2024/12/11 更新

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ホリエ ケンゴ
堀江 謙吾
HORIE KENGO
所属
医歯薬学域 助教
職名
助教

学位

  • 農学 (博士) ( 2019年3月   東北大学 )

研究キーワード

  • 生理学

  • CRIPSR/Cas

  • 味覚認識

  • オキシトシン受容体

  • ゲノム編集

  • 社会行動

  • オキシトシン

研究分野

  • ライフサイエンス / 神経科学一般  / 社会行動

  • ライフサイエンス / 生理学  / 口腔生理

  • ライフサイエンス / 神経科学一般  / 味覚応答

  • ライフサイエンス / 神経科学一般  / 一夫一妻性行動

学歴

  • 東北大学   Graduate School of Agricultural Science  

    2014年4月 - 2019年3月

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    国名: 日本国

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経歴

  • 岡山大学   学術研究院 医歯薬学域   助教

    2023年4月

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    国名:日本国

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  • Emory University   Center for Translational Social Neuroscience

    2019年3月 - 2023年3月

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    国名:アメリカ合衆国

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所属学協会

  • 日本味と匂学会

    2023年8月 - 現在

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  • 日本神経科学学会

    2016年7月 - 現在

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委員歴

  • 日本味と匂学会 若手の会   副会長  

    2023年10月 - 2024年10月   

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論文

  • Salivary buffering capacity is correlated with umami but not sour taste sensitivity in healthy adult Japanese subjects 査読

    Aiko Hyodo, Ayaka Mikami, Kengo Horie, Yoshihiro Mitoh, Yuzo Ninomiya, Seiji Iida, Ryusuke Yoshida

    Archives of Oral Biology   165   106013 - 106013   2024年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.archoralbio.2024.106013

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  • The role of GABA in modulation of taste signaling within the taste bud 査読

    Ayaka Mikami, Hai Huang, Aiko Hyodo, Kengo Horie, Keiko Yasumatsu, Yuzo Ninomiya, Yoshihiro Mitoh, Seiji Iida, Ryusuke Yoshida

    Pflügers Archiv - European Journal of Physiology   2024年8月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Taste buds contain 2 types of GABA-producing cells: sour-responsive Type III cells and glial-like Type I cells. The physiological role of GABA, released by Type III cells is not fully understood. Here, we investigated the role of GABA released from Type III cells using transgenic mice lacking the expression of GAD67 in taste bud cells (Gad67-cKO mice). Immunohistochemical experiments confirmed the absence of GAD67 in Type III cells of Gad67-cKO mice. Furthermore, no difference was observed in the expression and localization of cell type markers, ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 2 (ENTPD2), gustducin, and carbonic anhydrase 4 (CA4) in taste buds between wild-type (WT) and Gad67-cKO mice. Short-term lick tests demonstrated that both WT and Gad67-cKO mice exhibited normal licking behaviors to each of the five basic tastants. Gustatory nerve recordings from the chorda tympani nerve demonstrated that both WT and Gad67-cKO mice similarly responded to five basic tastants when they were applied individually. However, gustatory nerve responses to sweet–sour mixtures were significantly smaller than the sum of responses to each tastant in WT mice but not in Gad67-cKO mice. In summary, elimination of GABA signalling by sour-responsive Type III taste cells eliminates the inhibitory cell–cell interactions seen with application of sour–sweet mixtures.

    DOI: 10.1007/s00424-024-03007-x

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s00424-024-03007-x/fulltext.html

  • Melanocortin agonism in a social context selectively activates nucleus accumbens in an oxytocin-dependent manner. 査読 国際誌

    Charles L Ford, Anna A McDonough, Kengo Horie, Larry J Young

    Neuropharmacology   247   109848 - 109848   2024年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Social deficits are debilitating features of many psychiatric disorders, including autism. While time-intensive behavioral therapy is moderately effective, there are no pharmacological interventions for social deficits in autism. Many studies have attempted to treat social deficits using the neuropeptide oxytocin for its powerful neuromodulatory abilities and influence on social behaviors and cognition. However, clinical trials utilizing supplementation paradigms in which exogenous oxytocin is chronically administered independent of context have failed. An alternative treatment paradigm suggests pharmacologically activating the endogenous oxytocin system during behavioral therapy to enhance the efficacy of therapy by facilitating social learning. To this end, melanocortin receptor agonists like Melanotan II (MTII), which induces central oxytocin release and accelerates formation of partner preference, a form of social learning, in prairie voles, are promising pharmacological tools. To model pharmacological activation of the endogenous oxytocin system during behavioral therapy, we administered MTII prior to social interactions between male and female voles. We assessed its effect on oxytocin-dependent activity in brain regions subserving social learning using Fos expression as a proxy for neuronal activation. In non-social contexts, MTII only activated hypothalamic paraventricular nucleus, a primary site of oxytocin synthesis. However, during social interactions, MTII selectively increased oxytocin-dependent activation of nucleus accumbens, a site critical for social learning. These results suggest a mechanism for the MTII-induced acceleration of partner preference formation observed in previous studies. Moreover, they are consistent with the hypothesis that pharmacologically activating the endogenous oxytocin system with a melanocortin agonist during behavioral therapy has potential to facilitate social learning.

    DOI: 10.1016/j.neuropharm.2024.109848

    PubMed

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  • Natural variation in oxytocin receptor signaling causes widespread changes in brain transcription: a link to the natural killer gene complex. 国際共著 国際誌

    Arjen J Boender, Zachary V Johnson, George W Gruenhagen, Kengo Horie, Brianna E Hegarty, Jeffrey T Streelman, Hasse Walum, Larry J Young

    bioRxiv : the preprint server for biology   2023年10月

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    記述言語:英語  

    Oxytocin (OXT) is a highly conserved neuropeptide that modulates social cognition, and variation in its receptor gene (Oxtr) is associated with divergent social phenotypes. The cellular mechanisms connecting Oxtr genotype to social phenotype remain obscure. We exploit an association between Oxtr polymorphisms and striatal-specific OXTR density in prairie voles to investigate how OXTR signaling influences the brain transcriptome. We discover widespread, OXTR signaling-dependent transcriptomic changes. Interestingly, OXTR signaling robustly modulates gene expression of C-type lectin-like receptors (CTLRs) in the natural killer gene complex, a genomic region associated with immune function. CTLRs are positioned to control microglial synaptic pruning; a process important for shaping neural circuits. Similar relationships between OXTR RNA and CTLR gene expression were found in human striatum. These data suggest a potential molecular mechanism by which variation in OXTR signaling due to genetic background and/or life-long social experiences, including nurturing/neglect, may affect circuit connectivity and social behavior.

    DOI: 10.1101/2023.10.26.564214

    PubMed

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  • Sugar signals from oral glucose transporters elicit cephalic-phase insulin release in mice. 査読

    Mitsuhito Takamori, Yoshihiro Mitoh, Kengo Horie, Masahiko Egusa, Takuya Miyawaki, Ryusuke Yoshida

    The journal of physiological sciences : JPS   73 ( 1 )   16 - 16   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Cephalic-phase insulin release (CPIR) occurs before blood glucose increases after a meal. Although glucose is the most plausible cue to induce CPIR, peripheral sensory systems involved are not fully elucidated. We therefore examined roles of sweet sensing by a T1R3-dependent taste receptor and sugar sensing by oral glucose transporters in the oropharyngeal region in inducing CPIR. Spontaneous oral ingestion of glucose significantly increased plasma insulin 5 min later in wild-type (C57BL/6) and T1R3-knockout mice, but intragastric infusion did not. Oral treatment of glucose transporter inhibitors phlorizin and phloretin significantly reduced CPIR after spontaneous oral ingestion. In addition, a rapid increase in plasma insulin was significantly smaller in WT mice with spontaneous oral ingestion of nonmetabolizable glucose analog than in WT mice with spontaneous oral ingestion of glucose. Taken together, the T1R3-dependent receptor is not required for CPIR, but oral glucose transporters greatly contribute to induction of CPIR by sugars.

    DOI: 10.1186/s12576-023-00875-3

    PubMed

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  • Oxytocin receptors are widely distributed in the prairie vole (Microtus ochrogaster) brain: Relation to social behavior, genetic polymorphisms, and the dopamine system 査読 国際共著

    Kiyoshi Inoue, Charles L. Ford, Kengo Horie, Larry J. Young

    Journal of Comparative Neurology   2022年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/cne.25382

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  • Helping behavior in prairie voles: A model of empathy and the importance of oxytocin 査読 国際共著

    Kota Kitano, Atsuhito Yamagishi, Kengo Horie, Katsuhiko Nishimori, Nobuya Sato

    iScience   2022年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.isci.2022.103991

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  • Single administration of resveratrol improves social behavior in adult mouse models of autism spectrum disorder

    Shizu Hidema, Shohei Kikuchi, Ryoji Takata, Takaaki Yanai, Kenju Shimomura, Kengo Horie, Katsuhiko Nishimori

    Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry   84 ( 11 )   2207 - 2214   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Informa {UK} Limited  

    DOI: 10.1080/09168451.2020.1794783

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  • Investigation of Oxtr-expressing Neurons Projecting to Nucleus Accumbens using Oxtr-ires-Cre Knock-in prairie Voles (Microtus ochrogaster)

    Kengo Horie, Kiyoshi Inoue, Katsuhiko Nishimori, Larry J. Young

    Neuroscience   448   312 - 324   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier {BV}  

    DOI: 10.1016/j.neuroscience.2020.08.023

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  • Oxytocin induced labor causes region and sex‐specific transient oligodendrocyte cell death in neonatal mouse brain

    Takashi Hirayama, Yuichi Hiraoka, Eri Kitamura, Shinji Miyazaki, Kengo Horie, Tomokazu Fukuda, Shizu Hidema, Masato Koike, Atsuo Itakura, Satoru Takeda, Katsuhiko Nishimori

    Journal of Obstetrics and Gynaecology Research   46 ( 1 )   66 - 78   2020年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1111/jog.14149

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  • Oxytocin receptor knockout prairie voles generated by CRISPR/Cas9 editing show reduced preference for social novelty and exaggerated repetitive behaviors

    Kengo Horie, Kiyoshi Inoue, Shingo Suzuki, Saki Adachi, Saori Yada, Takashi Hirayama, Shizu Hidema, Larry J. Young, Katsuhiko Nishimori

    Hormones and Behavior   2019年5月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier {BV}  

    DOI: 10.1016/j.yhbeh.2018.10.011

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  • Induced pluripotent stem cells with six reprogramming factors from prairie vole, which is an animal model for social behaviors

    Katayama, M., Hirayama, T., Horie, K., Kiyono, T., Donai, K., Takeda, S., Nishimori, K., Fukuda, T.

    Cell Transplantation   25 ( 5 )   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3727/096368916X690502

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  • Establishment of an immortalized cell line derived from the prairie vole via lentivirus-mediated transduction of mutant cyclin-dependent kinase 4, cyclin d, and telomerase reverse transcriptase

    Katayama, M., Kiyono, T., Horie, K., Hirayama, T., Eitsuka, T., Kuroda, K., Donai, K., Hidema, S., Nishimori, K., Fukuda, T.

    Experimental Animals   65 ( 1 )   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1538/expanim.15-0061

    Scopus

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  • In vitro culture and in vitro fertilization techniques for prairie voles (Microtus ochrogaster)

    Horie, K., Hidema, S., Hirayama, T., Nishimori, K.

    Biochemical and Biophysical Research Communications   463 ( 4 )   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.06.033

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講演・口頭発表等

  • SNAP25はType III味細胞の 神経伝達と細胞維持を制御する 招待

    堀江 謙吾, 美藤 純弘, 吉田 竜介

    第66回歯科基礎医学会学術大会  2024年11月4日 

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    開催年月日: 2024年11月2日 - 2024年11月4日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 味蕾における古典的シナプスの研究

    堀江謙吾, 美藤純弘, 吉田竜介

    第66回歯科基礎医学会学術大会  2024年11月3日 

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    開催年月日: 2024年11月2日 - 2024年11月4日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • マウスType III味細胞におけるシナプス関連遺伝子の機能解析

    堀江謙吾, 黄海, 王寛宇, 左玉, 美藤純弘, 吉田竜介

    日本味と匂学会 第58回大会  2024年9月12日 

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    開催年月日: 2024年9月11日 - 2024年9月13日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • SNAP-25 contributes to the maintenance of Type III taste cells.

    第20回国際シンポジウム“味覚嗅覚の分子神経機構”  2023年11月26日 

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    開催年月日: 2023年11月25日 - 2023年11月26日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • オキシトシン受容体欠損平原ハタネズミ (Microtus ochrogaster, priarie vole) を用いたペア形成行動と共感的慰め行動の研究 招待

    堀江謙吾

    第49回日本神経内分泌学会学術集会  2023年10月28日 

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    開催年月日: 2023年10月27日 - 2023年10月28日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 平原ハタネズミ (Microtus ochrogaster, Prairie vole)の 一夫一妻性行動や共感性行動を制御する オキシトシン・オキシトシン受容体システムの研究 招待

    堀江謙吾

    第61回 KG CAPSセミナー  2023年10月23日 

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    開催年月日: 2023年10月23日

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 平原ハタネズミの一夫一妻性行動を制御するオキシトシン・バソプレシンシグナルの研究 招待

    堀江謙吾

    岡山大学 Brainstorming 2023  2023年8月26日 

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    開催年月日: 2023年8月26日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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受賞

  • 優秀発表賞

    2024年9月   日本味と匂学会   マウスType III味細胞におけるシナプス関連遺伝子の機能解析

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  • UJA論文賞

    2022年5月  

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  • 若手優秀発表賞

    2017年3月   新学術領域研究「共感性の進化・神経基盤」第4回領域会議  

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  • 農学部学部長賞

    2014年3月   東北大学  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 味細胞脱落機構の解明と神経疾患モデルマウスへの展開

    研究課題/領域番号:24K22186  2024年06月 - 2027年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    吉田 竜介, 美藤 純弘, 堀江 謙吾

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    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

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  • 自閉スペクトラム症が示す味覚異常の原因組織と分子メカニズムの探索

    研究課題/領域番号:24K19858  2024年04月 - 2026年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    堀江 謙吾

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    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

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  • 中枢の味覚認識を制御する新規神経分子メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:23K19690  2023年08月 - 2025年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    堀江 謙吾

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    配分額:2860000円 ( 直接経費:2200000円 、 間接経費:660000円 )

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  • ゲノム編集を用いた高度社会性動物である平原ハタネズミの社会行動制御基盤の解明

    研究課題/領域番号:16J05070  2016年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    堀江 謙吾

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    配分額:3400000円 ( 直接経費:3400000円 )

    2017年度までに、ゲノム編集技術であるるCRISPR/Cas9システムを用いることで、オキシトシン受容体欠損平原ハタネズミの作成に成功した。また、作製したオキシトシン受容体欠損平原ハタネズミの基礎的な運動行動や繰り返し用行動、社会的行動などの行動を観察し、オスの平原ハタネズミが自閉症用行動を示すことを明らかにした。
    2018年度は、オキシトシン受容体欠損平原ハタネズミの脳に対して、アイソトープでラベルしたリガンドを用いたリガンド結合実験を行い、オキシトシン受容体の発現が脳内で完全に欠損していることを示した。これらの結果をまとめ、社会行動やその制御機構に関する専門紙であるHormones and Behaviorに学術論文として出版し、本研究の成果を全世界に発表した。本研究は世界で初めて遺伝子組み換え平原ハタネズミの作製に成功し、平原ハタネズミの社会行動を制御するオキシトシン受容体システムの一端を明らかにした研究として、大きなインパクトを与えた。
    また、オキシトシン受容体を欠損したオスの平原ハタネズミが様々な向社会行動の低下を示すことを明らかにした。
    加えて、オキシトシン受容体を発現する神経回路を特異的に遺伝子操作可能な平原ハタネズミを用いて、平原ハタネズミのオキシトシン受容体発現神経細胞が形成する神経回路の探索を行った。オキシトシン受容体発現細胞は様々な脳領域に発現することを見出し、実験動物として広く用いられているマウスとは異なる神経回路を形成している可能性を見出した。

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担当授業科目

  • 動物的機能の生理学 (2024年度) 第1学期  - 水1,水2,水3

  • 口腔生理学 (2024年度) 第3学期  - 水1~3,木4

  • 口腔生理学実習 (2024年度) 特別  - その他

  • 口腔生理学実習 (2024年度) 第3学期  - 木5,木6,木7

  • 口腔生理学演習 (2024年度) 特別  - その他

  • 口腔生理学I(演習・実習) (2024年度) 特別  - その他

  • 口腔生理学I(講義・演習) (2024年度) 特別  - その他

  • 口腔生理学II(演習・実習) (2024年度) 特別  - その他

  • 口腔生理学II(講義・演習) (2024年度) 特別  - その他

  • 学際領域ベンチャー探索 (2024年度) 第4学期  - 月3~4

  • 植物的機能の生理学 (2024年度) 第2学期  - 水1,水2,水3

  • 口腔生理学実習 (2023年度) 第3学期  - 木5,木6,木7

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