や行動制御の理解に寄与すると期待されます。卒業後は就職を予定していますが、学部での限られた時間の中で研究活動に真摯に取り組み、可能な限り成果を追求していきたいと考えています。
現在就職活動に取り組んでいます。研究では、サルコペニアモデルマウスを用い、加齢に伴う代謝機能の変化について調べるため、代謝酵素の発現解析を行っています。サルコペニアは筋力低下だけでなく、健康寿命にも大きく関わる重要な課題であり、その背景にある代謝の変化を明らかにすることが、将来的な予防や対策につながると考えています。限られた学生生活の中ではありますが、日々の実験や学びを大切にしながら、最後まで主体的に研究に取り組んでいきたいと思っています。
大学院への進学を目指して研究に取り組んでいます。現在は、うつ・不安モデルであるSt3Gal4欠損マウスやキンドリングマウスを対象に、免疫組織化学染色を用いて神経回路の変化を解析しています。マウスの系統維持や凍結切片の作製に加え、研究室で確立されている組織透明化技術を活用し、神経回路を三次元的に捉える解析にも取り組んでいます。複雑な回路構造が可視化されていく過程に面白さを感じながら、日々研究を進めています。今後は大学院でさらに理解を深めていきたいと考えています。
サルコペニアの尿中バイオマーカーの研究をしています。サルコペニアは、筋肉が減って力が弱くなる病気で、「健康寿命を縮める静かな引き金」として注目が集まってきています。腸内細菌と肝臓の代謝機能に着目し、発症メカニズムの謎に迫ると共に、臨床上有用な検査技術を社会実装できるよう加藤研のメンバーと協力して 研究しています。
ST3 beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase 4 (St3gal4) deficiency reveals correlations among alkaline phosphatase activity, metabolic parameters, and fear-related behavior in mice.
Siriporn Tangsudjai, Fujita A, amura T, Okuno T, Oda M, Kato K : Metab Brain Dis., Nature Springer. Feb 14;40(2):125. (2025)
Urinary Odor Molecules in the Otassha study Can Distinguish Patients with Sarcopenia: A pilot study.
Oka T. Fujita A. Kato K. et al. : Geriatrics & Gerontology International、25:307-315.(2025)
Depressive and Anxiety Disorders and Urinary Biomarkers.
Fujita A & Kato K. Colin R. Martin et al. (Chapter 18-1): Handbook of the Biology and Pathology of Mental Disorders, Nature Springer.(2024)
A novel set of volatile urinary biomarkers for late-life major depressive and anxiety disorders upon the progression of frailty.
Fujita A, Ihara K, Kawai H, Obuchi S, Watanabe Y, Hirano H, Fujiwara Y, Takeda Y, Tanaka M & Kato K. Discover Mental Health volume 2, Article number: 20 (2022)
Urinary volatilome analysis in a mouse model of anxiety and depression.
Fujita A, Okuno T, Oda M，Kato K. PLOS ONE 15:e0229269, (2020）
Urinary volatile metabolites of amygdala-kindled mice reveal novel biomarkers associated with temporal lobe epilepsy.
Fujita A., Ota M., Kato K. Sci. Rep. 9:10586 (2019)
Differential effects of dietary oils on emotional and cognitive behaviors.
Kato K PLOS ONE 0:e0120753 (2015)
Sialyltransferase ST3Gal IV deletion protects against temporal lobe epilepsy.
Srimontri P, Endo S, Sakamoto T, Nakayama Y, Kurosaka A, Itohara S, Hirabayashi Y, Kato K. J. Neurochem. 131: 675-687 (2014)
Infusion of growth hormone into the hippocampus induces molecular and behavioral responses in mice.
Srimontri, P, Hirota, H, Kanno, H, Okada, T, Hirabayashi, Y, Kato K. Exp. Brain Res. 232:2957–2966 (2014)
Botulinum neurotoxin A2 reduces incidence of seizures in mouse models of temporal lobe epilepsy.
Kato K, Akaike N, Kohda T, Torii Y, Goto Y, Harakawa T, Ginnaga A, Kaji R, Kozaki S. Toxicon 74:109-115 (2013)
Transynaptic inhibition of spinal transmission by A2 botulinum toxin.
Akaike N, Shin MC, Wakita M, Torii Y, Harakawa T, Ginnaga A, Kato K, Kaji R, Kozaki S. J Physiol. 591(Pt 4):1031-1043 (2013)
Distinct Role of Growth Hormone on Epilepsy Progression in a Model of Temporal Lobe Epilepsy.
Kato K, et al., J Neurochem. 110:509-519 (2009)
Increase of GQ1b in the hippocampus of mice following kindled-seizures.
Kato K, Iwamori, M., and Hirabayashi Y. Neurosci Lett. 441:286-290 (2008)
Region-specific and epileptogenic-dependent expression of six subtypes of alpha2,3-sialyltransferase in the adult mouse brain.
Matsuhashi, H., Horii Y., and Kato, K. J Neurochem, 84: 53-66 (2003)
Differential expression of mRNAs for sialyltransferase isoenzymes induced in the hippocampus of mouse following kindled-seizures.
Okabe, A., Tawara, Y., Masa, T., Oka, T., Machida, A., Tanaka, T., Matsuhashi, H., Shiosaka, S., and Kato, K. J Neurochem, 77:1-14 (2003)
Dendritic aberrations in the hippocampal granular layer and the amygdalohippocampal area following kindled-seizures.
Kato K, Masa, T., Tawara, Y., Kobayashi, K., Oka, T., Okabe, A., and Shiosaka, S Brain Res, 901:281-95 (2001)
