hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
栽培加工による硝酸低減化・高機能性および味質改善水耕葉菜類の生産技術の開発

1.硝酸低減化葉菜類の生産:ケイ酸の硝酸低減効果の有無を確かめるため、ケイ酸を添加した低硝酸培地でコマツナを栽培し、生育応答および植物体の硝酸態窒素濃度の消長について検討した。培地の低濃度硝酸処理により、コマツナ中のNO_3-N含量が低下した。また、この培地へのケイ酸添加により生育の遅延が軽減される傾向にあった。しかし、培地のケイ酸濃度とコマツナ中NO_3-N含量との関係は認められなかった。2.味質改善および機能性向上を目的とした各種成分の導入:ステビア甘味成分の中で味質の良いRebaudioside-A(Reb-A)が、フリルアイス,リーフレタスおよびホウレンソウに導入されることを確認した。また、アスコルビン酸(AsA)と同時導入するとReb-Aの吸収が促進された。リーフレタスを使用し、香り成分としてマスクメロン香料液,ピーチ香料液,オレンジ香料液とAsAの同時導入を試み、これらの成分が有意な量導入可能であることを確認した。さらに、辛み成分であるトウガラシエキスとAsAの同時導入も可能であることを認めた。官能評価では、甘味成分が導入されると、甘味が増し、苦みが緩和されるとする意見が多かった。また香り成分導入野菜では,マスクメロン香料処理で他の香り成分に比ベレタスに対する違和感が無く、対照区の野菜より食べやすいとの評価であった。以上、一連の研究により水耕葉菜類に味質を変える香り成分や甘味成分が導入可能であり、味質も改善されるが、これらの導入成分処理は植物にストレスを与え、明かな萎凋を生じるので、今後できるだけ萎凋を軽減する導入方法を検討する必要がある。1.硝酸低減化葉菜類の生産:窒素源としてNO_3-Nの一部をUrea-Nに切り替えて栽培し、コマツナの生育速度を落とすことなく葉部NO_3-N含量を対照区の場合に比べ、20 30%低下させた。その後の4日間の無窒素処理で、生育はやや低下したものの外観を損なうことなくNO_3-N含量を400mg/kg新鮮重以下に激減させることに成功した。2.味質改善野菜の開発:ステビア甘味成分は、味質の良いRebaudioside-A(Reb-A)と独特のえぐみが残るStevioside(ST)の2成分よりなっている。今年度は、Reb-Aを多量に含むステビア甘味料を実験に使用し、味質のさらなる改善を検討した。さらに、甘味の付加と同時にアスコルビン酸(AsA)を導入することで、高機能性を付加した味質改善野菜の開発も検討した。a)ステビア甘味成分の導入:処理時間の経過に伴い、葉菜類(フリルアイス,リーフレタス,ホウレンソウ)のST,Reb-A含量はともに増加した。官能評価では、処理時間の経過と共に甘味の評価が高くなり、評価値が2.0 2.9の時、食べ易さの評価が最も高かった。それ以上の甘味度の増加では、食べ易さの評価は下がる傾向にあった。甘みの評価が対照区より有意に高くなるためにはSTあるいはReb-Aを少なくとも5.0mg/100gFW以上導入することが必要であると分かった。b)ステビア甘味成分とAsAの同時導入:処理によりAsA含量は対照区の5.8倍となった。また、AsA処理は、Reb-Aの吸収を促進させた。Reb-Aの処理濃度が高くなるに伴い、Reb-A含量は増加し、Reb-A0.5%処理区は、Reb-A0.2%処理区よりも約15倍も高かった。官能評価において、甘みの評価が高くなるにつれ、苦みの評価が低くなる傾向にあったが、食べやすさの評価には変化がなかった。

1.培地へのケイ酸添加による硝酸低減化野菜生産の検討:前年度、葉部NO_3-N含量を400mg/kg新鮮重以下に激減させることに成功したが、生育速度の低下が問題であった。今年度、低硝酸濃度培地ヘケイ酸を添加して栽培するとコマツナの生育速度を落とすことなく葉部NO_3-N含量を2030%低下させることが明らかとなった。今後、ケイ酸を常時添加した状態で、低硝酸濃度で収穫直前まで栽培後、窒素源のみを数日間絶った場合の生育速度と葉部NO_3-N含量との関係を検討する予定である。2.アスコルビン酸(AsA)を付加した味質改善野菜の開発:前年度、葉菜類に味質の良いRebaudioside-A(Reb-A)多量に含むステビア甘味料とAsAを同時導入することでえぐみを緩和した甘みを持つ葉菜類の生産に成功した。また、AsA処理はReb-Aの植物体への導入を促進する傾向があったので、前年と異なる品種のレタスで、このことの確認とより詳細な検討を行った。この結果、AsA3000mg/L処理はAsA無処理に比べてReb-Aを4倍以上導入できることが明らかとなり、AsA自体も80mg/100g新鮮重以上に含まれることが認められた。官能試験では、Reb-Aが2040mg/100g新鮮重の範囲で甘味度が高く食べ易い傾向があると評価された。3.香り成分、AsAおよび甘味成分の同時導入:甘味成分はReb-A高含有品の0.2、0.5%濃度、AsAの処理濃度は3000mg/Lの条件で香料会社から提供して頂いた水溶性香料(メロンおよびペパーミントフレーバー)を導入した。なお、高濃度のAsA処理では葉部の萎凋が激しいので、処理温度を25°Cから15°Cに下げて処理を行った。この処理葉菜類の官能試験で、明らかな香りがするとの評価が得られ、2種の香り成分とも植物体に導入されていることが確認された。また、レタスに対する香りとしてメロンフレーバーが適切であるとの評価を得た。1.培地へのケイ酸添加による硝酸低減化野菜生産の検討:低硝酸濃度培地へケイ酸を添加してコマツナを栽培した場合、対照区(ケイ酸無添加、通常硝酸濃度)に比べ葉部NO_3-N含量を2030%低下させたが生育速度は明らかに劣り、前年度の結果と異なった。弱光かつ硝酸低濃度条件でケイ酸を添加してコマツナを栽培した場合、対照区と生育量に大きな差が認められなかった。また、硝酸濃度も対照区に比べ明らかに下回ったが、ケイ酸の培地濃度の違いによる生育量の差がなく、光ストレス下におけるケイ酸効果は認められなかった。上記、両試験共にケイ酸添加処理のコマツナ地上部には、ケイ酸がほとんど認められなかった。低硝酸培地にケイ酸を添加してミズナ(水稲ほどではないが、ケイ酸を地上部に移行することが認められている)を栽培したが、葉部硝酸濃度は対照区(ケイ酸無添加、通常硝酸濃度)より低下するが同時に生育も低下した。また、培地のケイ酸濃度の違いによる生育量差はほとんどなく、低硝酸濃度培地によるケイ酸の生育促進効果は認められなかった。2.香り成分、AsAおよび味質改善成分の同時導入:今年度は、リーフレタスを使用し、香り成分ピーチ香料液(ヴェ・マン・フィス株式会社)、オレンジ香料液(富士香料化工株式会社)とアスコルビン酸(AsA)の同時導入を、さらに辛み成分であるトウガラシエキス(アルプス薬品工業株式会社)とAsAの同時導入も行った。香り成分導入では、ピーチ香料処理のレタスのほうがオレンジ香料処理よりも香りが強いと評価する人が多く、両香料ともレタスに対する違和感が無いとの評価であった。
東アジアの新石器時代遺跡出土編組製品等素材の考古植物学研究拠点の形成と展開

(1)先史時代の植物利用を明らかにするため、全国の約40遺跡の出土編組製品等約1000点の植物種同定を行った。(2)この同定のために現生植物約70種150個体を蒐集し、組織切片を作成して基礎資料とした。(3)佐賀県東名遺跡の籠編物3点と青森県三内丸山遺跡の籠編物1点について、同定結果に基づき、同じ植物素材を用いて復元制作した。これらの成果品については報道発表を行った。本研究は、では、現在の考古植物学研究において最も欠けている「編組製品等」の素材研究に重点を置き、編組製品の素材となる可能性のある現生植物種の標本とその形態・組織解析用試料、DNA解析用試料の蒐集保存とともにその画像データベースの作成、書籍の手段も含めた公開、を行い、それらを活用して中国および日本の新石器時代遺跡出土の編組製品等の素材同定を行い、考古学、民俗学研究者との協働の下、東アジアの編組製品等の植物利用文化の起源、展開、伝播を解明しようとするものである。そのために初年度では次の事業を行った。1)民俗事例の文献調査、遺跡出土編組製品の豊国の調査を行い、それらのデータベース化を進めると共に、それらを基に編組製品素材可能植物のリスト化を行った。2)編組製品素材可能植物のリストに沿って、本科研費に依る出張とその他の機会も活用して北海道道、青森、岩手、宮城県地方等の東北地方、関東地方、四国、九州地方、琉球列島など、また、タイなど国外で素材可能植物の蒐集に努めた。これらの蒐集に際してDNA用試料も合わせて採集した。3)これらの素材可能植物の切片を作成し、観察を行い、顕微鏡写真を撮影して画像データベースの準備を進めた。4)同時に、DNA試料からの全DNAの抽出を行い、特定領域の解析に備えた。5)佐賀市の東名遺跡の縄文時代早期の篭編みもの及び縄等について素材同定資料を新に約150点採取し、それらの切片作成と同定作業を行った。6)東名遺跡籠編物の復元について、素材の植物種の特定、素材の入手方法、素材調整の方法等について、本科研費メンバーに加え、遺跡出土編組製品の研究者、篭編みもの制作者の協力を得て検討を行い、次年度での試作を行う方針を策定した。以上の事業は初年度であることもあってスタートしたばかりであり、試料、データを今集積している最中でこれを次年度も続ける必要がある。本研究は、現在の考古植物学研究において最も欠けている「編組製品等」の素材研究に重点を置き、編組製品の素材となる可能性のある現生植物種の標本とその形態・組織解析用試料、DNA解析用試料の蒐集保存とともにその画像データベースの作成、書籍の手段も含めた公開、を行い、それらを活用して中国および日本の新石器時代遺跡出土の編組製晶等の素材同定を行い、考古学、民俗学研究者との協働の下、東アジアの編組製品等の植物利用文化の起源、展開、伝播を解明しようとするものである。そのために今年度は前年度に引き続き次の事業を行った。1)編組製品素材可能植物のリストに沿って、本科研費に依る出張とその他の機会も活用して東北地方、関東地方、四国、九州地方など、また、ネパールなど国外で素材可能植物の蒐集に努めた。2)これらの素材可能植物の切片を作成し、観察を行い、顕微鏡写真を撮影して画像データベースの準備を進めた。3)青森県三内丸山遺跡、是川遺跡、福井県鳥浜貝塚遺跡などから出土した編組製晶及び縄について既存資料の再検討と新規の資料採取を行い,後者については組織切片作成に取りかかっている。4)佐賀市の東名遺跡の縄文時代早期の篭編みもの及び縄等について素材の同定結果を取りまとめ、震災により平成23年8月に延期された国際シンポジウムで研究成果を発表した。5)東名遺跡籠編物の素材となるムクロジ、イヌビワの木材及びツヅラフジの蔓の採集を九州で行い、ムクロジ、イヌビワについては秋田県角館のイタヤ細工伝統工芸士の協力を得てへぎ材を作成し、籠編物復元実験を行う準備をした。1)編組製品素材可能植物のリストに沿って、本科研費に依る出張とその他の機会も活用して東北地方、関東地方、四国、九州地方などで素材可能植物の蒐集に努めた。

2)これらの素材可能植物の切片を作成し、観察を行い、顕微鏡写真を撮影して画像データベースの準備を進め、一部についてはページの試作を行った。3)青森県三内丸山遺跡、福井県鳥浜貝塚遺跡、新潟県野地遺跡、鳥取県高住井戸添遺跡などから出土した編組製品及び縄について既存資料の再検討と新規の資料採取を行い,後者については組織切片作成に取りかかっている。4)佐賀市の東名遺跡の縄文時代早期の篭編みもの及び縄等について素材の同定結果を取りまとめ、平成23年8月に国際シンポジウムで研究発表を行った。5)東名遺跡籠編物の素材同定結果に基づいて採集し、調整したムクロジ、イヌビワのへぎ材、ツヅラフジの蔓を用い、籠編みもの製作者の協力によって、遺跡出土籠編物の復元実験を行った。本研究目的を果たすため、今年度の目標とした次の4項目を中心に研究を行い、実績を上げた。(1)【編組製品素材可能植物および編組製品民俗資料の蒐集】5月に千葉県清澄山、6月に愛媛県と高知県、9月に山形県で素材可能植物の集中的な蒐集を行ったほか、各地を訪れる様々な機会を活かして蒐集に努め、約30種、70サンプルを新たに加えた。また、福島県、秋田県など各地域の編組製品の民芸品資料・編組製品の素材・繊維等も蒐集した。(2)【素材可能植物の形態及び組織構造画像データベースの作成】蒐集した素材可能植物および編組・繊維製品等の素材(カラムシ、麻などの繊維)の組織切片を作成し、組織構造の顕微鏡写真の画像と資料採集時に撮影した外部形態画像とで画像データベースの基礎資料を約60種、150試料について作成した。(3)【遺跡出土編組製品素材植物同定作業の続行】北海道の忍路土場遺跡など4遺跡、青森県是川遺跡、土井1号遺跡など4遺跡、福井県鳥浜貝塚遺跡、東京都下宅部遺跡、佐賀県東名遺跡、奈良県唐古・鍵遺跡、纒向遺跡などから出土した編組製品等の試料採取を行い、その素材植物同定を行うための組織切片を作成し、結果の一部については学会誌や学会大会等で発表した。(4)【青森県三内丸山遺跡の籠編物「いわゆる縄文ポシェット」の復元】青森県教育委員会三内丸山遺跡活用推進室と共同で、バスケタリー作家の協力を得てヒバ樹皮素材を使って「縄文ポシェット」の復元製作を行った。成果品については報道発表を行っている。以上の成果を中心に,本科学研究費補助研究のまとめとして2012年10月13-14日に佐賀県立美術館においてシンポジウム「縄文時代の編組製品研究の到達点--地域性と素材に注目して--」を行い、その資料集を刊行した。昨年度末の震災により昨年度及び今年度前半に予定していた事業の展開が出来ず、後期にずれ込んだため一部に予定のペースが遅れている部分が出た。それはデータベースの作成であり、これについてはその後はデータの蓄積、公開準備も進んでいることから来年度中にはなんとか遅れを取り戻せる予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。・遺跡出土編組製品の再調査については奈良県の唐古・鍵遺跡など既に想定している遺跡出土品については次年度前半で調査を終える予定である。・編組製品素材可能植物の採集については「取りこぼし」が若干あるため次年度は補足的な蒐集を行い、切片作成を進める。・素材可能植物データベースについてはまとまりのある分類群から作成をすすめており、次年度には公開を始められる予定である(まずはシダ植物から行う)。
Ｍブレインと量子可積分系

4次元ゲージ理論のインスタントンの数え上げから定義される母関数(ネクラソフ分配関数)と共形場理論における共形ブロックとの対応関係であるAGT関係式に関する研究を行った.この関係式はネクラソフ分配関数を共形場理論側で定義される特別な状態の内積として表わすことができることを予言するが,4次元SU(3)超対称ゲージ理論が物質場を含む場合,この特殊な状態の定義関係式がどのような変更を受けるか明らかにした.また,この結果を,共形場場理論が定義されるリーマン面上で確定特異点が2つ合流して不確定特異点が生じた結果として記述することができた.AGT予想の背後にある数理的構造(アフィンへッケ代数など)の理解を深めるために4次元N=2超対称ゲージ理論における面欠陥作用素に関する研究を進めた.具体的には4次元ゲージ理論の超共形指数において面欠陥作用素の挿入が差分作用素で実現される様子を具体的に調べた.ゲージ群がU(N)の場合,面作用素はU(N)の表現(ヤング図)でラベルされるが,完全反対称表現に対して対応する差分作用素はMacdonald作用素となっている.その意味でこれらの差分作用素はMacdonald作用素の一般化と期待される.浜中氏,村中氏との共同研究により2重周期をもつモノポールウォールの低エネルギー散乱の有効シグマ模型作用を計算し,SU(2)モノポールウォールのモジュライ空間上の漸近的ハイパーケーラー計量の具体形を決定した.この計量の漸近的振る舞いはモノポールの2重周期性を反映してT^3 ×RとなりALH型計量と呼ばれている.ALH型計量はM理論のカラビ・ヤウコンパクト化として得られる5次元超対称ゲージ理論との関わりで注目される.これまでの文献では,5次元超対称ゲージ理論を2次元トーラス上にコンパクト化した理論の低エネルギー有効作用からハイパーケーラー計量を求めていたが,我々の結果がその方法による計量と一致することを確認するとともに,Dirac型の特異点をもつより一般の場合についても低エネルギー散乱の有効シグマ模型作用からALH型計量を求めた.さらに得られたALH型計量の対称性やモジュラー不変性を確認した.4次元超対称ゲージ理論のM理論的構成法から予想される対応関係であるAGT関係式について研究を行った.AGT関係式とは4次元ゲージ理論側でインスタントンの数え上げから定義される母関数(Nekrasovの分配関数)と共形場理論における共形ブロックとの関係であるが、この関係式は分配関数を共形場理論側で定義される特別な状態(Whittakerベクトル)の内積(ノルム)として表わすことができることを予言する.まず,4次元超対称ゲージ理論に基本表現に従う物質場(hyper multiplet)を入れた場合, Whittakerベクトルの定義関係式がどのような変更を受けるかSU(3)理論を例としてを調べた.通常Whittakerベクトルは対応する共形場理論のカイラル代数の低次の生成元の同時固有状態として特徴づけられるが,物質場を入れた場合は,それらの生成元の一部が固有値に関する1階微分作用素としてWhittakerベクトルへ作用することを見出した.ここで得られたWhittakerベクトルの定義関係式は共形場理論でプライマリー場に対応するリーマン面上の確定特異点が2つ合流して不確定特異点が生じた結果として理解される.この見方に立って3つ以上の確定特異点の合流から得られる状態について調べ,それらが4次元ゲージ理論側ではArgyres-Douglus型と呼ばれる特殊な超共形場理論と対応することを示した.M5ブレインの低エネルギー有効理論と考えられる6次元超共形場理論の理解を深めるためにAGT関係式に関する研究を継続した.局所化公式を用いてキリング・スピノルが存在する曲がった空間上( n次元球面やその変形など)の超対称ゲージ理論の分配関数や超共形指数が計算されている.今年度は,これらの計算結果と位相的弦理論の関係を手がかりとして,AGT予想(のコンパクト空間上への拡張)の背後にある代数的構造や可積分構造を探る研究を行った.M5ブレインとM2ブレインの結合系は,対応する超対称ゲージ理論において面作用素(余次元2の欠陥)を導入することによって実現できるが,面作用素を含む5次元超対称ゲージ理論の分配関数は3次元超対称ゲージ理論の分配関数と結びつけることができる.このため3次元超対称ゲージ理論や5次元超対称ゲージ理論の分配関数の因子化や超対称ゲージ理論における面作用素を含む超共形指数が満たす差分方程式について調べた.残念ながら今年度中に研究成果をまとめるには至らなかった.昨年度の研究成果として2重周期をもつモノポールウォールのモジュライ空間上の漸近的ハイパー計量を計算したが,これは5次元超対称ゲージ理論を2次元トーラス上にコンパクト化した理論の有効作用と関係している.このため,今年度の研究した3次元と5次元の超対称ゲージ理論の結びつきの研究に,昨年度の成果を応用することは興味ある課題である.2次元共形場理論の共形ブロックと超対称ゲージ理論のインスタントン分配関数(ネクラソフ関数)の対応(AGT関係式)の背後にある無限次元対称性や可積分構造に関する研究を継続した.特に今年度はM5ブレインを3次元多様体上にコンパクト化して得られる超対称ゲージ理論と3次元Chern-Simons理論の対応(AGT関係式の3次元版)を念頭において,ゲージ化されたG/G Wess-Zumino-Witten模型から計算されるVerlinde代数の量子変形について研究を行った.

とくに2次元位相的ゲージ理論としてのG/G Wess-Zumino-Witten模型の分配関数や相関関数をある種の統計模型のベーテ方程式の解(ベーテ根)を用いて表す手法(ゲージ理論・ベーテ仮説対応)を用いて,変形されたVerlinde代数の構造定数を決定し、そのインスタントン効果による解釈を試みた.年度の後半には5次元超対称ゲージ理論のネクラソフ分配関数の自然な無限次元対称性と考えられているDing-Iohara-Miki代数およびその4次元極限に対応するアフィンヤンギアン代数を研究した.とくに5ブレインウェッブあるいはトーリックCalabi-Yau多様体上の(精密化)位相的弦理論に対応させることのできる模型として新たに提案されたネットワーク型行列模型と精密化位相頂点の関係を明らかにするとともに,それを利用してDing-Iohara-Miki代数に対するWard恒等式としてネットワーク型行列模型の相関関数に対する拘束条件を導いた.4次元ゲージ理論のインスタントンの数え上げから定義される母関数(ネクラソフ分配関数)と共形場理論における共形ブロックとの対応関係であるAGT関係式に関する研究を行った.この関係式はネクラソフ分配関数を共形場理論側で定義される特別な状態の内積として表わすことができることを予言するが,4次元SU(3)超対称ゲージ理論が物質場を含む場合,この特殊な状態の定義関係式がどのような変更を受けるか明らかにした.また,この結果を,共形場場理論が定義されるリーマン面上で確定特異点が2つ合流して不確定特異点が生じた結果として記述することができた.大学の管理運営業務に多くの時間を取られ、研究に十分な時間を割くことができなかった.このため,今年度の研究内容に関してはまとまった研究成果を挙げることができなかった.数理物理学最終年度となるので,これまでの研究成果を踏まえ共同研究者や海外の研究者との議論の時間をできるため確保するように努める.昨年度からの課題であった面欠陥作用素に関する研究を進めることができたが、最終的に論文をまとめるだけの成果が得られなかったのは残念である。一方、M理論と関係の深い5次元超対称ゲージ理論の低エネルギー有効作用を決定するハイパーケーラー計量について、モノポールのモジュライ空間の立場から、かなり具体的な研究成果をあげることができた。連携研究者の森山は、M2ブレイン多体系の有効理論とみなされるABJM模型のインスタントン効果について、精力的に研究を進めている。当初の計画では,面演算子(surface operator)を入れたゲージ理論の分配関数を研究対象とする予定であったが,面演算子の有無に関わらず,物質場(hyper multiplet)を入れた場合のWhittakerベクトルの定義関係式が明らかにされていないことが分かり,それを解明することに今年度を費やすことになった.しかし,この結果,微分作用素を含むWhittakerベクトルの定義関係式という思わぬ可能性を発見することができた.この可能性をさらに追求することにより, Argyres-Douglus型と呼ばれる特殊な超共形場理論に関する新たな共同研究が生まれた.当初の計画を進める上で,新たな問題の発見とその解決を見たことは十分意義があった.また,連携研究者の森山はABJM模型のインスタントン効果に関する研究で大きな成果を挙げている.
歯周組織破壊過程とToll-like receptorsを介する自然免疫機構

1)マウスセメント芽細胞株(OCCM-30),骨芽細胞株(ST2),頭蓋骨骨芽細胞(OB),Yクロファージ(RAW),歯周靱帯細胞はTLR2,3,4,9-mRNAを恒常的に発現していた.2)TLR4経路ではTNF-a,IL-6,RANKL発現の促進,OPG発現の抑制が生じ破骨細胞性骨吸収が誘導され,2相目のRANKL誘導にはCOX-2を介したPGE2産生が関与していた.TLR5刺激の反応性はTLR4刺激と類似していた.TLR4,5刺激は共通の経路を介しNF-kBを活性化し,サイトカインの発現を誘導するとの報告がある,3)TLR9経路ではTNF-a,RANKL発現促進に加え後からIFN上昇が観察されたことからTLR9を介する破骨細胞誘導メカニズムはTRL4とは異なる可能性がある.4)LPS刺激により各細胞においてTRL4受容体発現抑制が観察された.LPS投与後の歯周組織でTLR4受容体の免疫組織化学的染色性が減弱するという検討結果を支持するものとなった.歯周組織は繰り返し加わるLPS刺激に対し,過剰な免疫反応が生じないような状態(免疫寛容)にある可能性がある.一方,CpG-ODNによるTLR9刺激で,各TLR受容体発現におおきな違いは見られなかった.以上,TLRは歯周病原菌刺激後の自然免疫反応誘導や歯周炎成立に複雑に関与する可能性がある.5)LPS単独ではヒトと同じようなB細胞病変が生じない.そこで,Aa死菌(10mg/1匹)を1周間毎,2回腹腔内注射することによって免疫後,50g/ml OMP-29と1mg/mlLPSの混合液を歯肉溝から滴下投与した.血清中のOMP-29に対する抗体価は上昇したが,歯周組織の慢性炎症巣を誘導できなかった.さらに,LPS1回投与による一過性の滲出反応もマウスでは軽微であった.現在,LPS注射投与による組織変化の比較検討を計画している.1)マウスセメント芽細胞株(OCCM-30),骨芽細胞株(ST2),頭蓋骨骨芽細胞(OB),Yクロファージ(RAW),歯周靱帯細胞はTLR2,3,4,9-mRNAを恒常的に発現していた.2)TLR4経路ではTNF-a,IL-6,RANKL発現の促進,OPG発現の抑制が生じ破骨細胞性骨吸収が誘導され,2相目のRANKL誘導にはCOX-2を介したPGE2産生が関与していた.TLR5刺激の反応性はTLR4刺激と類似していた.TLR4,5刺激は共通の経路を介しNF-kBを活性化し,サイトカインの発現を誘導するとの報告がある,3)TLR9経路ではTNF-a,RANKL発現促進に加え後からIFN上昇が観察されたことからTLR9を介する破骨細胞誘導メカニズムはTRL4とは異なる可能性がある.4)LPS刺激により各細胞においてTRL4受容体発現抑制が観察された.LPS投与後の歯周組織でTLR4受容体の免疫組織化学的染色性が減弱するという検討結果を支持するものとなった.歯周組織は繰り返し加わるLPS刺激に対し,過剰な免疫反応が生じないような状態(免疫寛容)にある可能性がある.一方,CpG-ODNによるTLR9刺激で,各TLR受容体発現におおきな違いは見られなかった.以上,TLRは歯周病原菌刺激後の自然免疫反応誘導や歯周炎成立に複雑に関与する可能性がある.5)LPS単独ではヒトと同じようなB細胞病変が生じない.そこで,Aa死菌(10mg/1匹)を1周間毎,2回腹腔内注射することによって免疫後,50g/ml OMP-29と1mg/mlLPSの混合液を歯肉溝から滴下投与した.血清中のOMP-29に対する抗体価は上昇したが,歯周組織の慢性炎症巣を誘導できなかった.さらに,LPS1回投与による一過性の滲出反応もマウスでは軽微であった.現在,LPS注射投与による組織変化の比較検討を計画している.1)Toll like receptor-4(TLR4)の免疫組織化学的発現を検討した.TLR4は,マウス辺縁歯周組織では口腔歯肉上皮(OGE)の有棘層,歯槽粘膜結合組織内の血管内皮細胞や平滑筋細胞とその周囲の組織球に強く発現していた.興味深いことに,歯牙に面する領域での発現は他部位に比べ弱く,接合上皮(JE)歯冠頂側端部とJE直下結合組織内や歯周靱帯内の毛細血管にわずかに観察される程度であった.歯周組織は恒常的LPS刺激に対し,あまり過剰な免疫反応が生じないような状態(免疫寛容)にある可能性が示唆された.2)マウスセメント芽細胞株(OCCM-30)と骨芽細胞株(ST2)のTLR2,TLR4-mRNA発現をRT-PCRで調べた.OCCM-30,ST2はTLR-2,4を恒常的に発現していたことから,両細胞は歯周病原細菌LPSに対し直接反応し,生体の防御反応や歯周炎発症に積極的に関わる可能性が示唆された.4)Aa-LPS(100ng/ml)刺激によりOCCM-30におけるRANKL, OPG発現は共に一過性の上昇を示した.

一方,ST2では2相性の強いRANKL発現増加を誘導したが,OPGレベルにはほとんど変化が観察されなかった.よって,セメント芽細胞と骨芽細胞では,TLR4を介した破骨細胞誘導能に若干の違いがある可能性が示唆された.5)現在,マウスの歯周炎モデル確立をめざし,5mg/ml濃度のAa-LPSを歯肉溝から投与した後の歯周組織反応を観察中である.LPS投与3時間後では,JE部における好中球の増加と血管拡張,破骨細胞増加が観察されている.1)マウスセメント芽細胞株(OCCM-30),骨芽細胞株(ST2)マクロファージ(RAW)ならびにマウスケラチノ細胞(PAM)における各TLRの発現をRT-PCRにて検討した.これらの細胞はTLR2,3,4,9-mRNAを恒常的に発現し,歯周病原菌刺激後の自然免疫反応誘導や歯周炎成立に関わっていた。3)TLR4経路ではTNF-α,RANKL発現の促進,OPG発現の抑制が生じ破骨細胞性骨吸収が誘導される.TLR9経路ではTNFα,RANKL発現促進に加え後からIFN-γ上昇が観察されたことからTLR9を介する破骨細胞誘導メカニズムはTRL4のそれとは異なる可能性がある.骨髄間質細胞と骨芽細胞との共培養系においてTLR9経路の刺激を介して実際に破骨細胞誘導が生じるかどうか検討する必要がある.4)マウスでヒトと同じ慢性炎症病巣の成立を試みた。LPS単独では一過性の急性炎症が起こるのみでヒトと同じようなB細胞病変が生じない.そこで,アジュバントとしてActinobacillus actionmycetemcomitansの菌体外膜成分(OMP-29)を用いることとした.Aa死菌(10mg/1匹)を1周間毎,2回,腹腔内注射することによって免役した.その後,歯肉溝より50μg/mlOMP-29(TLR受容体を刺激しないことを確認)と1mg/mlAa-LPSの混合液を歯肉溝からマイクロピペットにて投与した.TLR4-KOマウスとWTマウスの比較において,TLR4の介する自然免疫反応は歯周炎成立と歯周組織の破壊に重要な役割を果たす可能性が示唆された.
植物感染性線虫を用いた分子遺伝学的研究手法の確立と展開

本研究では、植物感染性線虫の感染過程において、線虫側で働く遺伝子を同定するために必要な分子遺伝学的解析技術を確立すると共に、新しい線虫培養法の確立も目指した。これまで、線虫培養にトマトをエサとして用いていたが、トマトは大型で無菌栽培できず、培養中の線虫のコンタミの恐れもあるため、野生型線虫1系統のみを維持するにとどまっていた。本研究では、スクリーニングなどにより得る多系統の線虫を維持・管理する必要があるため、大型トマトを使わず、閉鎖系(プレート内)で線虫が培養、維持できる新しい系を確立した。具体的には、無菌培養した様々な植物の根に、センチュウを感染させ、根こぶが形成されることを確認した。このことは、無菌状態で適切に根にセンチュウが感染したことを示している。その後、無菌状態で培養を続けると、卵塊形成まで確認出来、センチュウのライフサイクルが、無菌培地の中で、根だけを用いて完了できることを明らかにした。この実験系により、小さな培養スペースで、他種類のセンチュウを培養し、保存することが可能となったと考えている。一方、我々は、線虫のCLE遺伝子を含めた様々なエフェクター遺伝子が植物への感染に関与することを明らかとしているが、本研究では、線虫遺伝子の線虫内でのノックダウンや過剰発現等の遺伝子操作に加え、線虫突然変異体のスクリーニングを可能にする系を確立し、線虫側の遺伝子機能解析を行った。C.elegansで既に確立しているmiRNAをセンチュウに食べさせるという最も単純な系で形質転換を行った。その結果、センチュウでの遺伝子発現抑制は成功したが、その効率は、50%減程度と、十分なモノでは無かった。今後、VIGS等を確立する必要があると考えられる。本研究では、植物感染性線虫の感染過程において、線虫側で働く遺伝子を同定するために必要な分子遺伝学的解析技術を確立すると共に、新しい線虫培養法の確立も目指している。これまで、線虫培養にトマトを宿主として用いていたが、トマトは大型で無菌栽培できず、培養中の線虫のコンタミの恐れもあるため、野生型線虫、1系統のみを維持するにとどまっていた。本研究では、スクリーニングなどにより得る多系統の線虫を維持・管理する必要があるため、大型トマトを使わず、閉鎖系(プレート内)で線虫が培養、維持できる新しい系を確立する。その目的のために、本年度は、トマトをプレート内で生育させ、プレート内で、線虫を感染させる実験系の構築を試みた。その結果、10cm径の丸形シャーレにトマトで1株生育させ、1プレートあたり150頭のサツマイモネコブセンチュウを感染させた場合、1週間ほどで根瘤の形成が確認出来た。このことから、閉鎖系でおいても、線虫の感染と培養が可能であることが示唆された。本研究により、線虫培養系の多様性が担保できると考えている。一方、我々は、線虫のCLE遺伝子を含めた様々なエフェクター遺伝子が植物への感染に関与することを明らかとしているが、本研究では、線虫遺伝子の線虫内でのノックダウンや過剰発現等の遺伝子操作に加え、線虫突然変異体のスクリーニングを可能にする系を確立し、線虫側の遺伝子機能解析を行う。そのために、本年度は、RNAi研究の実施のためのベクターの構築を行い、それに成功した。本研究では、大きく2つの研究を行っている。(1)閉鎖形でのトマトへの感染による線虫維持実験系の開発と(2)線虫内でのRNAiを行う事による線虫遺伝子の機能解析の試みである。(1)では、トマトの品種に関しても検討を行った。ホーム桃太郎、cf小鈴を用いた場合は、線虫感染がほとんどみられず、これらを線虫の維持の為のホストとして用いるのは適切では無いと考えられる。一方、プリッツには極めて多くの根瘤が形成されたことから、プリッツをホストとして用いることが望ましいこともわかった。また、1個体(プレート)あたり、1線虫、5線虫、10線虫程度では、プリッツであっても根瘤形成率が悪かったことから、150匹/プレート程度が望ましいことが明らかとなった。研究(2)では、サツマイモネコブセンチュウから、5つのCLE遺伝子候補を単離した。また、これらの遺伝子候補に対して、RNAiを行う為のベクターの構築が完成した。本研究では、植物感染性線虫の感染過程において、線虫側で働く遺伝子を同定するために必要な分子遺伝学的解析技術を確立すると共に、新しい線虫培養法の確立も目指す。植物ホルモン非存在下で地上部の影響を排除した切断根を培養することが可能なマメ科植物の西洋ミヤコグサ由来のスーパールートは、寒天培地上でも、液体培地中でも成長旺盛で、無限に根を形成し続けることが知られている。

これまでに、我々は、スーパールートにもサツマイモネコブセンチュウが感染可能であることを見いだした。また、この線虫感染スーパールートを用いて、寒天培地で増殖が可能であることを明らかにした。このことから、センチュウ類の新たな培養系が確立できたと考えている。今年度、我々は、スーパールートにもサツマイモネコブセンチュウが感染可能であることを見いだした。本研究では、植物感染性線虫の感染過程において、線虫側で働く遺伝子を同定するために必要な分子遺伝学的解析技術を確立すると共に、新しい線虫培養法の確立も目指した。これまで、線虫培養にトマトをエサとして用いていたが、トマトは大型で無菌栽培できず、培養中の線虫のコンタミの恐れもあるため、野生型線虫1系統のみを維持するにとどまっていた。本研究では、スクリーニングなどにより得る多系統の線虫を維持・管理する必要があるため、大型トマトを使わず、閉鎖系(プレート内)で線虫が培養、維持できる新しい系を確立した。具体的には、無菌培養した様々な植物の根に、センチュウを感染させ、根こぶが形成されることを確認した。このことは、無菌状態で適切に根にセンチュウが感染したことを示している。その後、無菌状態で培養を続けると、卵塊形成まで確認出来、センチュウのライフサイクルが、無菌培地の中で、根だけを用いて完了できることを明らかにした。この実験系により、小さな培養スペースで、他種類のセンチュウを培養し、保存することが可能となったと考えている。一方、我々は、線虫のCLE遺伝子を含めた様々なエフェクター遺伝子が植物への感染に関与することを明らかとしているが、本研究では、線虫遺伝子の線虫内でのノックダウンや過剰発現等の遺伝子操作に加え、線虫突然変異体のスクリーニングを可能にする系を確立し、線虫側の遺伝子機能解析を行った。C.elegansで既に確立しているmiRNAをセンチュウに食べさせるという最も単純な系で形質転換を行った。その結果、センチュウでの遺伝子発現抑制は成功したが、その効率は、50%減程度と、十分なモノでは無かった。今後、VIGS等を確立する必要があると考えられる。今年度は、昨年度の研究を継続して行う。研究(1)では、閉鎖形プレートの中でのトマトへの線虫感染を継続し、雌が大人へと成熟するか、また、成熟した雌が、卵塊を作ることが可能かどうか、確認する。また、研究(2)では、線虫へのRNAiを実施し、どの程度線虫内での遺伝子発現が抑制できるかを検討する。これらの研究を継続して行う事で、植物感染性線虫の感染過程において、線虫側で働く遺伝子を同定するために必要な分子遺伝学的解析技術を確立すると共に、新しい線虫培養法の確立も目指す。サツマイモネコブセンチュウ側の遺伝子レベルでの研究が、未だに進んでいない。これまでに、センチュウを感染させた植物内で、RNA sequenceを行い、感染過程に応じて、植物体とセンチュウ体のRNAを同時にシーケンスしていることから、この解析から行い、どのような感染ステージにおいてどのようなセンチュウ遺伝子が機能するか予想することを行う。28年度に植物感染性線虫を用いた分子遺伝学的研究手法の確立と展開を行うにあたって、プレート内でトマトを生育させ、そこにセンチュウを感染させるという研究を行った。
低酸素環境での持久的運動を用いた体脂肪燃焼促進に関する研究

本研究の成果から、特に標高2000m以上の低酸素環境下における軽度中等度の運動強度での40分以上の持続的運動は、運動中及び運動後の脂肪燃焼を促進させる効果があることが示唆された。物理的環境条件(酸素濃度や標高)よりも動脈血酸素飽和度で表される生理的な低酸素刺激に対する応答レベルが体脂肪燃焼等に影響を及ぼしていることも明らかとなった。今後は、生体が受ける低酸素刺激の反応に着目して、トレーニング効果の最大化を図るプログラムづくりが課題であるといえる。本研究では、低酸素環境下でのウォーキング運動が体脂肪燃焼に及ぼす影響を明らかにしようとした。実験の内容は以下の通りであった。健常な成人男性7名(年齢22.0±0.6歳、身長172.1±6.0cm、体重66.5±8.4kg(平均値±標準偏差))を対象とし、常酸素環境下及び低酸素環境下(酸素濃度15.4%、標高2500m相当)において、30%VO2maxに相当する速度(6.4±0.39km/h)で40分間ウォーキングを行わせた。その際の呼気ガス分析、心拍数、RPE及びSpO2を測定し、運動前と後に採血を行った。その結果、以下の知見が得られた。心拍数については、ウォーキング中の心拍数は低酸素環境下(101.1±11.3拍/分)の方が常酸素環境下と比較して、有意(p<0.001)に9.2拍/分高く、酸素飽和度(SpO2)は、低酸素環境下(89.3±2.4%)の方が常酸素環境下と比較して、有意(p<0.001)に7.6%低かった。しかし、ウォーキング中の二酸化炭素排出量、呼吸交換比、糖消費量、脂肪消費量及び主観的運動強度(RPE)については、両群間に有意な差は認められなかった。ウォーキング後の脂肪消費量の総量の平均値は、常酸素環境下と低酸素環境下でそれぞれ1.58gと2.08gであり、低酸素環境下の方が0.5g高い傾向を示したが、有意な差は認められなかった。対象者7名中6名が低酸素環境下の方が運動後の脂肪消費量の総量が高い値を示した。運動中とその後の安静時の脂肪消費量の総量の平均値(4.02±0.92g)は、低酸素環境下の方が有意(p<0.05)に0.79g高かった。遊離脂肪酸については、安静時に対する倍率の平均値において運動直後、運動終了60分後で低酸素環境下(順に3.65±3.56倍、3.22±2.47倍)の方が高い傾向を示したが、運動終了120分後には両群に有意な差は認められなかった。以上の結果より、低酸素環境下における30%VO2maxの速度での40分ウォーキングを行うことは、心拍数の増加や酸素飽和度(SpO2)の低下をもたらし、脂質代謝をわずかに亢進させる可能性のあることが示唆された。本研究では、低酸素環境下での中等度運動強度における自転車運動が体脂肪燃焼に及ぼす影響を明らかにしようとした。成人男性8名(年齢22.4±0.9歳、身長172.9±5.5cm、体重69.4±5.8kg、体脂肪率11.9±3.9%)を対象とし、常酸素環境下及び低酸素環境下(酸素濃度15.4%、標高2500m相当)において、各条件下50%VO2maxに相当する負荷(常酸素115.0±15.3W、低酸素93.4±11.5W)で40分間(60rpm)自転車駆動を行わせた。その際及び運動2時間後までの呼気ガス分析、心拍数、RPE及びSpO2を測定した。心拍数と主観的運動強度ついては、両条件間で有意な差は認められなかった。酸素飽和度(SpO2)は、低酸素環境下(88.6±0.43%)の方が常酸素環境下(95.8±0.34%)と比較して、有意(p<0.01)に低い値を示した。呼吸交換比は、運動中の平均値は低酸素環境下(0.86±0.04)の方が常酸素環境下(0.94±0.01)と比較して有意(p<0.01)に低い値を示した。したがって、運動中の総脂肪消費量の平均値は低酸素環境下(18.5±6.4g)が常酸素環境下(8.6±2.0g)と比較して有意(p<0.01)に高い値を示した。

運動中の糖消費量の総量の平均値は低酸素環境下(50.8±9.85g)の方が常酸素環境下(81.7±10.08g)より有意(p<0.001)に低い値を示した。運動後の呼吸交換比は、低酸素環境下の方が常酸素環境下よりも低く、運動後の脂肪消費量の総量の平均は低酸素環境下(16.39(±4.64)g)の方が常酸素環境下(5.37(±3.17)g)よりも有意(p<0.01)に高い値を示した。低酸素環境下(標高2500m相当)における、50%VO2max程度の負荷での40分間の自転車駆動運動は、運動時とその後の安静時において糖消費量を抑え、脂肪消費量を亢進させることから、常酸素環境下で同程度の負荷で持続的運動を行うことと比べ体脂肪を効率よく燃焼させることが明らかとなった。本研究では、標高1000m、2000m、3000m相当で脂肪燃焼が最もよいとされる中強度(50%VO2max)での運動を行い、体脂肪燃焼にどのような違いがあるのかを明らかにすることを目的とした。対象は健常な成人男性8名(年齢21.9±1.8歳)を対象とした。常圧低酸素環境下(18.6%:標高1000m、16.4%:標高2000m、14.5%:標高3000m相当)においてVO2maxの50%に相当する負荷で40分間(60rpm)の自転車駆動をそれぞれ行った。呼気ガス分析は、運動開始から運動後60分後までとした。各低酸素環境下における酸素摂取量から求めた運動強度は、3条件下でほぼ50%VO2maxを示し、同水準であった。運動中の酸素飽和度(SpO2)の平均値は標高1000m(94.1%)>2000m(90.1%)>3000m(82.6%)相当の順となり、それぞれ有意(p<0.050.001)な差が認められた。運動中の糖消費量の平均値および脂肪消費量の平均値にいずれも3つの低酸素環境下の間で有意な差は認められなかった。運動後の糖消費量の総量の平均値は標高3000m相当の値が標高1000m相当の値より有意(p<0.05)に低い値を示し、運動後の脂肪消費量の平均値は標高3000m相当の値が標高1000m相当の値より有意(p<0.001)に高い値を示した。各環境下全体における運動中のSpO2と運動後の糖消費量は有意(p<0.05)な正の、運動中のSpO2と運動後の脂肪消費量は有意(p<0.05)な負の相関関係が認められた。以上の結果から、脂肪燃焼が最もよいとされる標高は3000mであることが明らかとなり、酸素濃度や標高といった物理的な環境条件よりも生体における動脈血酸素飽和度という生理的な低酸素刺激に対する応答のレベルが体脂肪燃焼に重要であることが示唆された。これまで2年間にわたり低酸素環境下(標高2500m相当)と常酸素環境下における持続的運動(30%,50%VO2max)による体脂肪燃焼の比較実験が出来ており、概ね良好な結果が得られている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点は特にないが、本研究課題は遂行するためには、対象者の選定、食事制限、日常生活での調整等が必須となる。この辺りの調整を適切に円滑に行うことが推進方策として挙げられる。
ヘリコバクター属菌持続感染とATP分泌性腸球菌の炎症性腸疾患発症における役割解明

Helicobacter属菌には病原性を示し人獣共通感染症菌と認識される菌種が多々あり、現在も新たな菌種が分離検出されている。本研究では、実験用マウスで高頻度に検出される同属の未分類菌MIT01-6451について、性状と病原性について明らかにすることを目的とした。その結果、本菌の形態や生化学的性状と共に、生息部位である下部消化管以外に免疫不全マウスにおいて肝臓の壊死や分娩異常など生殖器で病原性を示す可能性を見出した。また、免疫不全マウスで脱肛など盲腸以下の大腸で炎症を示し、免疫正常マウスでも各種免疫反応が有意に亢進することがわかり、本菌の病原性とそのメカニズムの一端を明らかにしつつある。Helicobacter属菌には、消化器系に炎症病態を誘発し人獣共通感染症菌と認識される菌が多数存在する。本研究課題の目的の一つは、未同定菌のHelicobacter sp. MIT01-6451(MIT01-6451菌)について分離培養し、その病原性の有無を含む性状解析を行うことである。H25年度では、このMIT01-6451菌が国内の研究機関や生産業者から当大学動物実験施設に搬入された主に遺伝子改変マウスの内20%を超える頻度で検出され、欧米の研究機関から輸入されたマウスでは検出されないことを明らかにした。つまり、この菌は主に日本国内の実験用マウスに広く保有されていることを示している。また、マウス体内におけるこの菌の主な生息部位は盲腸以下の大腸で一部マウスの胆嚢からも検出され、同属菌の中でもこの菌はenterohepatic typeであることを明らかにした。更に、分離培養に成功し形態学的および生化学的性状解析を行った結果、幅0.2-0.3μmで長さ2-5μmのらせん状桿菌で両極から1本ずつ鞭毛を持ちウレアーゼ非産生性であり、その性状は同属菌の中で比較的H. cinaediに類似していることがわかった。更に、一部の感染マウスでは膣などの生殖器に菌遺伝子が検出されたが、母乳・胎盤・産道を介した垂直感染は野生型マウス(BALB/c・C57BL/6)では起こらないことを明らかにした。現在、重度免疫不全マウスにおける垂直感染の可能性についても解析中である。本研究においてMIT01-6451菌の分離培養が可能となり、現在、重度免疫不全マウスであるSCID、あるいは野生型のBALB/cおよびC57BL/6マウスに経口投与による感染実験を行いその病態について組織学的解析を進めており、病原性の有無について明らかにする有力な知見を得つつある。Helicobacter属菌は主に消化管および胆肝系に生息し、炎症病態を誘導し人獣共通感染症とも認識される菌種が多数存在する。本研究課題の目的は主に、Helicobacter sp. MIT 01-6451の病原性を含めた性状を明らかにすることである。本年度では、MIT 01-6451の垂直感染の可能性について感染妊娠マウスを用いて調べた。その結果、免疫正常BALB/cおよびC57BL/6マウス、あるいは免疫不全(SCID)マウスの胎子および出産直後の新生子は感染しておらず、また、新生子は生後7日前後まで感染しなかった。よって、MIT 01-6451は胎盤・産道・母乳を介した垂直感染は起こさず、生後糞口感染する可能性が高いことを明らかにした。また、この新生子の感染は、母乳中の移行抗体が感染を遅らせる可能性についても明らかにした。同時に、感染した妊娠SCIDマウスの半数で生殖器から菌が検出され、日和見的に一過性の菌血症を起こすと思われる結果を新たに得た。更に、一部で死産を示すなど感染SCIDマウスで産子数が低下する傾向が認められ、妊娠マウスにおいてMIT 01-6451が日和見的病原性を示す新たな知見を得た。一方、生息部位である消化管における病原性についても検討した。MIT 01-6451に感染した免疫正常の上記2系統マウスは病態を示さなかったが、SCIDマウスでは約40%で脱肛および肝臓の一部壊死を示した。また、免疫正常マウス(BALB/c)の腸管粘膜リンパ球のサイトカインmRNA発現を調べた結果、IL-10発現と共にTh2およびTh17反応が非感染群に比べて亢進していることが分かった。現在、病態を示したSCIDマウスにおける免疫反応について解析中でありMIT 01-6451感染による病態発生メカニズムの一端を明らかにしつつある。また、感染マウス腸管について組織学的解析も現在進めている。ヘリコバクター属菌の未分類菌MIT01-6451の病原性について明からすることが本研究の目的である。本研究では、まず実験用マウス各系統から粘膜免疫を刺激するATP分泌性のバンコマイシン低度耐性腸球菌を検出し、これらの腸管炎症における役割を解明する必要性を示した。一方、MIT01-6451を分離し形態・生化学的性状と共に、マウスの盲腸以下の消化管に主に生息することを明らかにした。また、胎子への垂直感染は起こさないが、感染した重度免疫不全(SCID)マウスで子宮や胎盤から菌が検出され分娩異常が見られたことから、生殖器において病原性を示す可能性を示した。MIT01-6451感染SCID雄

マウスの30%で脱肛、肝臓では壊死が、また、脱肛など臨床症状が認められない雌マウスの一部でも肝臓に壊死が認められた。また、感染SCID雌マウスで盲腸が非感染マウスと比較して有意に軽く、盲腸粘膜固有層リンパ球反応を調べたところ、IFNgとTNFaの発現が有意に高く、炎症およびTh1反応が盲腸粘膜で亢進していることがわかった。免疫正常(BALB/c)マウスでは感染後2ヶ月以上の長期感染群では臨床症状は見られなかった。しかし、盲腸および大腸粘膜固有層リンパ球反応は、Th1・Th2・Th17反応が亢進傾向にあった。感染後3週の短期感染群で同様に調べたところ、各Th反応の有意な亢進と共に、調節性サイトカインIL-10の発現も有意に亢進しており、免疫正常マウスでは過剰な免疫反応が抑制されていると考えられた。また、特異抗体価は短期感染群に比べ長期感染群で有意に高く、感染後初期に菌の侵入により各種粘膜免疫反応が惹起され、その後抗体産生などによるMIT01-6451に対する防御能が確立されたと考えらえれた。現在も病理組織学変化について詳細な調査を行い、同菌の病原性とそのメカニズムの一端が明らかになりつつある。Helicobacter属菌には病原性を示し人獣共通感染症菌と認識される菌種が多々あり、現在も新たな菌種が分離検出されている。本研究では、実験用マウスで高頻度に検出される同属の未分類菌MIT01-6451について、性状と病原性について明らかにすることを目的とした。その結果、本菌の形態や生化学的性状と共に、生息部位である下部消化管以外に免疫不全マウスにおいて肝臓の壊死や分娩異常など生殖器で病原性を示す可能性を見出した。また、免疫不全マウスで脱肛など盲腸以下の大腸で炎症を示し、免疫正常マウスでも各種免疫反応が有意に亢進することがわかり、本菌の病原性とそのメカニズムの一端を明らかにしつつある。当初の計画では、H. ganmaniについても病原性解析をする予定でいたが、MIT 01-6451菌の病原性解析を集中して進めている。また、MIT 01-6451菌感染によるATP分泌性腸球菌の腸内動態への影響についてまだ明らかに出来ていない。実験動物感染症、細菌性人獣共通感染症H. ganamniの培養方法については要求性が高く難しい。そのため、今後もH. ganmaniの培養が困難な場合は、MIT 01-6451の病原性解析に集中して進めて行く予定である。今回、MIT 01-6451感染により日和見的ではあるが病態を示し菌の病原性を明らかにした。この病態発生メカニズムについて、当初の予定の通り宿主側からヘルパーT細胞反応バランス解析や組織学的解析を現在行っている。一方、病原体側からは病原性に関わる因子についてタンパク解析等行い明らかにする。それと同時に、MIT 01-6451感染による病態発生とATP分泌性腸球菌の腸内動態との関連について解析を進める予定である。当初の計画では、H25年からH26年度にかけて2種のHelicobacter属菌(MIT01-6451とH. ganmani)の病原性を解析することとしていた。MIT01-6451菌については、分離培養は成功し形態および生化学的性状解析を終え、病原性解析に向けて研究を進めている。しかし、一方のH. ganmaniについては未だ分離培養ができていない。マルチガスインキュベータ(約70万円)や実体顕微鏡(約40万円)を当初購入する計画にしていたが、現有機器で間に合うなど必要性が低まった。そのため、その分を試薬等の消耗物品費に充てているため。