hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳微小循環-神経機能単位における脳虚血/再灌流傷害の統合的解析

脳梗塞の治療に際して虚血再灌流障害が大きな問題となっているが、その病態はまだ十分解明されていない。虚血再灌流時に脳の酸素分圧は重要な代謝の指標であるが、通常の酸素電極法では電極を刺入するため皮質が傷害される。また一点測定であるため、脳表における酸素分圧の二次元分布が計測できない等の限界があった。本研究では酸素感受性薄膜蛍光センサーを用いて脳表の酸素分圧の可視化を試み、その有用性を検討した。局所脳虚血モデルの作成であるが、初年度にラット頚動脈へのナイロン糸の挿入・抜去によって作成した実験成績に基づき、本年度はラット前脳虚血モデル(4血管閉塞モデル)を用いた。これは前もって両側椎骨動脈を外科的に閉塞しておき、実験当日には両側総頚動脈を阻血/解除することで前脳虚血/再灌流を与える方法で、Pulsinelliらの方法に準じて作成した。ドップラー血流計にて計測したところ、総頚動脈の阻血/解除に伴って脳血流のシャープな虚血・再灌流時を誘導できることが確認された。酸素感受性蛍光色素としてはtris(1,10-phenanthroline)ruthenium chloride hydrateを用い、シリカビーズに吸着させた上で薄膜状に固定してプローブ膜とした。従来、我々の実験系では殆ど透明な腸間膜微小血管を用いてきたが、それと異なって実質臓器である脳の場合には、励起光が脳表面で反射して蛍光色素層を再度励起してしまう現象や、脳実質自体の500nm付近での光吸収の変化が無視できない。そこで、本研究ではプローブ膜を更に一層の黒色シリコンエラストマ薄膜にて被覆したところ、上述の迷光や光吸収変化による影響を除去でき、かつ酸素感受性や時間応答能に差は見られなかった。cranial windowを作成した麻酔下のラット脳表に人工脳脊髄液を介してこのプローブ膜を密着させ、Pulsinelliらの方法にて虚血・再灌流時を誘導したところ、虚血と再灌流時のhyperemiaに伴って、脳表酸素分圧の急速な低下と再上昇が計測された。また、細動脈近傍の虚血前における酸素分圧を基準として、計測領域各部における酸素分圧の不均一性を評価したところ、細動脈から離れた領域ほど虚血時の不均一性が大きく、再灌流時には逆に不均一性は消失する傾向が明瞭に認められた。血栓や血管障害によって臓器が虚血に陥った後、いまだ非可逆的細胞死に至っていない疎血領域の血行を再開させる治療手技が広く一般化しつつある。しかし血行再開にともない、かえって組織傷害が増悪する「虚血/再灌流障害」が新たな問題点として提起されてきている。本研究の目的は、虚血/再灌流傷害という病態形成時に脳皮質神経機能が示す挙動を微小循環動態の面から解析することである。具体的には虚血部位の微小血管(細静脈)への白血球粘着の動態を観測するとともに、脳表における組織酸素分圧の分布を可視化して、微小血管から組織への酸素輸送を時間的・空間的に把握するという方法をとる。

さらに、細胞内カルシウム濃度を光学的に計測して再灌流傷害時の細胞内信号伝達系の病態についても検討を加える。初年度の13年度には、脳虚血モデルの作成と虚血/再灌流プロトコールの検討に重点をおいて実験を進めた。すなわち、局所脳虚血モデルをラット頚動脈へのナイロン糸の挿入・抜去によって作成し、種々の予備実験を行って微小循環パラメータの計測時期を決定した。脳微小循環を観察する目的は血流動態と血管内皮への多核球の粘着を定量評価することであるが、血流はFITCで赤血球を標識することにより、多核球の粘着はRhodaminで多核球を標識することにより、それぞれ骨窓を通して可視化しえた。また、酸素分布可視化システムをラット骨窓用に改装し、虚血/再灌流時における脳表の酸素分布を計測しえた。14年度には、このプロトコルに従って微小循環動態の定量的解析を加えるとともに、神経障害の機能的な評価実験へと進む予定である。脳梗塞の治療に際して虚血再灌流障害が大きな問題となっているが、その病態はまだ十分解明されていない。虚血再灌流時に脳の酸素分圧は重要な代謝の指標であるが、通常の酸素電極法では電極を刺入するため皮質が傷害される。また一点測定であるため、脳表における酸素分圧の二次元分布が計測できない等の限界があった。本研究では酸素感受性薄膜蛍光センサーを用いて脳表の酸素分圧の可視化を試み、その有用性を検討した。局所脳虚血モデルの作成であるが、初年度にラット頚動脈へのナイロン糸の挿入・抜去によって作成した実験成績に基づき、本年度はラット前脳虚血モデル(4血管閉塞モデル)を用いた。これは前もって両側椎骨動脈を外科的に閉塞しておき、実験当日には両側総頚動脈を阻血/解除することで前脳虚血/再灌流を与える方法で、Pulsinelliらの方法に準じて作成した。ドップラー血流計にて計測したところ、総頚動脈の阻血/解除に伴って脳血流のシャープな虚血・再灌流時を誘導できることが確認された。酸素感受性蛍光色素としてはtris (1,10-phenanthroline)ruthenium chloride hydrateを用い、シリカビーズに吸着させた上で薄膜状に固定してプローブ膜とした。従来、我々の実験系では殆ど透明な腸間膜微小血管を用いてきたが、それと異なって実質臓器である脳の場合には、励起光が脳表面で反射して蛍光色素層を再度励起してしまう現象や、脳実質自体の500nm付近での光吸収の変化が無視できない。そこで、本研究ではプローブ膜を更に一層の黒色シリコンエラストマ薄膜にて被覆したところ、上述の迷光や光吸収変化による影響を除去でき、かつ酸素感受性や時間応答能に差は見られなかった。cranial windowを作成した麻酔下のラット脳表に人工脳脊髄液を介してこのプローブ膜を密着させ、Pulsinelliらの方法にて虚血・再灌流時を誘導したところ、虚血と再灌流時のhyperemiaに伴って、脳表酸素分圧の急速な低下と再上昇が計測された。また、細動脈近傍の虚血前における酸素分圧を基準として、計測領域各部における酸素分圧の不均一性を評価したところ、細動脈から離れた領域ほど虚血時の不均一性が大きく、再灌流時には逆に不均一性が消失することが認められた。
子宮体癌の分子遺伝学的解明と、その治療戦略への応用

婦人科悪性腫瘍の中で、増加傾向にある子宮体癌はtypel,2により予後的差異が大きいとされる。この違いを、マイクロサテライトの有無のみならず、組織型・組織分化度・進行期・ホルモンレセプターの有無等の因子別にマイクロアレイにより網羅的に遺伝子解析・比較し、従来推定されている既知の関連遺伝子以外の予後や治療にかかわる責任遺伝子の存在を検索し、また、それらの絞られた遺伝子におけるメチル化等の発癌機構に関わる変化を調べた。Type121例、type29例の計30例の子宮体部類内膜癌において、マイクロサテライトの不安定性は10例(33.3%)で体癌の約3割で認められた。マイクロサテライトの不安定性は消化器癌を含む家族性腫瘍でも報告されるが、子宮体癌ではマイクロサテライトマーカーはD2S123、D17S250、BAT25、BAT26に特異的に認められる傾向が判明し、hMLH1のメチル化に関しては、マイクロサテライトの不安定性に関わらず60%で確認された。この不安定性は子宮体癌type別による有意差は得られなかった。子宮体癌全体で顕著に遺伝子発現が増加したものは4遺伝子あり、低下したものは5遺伝子認められた。Type特異的には,予測どおりホルモンレセプターを含むtype1で57遺伝子、type2で21遺伝子が候補となり、特に顕著だったtype2におけるビメンチンの発現に関しては、さらに症例を増やし、特殊免疫染色・メチル化同定も行い、ターゲット遺伝子となるか、応用・開発の可能性を探っていく予定である。H19年度までに、目標遺伝子の絞込みが達成できた状況となった。
糖脂質硫酸転移酵素の活性発現機序

ヒト腎癌細胞において、糖脂質硫酸転移酵素(GST)はEGFなどの増殖因子の作用で誘導されることから、GST発現シグナルは細胞増殖シグナルと共通の細胞内情報伝達系を介して制御されることが示唆されている。そこで、EGFによるGST誘導効果へのチロシンキナーゼとRasの関与を解析した。チロシンキナーゼ阻害剤Genisteinは腎癌細胞の増殖を阻害した。また、GenisteinはEGFによるGST誘導効果を打ち消すのみならず、EGF未処理細胞のGST活性も4060%抑制した。このことから、EGF未処理細胞においても内在性のチロシンキナーゼがGST活性の維持に働いていることが示唆された。一方、腎癌細胞にv-H-rasを遺伝子導入し安定に発現する細胞株を樹立した。v-H-ras導入細胞は親株と比較して高いGST活性を示した。v-H-ras導入細胞にEGFを添加してもGST活性の誘導はみられなくなった。このことは、v-H-ras導入細胞ではRas以下の下流のシグナルが飽和しているため、上流のEGF刺激に対して不応性になっていると思われた。一方、v-H-ras導入細胞にGenisteinを添加してもGSTの活性低下はみられず、GST活性の維持に働くチロシンキナーゼはRasの上流で作用すると思われた。以上の結果より、腎癌細胞でのGSTの発現制御にRasが関与する可能性が示唆された。しかし、ここまでの実験では内在性Rasの関与が明らかでないので、内在性Rasの働きを抑制した場合の影響を調べる必要がある。このため、発現誘導可能なメタロチオネインプロモーターを融合させたドミナントネガティブRas遺伝子を安定発現する腎癌細胞を樹立した。今後、この細胞を用いて、増殖とGST発現への内在性Rasの関与を明らかにし、細胞増殖シグナルとGST発現シグナルの起点を推定する手がかりとしたい。GST発現機構を解析することは腎癌細胞の細胞内情報伝達機構の有用なマーカーになると思われる。
安定同位体標識リポ多糖の生化学的調製とファージ宿主認識機構のNMR解析

大腸菌C株のリポ多糖に13Cガラクトースで標識するため,UDPガラクトースエピメラーゼ遺伝子galEを欠損させた変異株を作成する目的でgalE遺伝子配列を決定できた。大腸菌F2513株のガラクトース転移酵素waaWとwaaT遺伝子を欠損させた変異株作出に成功した。変異株は生育が悪く,糖鎖構造の確認に至っていない。大腸菌K-12株のHep残基を転移酵素waaUタンパク質を国立遺伝学研究所から得たASKA(-)クローンJW3598-AM株を用いて,サルモネラ菌のR-コアの非還元末端に非天然のHep残基が取り込まれたことをDOC-PAGEや糖鎖部分のLC-ESI-MSにより確認することができた。大腸菌C株のゲノム塩基配列をデータベースから検索し,近縁種の大腸菌K12株,ネズミチフス菌などのゲノム配列と比較しながらgalE遺伝子やガラクトース転移酵素遺伝子の配列を予想した。予想を元にプライマーを設計してPCR反応を行うことで,目的の遺伝子を増幅する実験を行った。galE遺伝子について、データベースによる相同性検索からは、各種大腸菌等の遺伝子配列は、比較的に振れ幅の大きい配列であることがわかった。そこで、そのDNA塩基配列をいったんアミノ酸の配列に翻訳し、そのアミノ酸がよく保存されている領域を選げ、そのアミノ酸の配列を与えるDNA配列を予想してプライマーを設計しPCR反応を行った。しかし、いままでのところ思うような断片が増幅されていない。次に、各配列のゆれを考慮に入れたミックスドプライマーを作成して増幅すると、何らかの断片が増幅されたが、それらの塩基配列は期待にあわないまたは、確認できなかった。現在、次世代シークエンサー装置を作って大腸菌C株の全塩基配列を網羅的に読み取り、その塩基配列の中からgalE, waaW waaT遺伝子を増幅し、その配列やクローニングされた断片を使ってのエンジニアリングを行う方針に転換して実験を進めている。同位体標識を持つリポ多糖の糖鎖を得ること、そしてそれを活用してのファージタンパク質との相互作用解析を行うための準備実験として、これまで研究室で得られている非標識のリポ多糖糖鎖の13C核磁気共鳴スペクトルによる解析を行った。もっとも注目している末端ガラクトースの部分の信号はまだ解析が完了していないが、すべての糖残基のアノメリック炭素の信号に関しては、明瞭に同定することができた。大腸菌のリポ多糖に同位体標識を取り込ませるため、UDP-ガラクトース-4-エピメラーゼ遺伝子(galE)やガラクトースをリポ多糖の糖鎖に結合する糖転移酵素遺伝子(waaWやwaaT)の欠失株を作成するべく研究を行なってきた。標的の遺伝子galEの検索に長時間を要している。現在waaWとwaaT遺伝子を大腸菌F2513株から特定することに成功したが、大腸菌C株やF470株では、糖転移酵素やUDP-ガラクトースエピメラーゼ遺伝子を増幅することに成功していない。大腸菌F2513株については、リポ多糖の非還元末端から二番目のガラクトース残基を転移する酵素であるwaaT遺伝子を増幅して配列を決定した。waaT遺伝子の配列を5'および3'末端に含むように、クロラムフェニコール耐性遺伝子をコードしたプラスミドから断片を増幅した。F2513株にエレクトロポレーション法によって、λファージのリコンビナーゼを発現するプラスミドを導入した株を作成することに成功した。そこで、前述のクロラムフェニコール耐性遺伝子の断片を加え、相同組み換えを起こさせて、waaT遺伝子を抗生物質耐性遺伝子で置き換えたwaaT遺伝子欠失株の作成まで到達した。このことから、同様の方法で、リポ多糖のさらに非還元末端側のガラクトースを転移する酵素である、waaW遺伝子を同様に欠失させる実験を進める予定である。大腸菌のリポ多糖の生合成に関わり、非還元末端のガラクトースの伸張に特に関連するUDP-ガラクトース-4-エピメラーゼ遺伝子galEやガラクトースをリポ多糖の糖鎖に結合する糖転移酵素遺伝子waaWやwaaTの欠失株を作成するべく研究を行なってきたが、標的の遺伝子galEの検索に長時間を要した。大腸菌の該当の遺伝子配列は、種々のデータベースから入手可能であり、それぞれ良く似た配列を持っているため、当初は容易に遺伝子がつかまると考えていた。しかし、それぞれの大腸菌株の微妙な違いにより配列は異なるためか、単純なPCR方では遺伝子断片が増幅できなかった。Degenerate PCR法によりタンパク質のアミノ酸配列からその保存された領域をコードするDNA配列を推定し、プライマーの設計を行なうことで、いくつかの候補となる遺伝子断片が得られた。大腸菌C株の合成するリポ多糖に外部から13Cの同位体標識を施したガラクトースを取り込ませるため,UDPガラクトースエピメラーゼ遺伝子galEを欠損させた変異株の作成を検討した。H28年度は,galE遺伝子をゲノムからPCRで増幅し配列をついに決定することができた。これまでゲノム遺伝子配列が知られている大腸菌K-12 W3110株の配列と1塩基が異なるが,アミノ酸配列は同じであった。

また,大腸菌F2513株のLPS生合成のための糖転移酵素のうち,R-コアの非還元末端の二つのガラクトース残基を転移するwaaWとwaaT遺伝子を特定して,λファージリコンビナーゼ活性を活用するDachenkoらの方法を用いて,これらの遺伝子をクロラムフェニコール耐性遺伝子と相同組み換えを行って欠損させた変異株F2513ΔwaaWおよびΔwaaT株の作出に成功した。ただし,これらの変異株は,抗生物質を含む寒天培地上でゆっくり増殖するものの,液体培地ではきわめて生育が遅く,そこからLPSを取り出すまでに増菌せず,LPSの糖鎖構造の確認に至っていない。大腸菌K-12株のR-コア非還元末端にL-グリセロ-D-マンノヘプトース(Hep)を転移するwaaU遺伝子を保持したASKA(-)クローンJW3598-AM株を国立遺伝学研究所から分譲を受け,そのWaaU酵素を含むタンパク質分画を調製し,ネズミチフス菌(Salmonella)のR-コアの非還元末端の糖残基を欠いたLPSを生合成する変異株SL733に対して作用させたところ,少量ではあるが,サルモネラ菌のLPSの末端にHep残基が取り込まれたことを単離したLPSがDOC-PAGEによって泳動度が低下したバンドを与えたこと,およびLPSの酸加水分解物PSのLC-ESI-IT-MSにより目的の糖鎖に一致するイオンをSIM測定で確認することができた。大腸菌C株のリポ多糖に13Cガラクトースで標識するため,UDPガラクトースエピメラーゼ遺伝子galEを欠損させた変異株を作成する目的でgalE遺伝子配列を決定できた。大腸菌F2513株のガラクトース転移酵素waaWとwaaT遺伝子を欠損させた変異株作出に成功した。変異株は生育が悪く,糖鎖構造の確認に至っていない。大腸菌K-12株のHep残基を転移酵素waaUタンパク質を国立遺伝学研究所から得たASKA(-)クローンJW3598-AM株を用いて,サルモネラ菌のR-コアの非還元末端に非天然のHep残基が取り込まれたことをDOC-PAGEや糖鎖部分のLC-ESI-MSにより確認することができた。リポ多糖の生合成にかかわるガラクトース転移酵素に糖供与体を供給するUDP-ガラクトース-4-エピメラーゼ遺伝子の配列は、大腸菌の間である程度バリエーションがあることがわかり、われわれの目的とする大腸菌C株ともっとも近縁と考えられる大腸菌F470株の遺伝子配列を基にしては増幅できなかった。UDP-ガラクトース-4-エピメラーゼ(galE)遺伝子を探し当てるため、新しい方法を試みる。素性のよく調べられている大腸菌K12株において該当のgalE遺伝子を欠損した株を国立遺伝学研究所から入手した。これは、ガラクトース代謝系を欠損しているため、ガラクトースのみを炭素源とする培地で生育できない。本研究で目的としている大腸菌C株、F2513株、F470株のゲノム遺伝子断片を調製し、pBluescriptにショットガンクローニングして、上記のK12ΔgalE株に形質転換し、ガラクトースを炭素源とする培地で生育できる株をスクリーニングして該当の遺伝子を特定する方法に変更する。また、糖転移酵素waaTを欠損したF2513株ΔwaaTに対して、ファージφX174を感染させる実験を通して、ファージの受容体であるリポ多糖の糖鎖構造が変化したことを証明する実験を行なう。また、単離したリポ多糖の糖鎖を質量分析により構造解析を行ないたい。生物有機化学galEやwaaクラスターの遺伝子配列のゆれを考慮に入れたミックスドプライマーを引き続き改良して設計し、目的の遺伝子断片を増幅取得することができるよう取り組む。
摂食障害の認知の神経基盤と治療の有効性に関する脳機能画像研究

アレキシサイミアは神経性無食欲症(AN)で高率に認められる性格特性であり,ANの認知の障害と密接に関連している可能性が提唱されている.本研究は,対人関係ストレスに関連した単語刺激課題遂行時の脳活動をfMRIを用いて測定し,ANにおけるアレキシサイミア傾向に関連した脳領域を検討した.女性AN患者を対象に,MRIを用いて対人関係ストレス単語刺激の認知課題遂行中の脳活動を撮像した.AN患者の対人関係ストレスに関する不快な情動の認知障害に前頭前野の関わりが示唆された.TAS-20スコアが高いAN患者ほど扁桃体,後帯状回,前帯状回の活動が低く,アレキシサイミアが重要な一因となっている可能性が示唆された.摂食障害は重症化が深刻な問題であるが,有効な治療法は確立されておらず,病態解明が重要課題である。摂食障害では,中核の精神病理として体重や体型などの自己評価に関する情報の認知機能に障害が認められており,生理的な脳機能局在から理解する必要がある。Temperament and Character Inventory(TCI)はCloningerが提唱した気質,性格モデルに基づいて作成された質問紙であり,BN患者においても特徴的な気質傾向が報告されている。本研究は,対人関係ストレスに関連した単語刺激課題遂行時の脳活動をfMRIを用いて測定し,BN患者におけるTCIで評価した気質傾向に関連した脳領域を検討することを目的とした。右利きの女性BN患者と健常女性を対象にMRI装置を用いて対人関係ストレスに関連した単語刺激の認知課題遂行中の脳活動を連続的に撮像した。課題は,対人関係ストレス単語課題と情動的負荷をもたない中性の単語を用いたコントロール課題を交互に三回ずつ繰り返した。各被験者には,TCIやEDI-2にて心理学的・行動学的特徴の評価も行い,現在脳活動との関連性について解析を行っている。摂食障害は重症化が深刻な問題であるが,有効な治療法は確立されておらず,病態解明が重要課題である.摂食障害では,中核の精神病理として体型や体重と自己評価に関する情報の認知機能に障害が認められており,摂食障害の病態を生理的な脳機能局在から理解する必要がある.アレキシサイミアは神経性無食欲症(AN)患者で高率に認められる性格特性であり,AN患者にみられる認知の障害と密接に関連している可能性が提唱されている.本研究は,対人関係ストレスに関連した単語刺激課題遂行時の脳活動をfMRIを用いて測定し,AN患者におけるアレキシサイミア傾向に関連した脳領域を検討することを目的とした.右利きの女性AN患者と健常女性を対象に,MRI装置を用いて対人関係ストレスに関連した単語刺激の認知課題遂行中の脳活動を連続的に撮像した.課題は,対人関係ストレス単語課題と情動的負荷を持たない中性の単語を用いたコントロール課題を交互に3回ずつ繰り返した.各被験者には,TAS-20やEDI-2にて,心理学的・行動学的特徴の評価も行った.中性の単語呈示時と比較して,対人関係ストレスに関連した単語呈示時には,AN患者群では前頭前野領域が賦活された.また,左扁桃体,右後帯状回,右前帯状回の活動はTAS-20スコアとの間に逆相関を認め,アレキシサイミアの傾向が高いAN患者ほど対人関係ストレス関連した不快な単語の認知処理中の扁桃体,後帯状回,前帯状回の活動が低下していることが示唆された.一方,健常群では有意な活動を認めなかった.AN患者の対人関係ストレスに関する不快な情動の認知障害に前頭前野の関わりが示唆された.TAS-20スコアが高いAN患者ほど対人関係ストレスに関連した不快な単語の認知処理中の扁桃体,後帯状回,前帯状回の活動が低いことが示され,アレキシサイミアが重要な一因となっている可能性が示唆された.摂食障害は若年者を中心に増加傾向であり,低年齢化が深刻な問題となっている。学校保健や医療の現場においても低体重や食行動異常を主訴に相談に訪れる事例が多くみられる。摂食障害は慢性化する例が多く,長期にわたる障害のために社会適応が困難となり,悪循環を形成することが指摘されている。また,様々な身体的・精神的合併症を認め,重症例では死に至る危険性も高く,その早期発見や予防は重要課題である。今後の摂食障害の発症予防のためには,摂食障害傾向の実態を把握することが重要である。広島県内の小学生及び中学生を対象に無記名での摂食態度に関する質問紙調査(Eating Attitude Test-26;EAT-26)を行った。質問紙は学校で配布し,調査への協力に同意する場合は回答後に提出し,同意しない場合は白紙回答とした。小学生を対象とした調査では,EAT-26スコアが20点以上の高得点者は,男子0.34%,女子1.0%であった。中学生を対象とした調査では,EAT-26スコアが20点以上の高得点者は,男子1.0%,女子4.4%であった。本調査の結果より,摂食障害のハイリスク者は女子では中学生から増加している可能性が考えられた。若年者を中心とする摂食障害の増加傾向の中で,摂食障害予備軍といわれる発症リスクの高い児童が多数潜伏しているといわれており,小学生や中学生に対して摂食障害に関する知識や情報の提供,支援が必要であると思われた。

摂食障害は重症化が深刻な問題であるが,有効な治療法は確立されておらず,病態解明が重要課題である.摂食障害では,中核の精神病理として体型や体重と自己評価に関する情報の認知機能に障害が認められており,摂食障害の病態を生理的な脳機能局在から理解する必要がある.アレキシサイミアは神経性無食欲症(AN)患者で高率に認められる性格特性であり,AN患者にみられる認知の障害と密接に関連している可能性が提唱されている.本研究は,対人関係ストレスに関連した単語刺激課題遂行時の脳活動をfMRIを用いて測定し,AN患者におけるアレキシサイミア傾向に関連した脳領域を検討することを目的とした.右利きの女性AN患者と健常女性を対象に,MRI装置を用いて対人関係ストレスに関連した単語刺激の認知課題遂行中の脳活動を連続的に撮像した各被験者には,TAS-20やEDI-2にて,心理学的・行動学的特徴の評価も行った.AN患者の対人関係ストレスに関する不快な情動の認知障害に前頭前野の関わりが示唆された.TAS-20スコアが高いAN患者ほど対人関係ストレスに関連した不快な単語の認知処理中の扁桃体,後帯状回,前帯状回の活動が低いことが示され,アレキシサイミアが重要な一因となっている可能性が示唆された.また,摂食障害は若年者の受診も多くなっており,低年齢化も進んでいる.今後の摂食障害の発症予防のために,摂食障害傾向の実態を把握することが必要である.広島県内の小学生,中学生,高校生を対象に無記名での摂食態度に関する質問紙調査を実施した。本調査より,摂食障害のハイリスク者は女子では中学生から増加している可能性が考えられた.摂食障害予備軍といわれる発症リスクの高い児童が多数潜伏しているといわれており,学校保健と連携して,早期予防や早期発見が必要であると思われた.アレキシサイミアは神経性無食欲症(AN)で高率に認められる性格特性であり,ANの認知の障害と密接に関連している可能性が提唱されている.本研究は,対人関係ストレスに関連した単語刺激課題遂行時の脳活動をfMRIを用いて測定し,ANにおけるアレキシサイミア傾向に関連した脳領域を検討した.女性AN患者を対象に,MRIを用いて対人関係ストレス単語刺激の認知課題遂行中の脳活動を撮像した.AN患者の対人関係ストレスに関する不快な情動の認知障害に前頭前野の関わりが示唆された.TAS-20スコアが高いAN患者ほど扁桃体,後帯状回,前帯状回の活動が低く,アレキシサイミアが重要な一因となっている可能性が示唆された.研究協力者(調査への参加者)の確保や準備が遅れたため、調査や解析に時間を要し、計画がやや遅れている。摂食障害研究期間を1年間延長し、引き続き調査結果の解析を進めていく。研究協力者(実験への参加者)の確保が遅れ、計画が遅延している。研究協力者(調査への参加者)の確保や準備に遅れが生じ,時間を要したため,解析に遅延が生じた。研究協力者(実験への参加者)の確保を行う。研究機関を1年間延長し,次年度に引き続き結果の解析や研究成果の発表のために使用する。研究協力者(実験への参加者)の確保が遅れ,実験計画が遅延したため,次年度使用額が生じた。最終年度であり,実験計画を遂行するために使用する。
スールー海域世界を中心とする真珠のグローバリゼーションに関する文化人類学的研究

本研究は、東南アジア島嶼部とくにフィリピン南部に位置するスールー諸島と周辺地域における真珠など特殊海産物の生産と利用に関して関係する各地との国境を越えた流通などの関係などを含めて人類学的に調査研究を実施することを目的としている。その際の研究手法としては人類学的なフィールド調査に加えて、19世紀以前から20世紀にかけてのアジア各地における特殊海産物の生産と利用の歴史的背景などに関しても文献調査等を行ってきた。平成30年度においては、前年度までに収集した資料の整理・分析作業等を中心に国内(神戸)とフィリピンにおける補足調査を実施した。特に、最終的な成果出版のために、これまでの調査で得た真珠をめぐる知見との比較のため、スールー諸島をはじめとする東南アジアにおける真珠やシロチョウガイの貝殻など関連する海産物の生産・利用状況の事例に関する実地資料等を、中東や南アジアなどにおける事例に関する文献資料等とも比較検討する作業を行った。こうした比較参照の作業を通じて、地域間での共通点と差異を検証した。また、いずれの場合においても真珠や干しナマコ、鯨肉などの特殊海産物などの「もの」やその生産の技術が、国境を越えて各地に移動し、旅し、そして現場の環境などに応じた変容を遂げてきた。本研究では東南アジア地域と日本などを含む域外の間のこうした「もの」と「ひと」(技術者)そして技術それ自体の移動のネットワークについても実地データと文献資料の両方から分析を行った。本研究は、フィリピン南部からマレーシア、インドネシア国境地帯に位置するスールー諸島およびその周辺部(スールー海域世界)における特殊海産物の一つである真珠(pearl)に焦点をあて、その採取・生産と、その国境を越えたグローバルな移動・流通そして利用・消費に至る過程を文化人類学的に調査・研究することを目的としている。この目的を達成するために、本計画ではスールー海域世界およびその関係する地域(真珠の輸出先ないし流通拠点である神戸、香港、シンガポール等)での文化人類学的な実地調査を中心に実証的な調査研究を実施すると共に、理論的な視座としてグローバリゼーションに関する人類学的研究への寄与を図るものである。上記の目的の達成のため平成25年度においてはフィリピンで実地調査を行い、スールー諸島を起源とする真珠の生産と流通・そして利用に関して域内・域外の状況に関して資料を収集したり、関係者へのインタビューを行った。その結果、これまで必ずしも知られてこなかったスールー、ビサヤ諸島、ルソンそして香港や日本を含む流通ネットワークの存在やその複雑な相互依存関係などの一端を知ることができた。本研究は、フィリピン南部からマレーシア、インドネシア国境地帯に位置するスールー諸島、およびその周辺地域部(スールー海域世界)における特殊海産物の一つである真珠(pearl)に焦点を当て、その採取、生産から、さらに国境を超えたグローバルな流通や利用・消費の過程を文化人類学的に調査研究することを目的としている。この目的を達成するために、本計画ではスールー海域世界、およびその関係する地域(東南アジア域内、域外の双方に及ぶ)において文献資料のみならず、実地調査(フィールドワーク)を含む調査研究を実施していく。より具体的には、平成26年度においては、フィリピン、日本、そしてオーストラリアなどにおいて文献資料収集と実地調査を実施し、とりわけスールー海域世界を中心とする東南アジア域内から、日本やオセアニアとの間での各種の真珠(貝)の採取と流通をめぐる人やモノ、文化や技術の異動や伝播の過程についての資料を収集することができた。本研究は、フィリピン南部からマレーシア、インドネシア国境地帯に位置するスールー諸島、ならびにその周辺地域を産地とする特殊海産物の一つである真珠に焦点を当てて手、その生産から流通、さらに日本やアジア、欧米諸国を含む最終的な消費地に至る国境を超えるネットワークを辿って調査研究を実施することを目的として実施中である。またその過程で真珠を中心とする特殊海産物をめぐる人や技術の移動・伝播であるとか、あるいは特殊海産物をめぐる社会・文化・歴史的背景に関しても調査を行ってきた。具体的には平成27年度においては、フィリピンと日本、欧州においてスールー海域における真珠の生産とそのグローバルな流通の文化史的背景に関する資料の収集と分析を実施した。とりわけ歴史的背景に関しては、18世紀後半から19世紀にかけてスールー王国の海産物交易が拡大し、ボルネオ島東岸(現マレーシア領サバ州東岸からインドネシア領東カリマンタン沿岸)にはスールー諸島出身のタウスグ人の交易拠点が各地に確立されていった過程と、その現在へ続く影響などについても歴史人類学的手法を駆使した調査研究を実施できた。研究実績の概要でも述べた通り、平成27年度においては当初の研究目的に沿ってフィリピンと日本、欧州においてスールー海域における真珠の生産とそのグローバルな流通の文化史的背景に関する資料の収集と分析を実施することができたため。本研究は、フィリピン南部スールー諸島を中心とする真珠など特殊海産物の生産と利用に関して関係する各地との国境を越えた流通などの関係などを含めて人類学的に調査研究を実施することを目的としている。またその過程で、人類学的なフィールド調査に加えて、19世紀以前から20世紀にかけてのアジア各地における特殊海産物の生産と利用の歴史的背景などに関しても文献調査等を行っている。平成28年度においては、当初予定していたフィリピン南部における真珠に関する実地調査が後で述べるように現地の治安情勢の悪化などで一時的に延期を余儀なくされたことにも鑑み、これまでに得た真珠をめぐる知見との比較検討のために捕鯨によって得られる鯨肉をはじめとする特殊海産物のアジアにおける利用や流通に関しても実地調査や文献調査を実施した。こうした比較参照の作業を通じて、真珠と真珠以外の特殊海産物の生産や利用状況との共通点と差異を検証した。

まず共通点としては、真珠の採取や養殖の場合でも捕鯨の場合でも、特殊な技術を背景に特化した専門家・技術者ないし職能集団が存在し、またそうした集団のアイデンティティの問題にも結びつきうる点を指摘できる。また海をはじめとする生態環境の影響を大きく受ける産業、海の生き物を相手にする産業という点でも共通する部分は多い。ただし、具体的な生産技術の詳細に関しては、真珠養殖と捕鯨では、少なからぬ差異も存在した。また、いずれの場合においても真珠や鯨肉などの特殊海産物などの「もの」やその生産の技術が、国境を越えて各地に移動し、旅し、そして現場の環境などに応じた変容を遂げてきた。本研究では東南アジア地域と日本などを含む域外の間のこうした「もの」の移動のネットワークについても実地データと文献資料の両方から分析を行った。本研究は、フィリピン南部スールー諸島を中心とする真珠をはじめとする特殊海産物の生産と利用に関して関係する各地との国境を越えた流通などの関係などを含めて人類学的に調査研究を実施することを目的としている。またその過程で、人類学的なフィールド調査に加えて、19世紀以前から20世紀にかけてのアジア各地における特殊海産物の生産と利用の歴史的背景などに関しても文献調査等を行っている。研究はおおむね順調ではあるものの、平成28年度においては当初、予定していたミンダナオ島南西沿岸部におけるフィールド調査に関しては、現地の治安情勢の悪化により平成28年度はいったん中止を余儀なくされたことによる若干の計画変更もあった。この点については以下に述べるように平成29年における補足調査でリカバリーを図る予定である。本研究は、東南アジア島嶼部とくにフィリピン南部に位置するスールー諸島と周辺地域における真珠など特殊海産物の生産と利用に関して関係する各地との国境を越えた流通などの関係などを含めて人類学的に調査研究を実施することを目的としている。その際の研究手法としては人類学的なフィールド調査に加えて、19世紀以前から20世紀にかけてのアジア各地における特殊海産物の生産と利用の歴史的背景などに関しても文献調査等を行っている。平成29年度においては、フィリピンを中心とする地域における真珠等の特殊海産物に関する実地調査の継続と、前年度までに収集した資料の分析作業等を実施した。特に、これまでの調査で得た真珠をめぐる知見との比較のため、フカヒレや干しナマコ、鯨肉などを含む特殊海産物のアジアにおける利用や流通に関しての資料の検討を実施した。こうした比較参照の作業を通じて、真珠と真珠以外の特殊海産物の生産や利用状況との共通点と差異を検証した。まず共通点としては、真珠の採取や養殖の場合でもあるいは捕鯨やナマコ産業など他の特殊海産物の場合でも、対象ごとにある程度、特化した専門家・技術者ないし職能集団が存在し、その採取から流通の過程での緩やかな分業体制の存在を析出することが可能となった。また両者において生態環境の影響を大きく受ける産業、海の生き物を相手にする産業という点でも共通する部分は多い。
魚霊供養からみる海洋資源の利用と変化-魚霊供養碑データベースの構築

日本では、身近な動植物や道具類は、霊魂を宿すとされ、古くから生き物に対する供養が行なわれてきた。人間ではないものへの供養習俗は、仏教的アニミズムに彩られた日本独自の動物観や生命観を映すものとして注目され研究されてきたが、魚介類への供養は、断片的に紹介されるだけだった。そこで本研究では、水棲生物に絞り、供養碑の全国的分布や建立背景について調査をした。その結果、全国に水棲生物を祀った碑は約1300基あり、近代以降により盛んに建立されるようになったことがわかった。明治以降の供養碑の増加は、供養主体や供養対象、建立契機の多様化とともに進むが、その過程は、日本の近代水産業の発展過程を映している。本研究は、水産資源と人間との関わりを、魚霊供養碑を焦点に考えようとするもので、その手がかりとして供養碑のデータベース構築を目指している。魚霊供養の全国分布を把握し、建立の背景等を検討することは、水産資源の利用に見る地域的な特徴とともに、自然観・生命観の変容を明らかにすることができると考える。本研究の初年度となる本年度は、魚霊供養碑に関する基礎情報の収集に重点をおいた活動を進めてきた。まず、上半期には、文献等を利用して供養碑に関する情報収集を行い、一基一件で、祀られた生物、碑名、位置情報(緯度・経度、住所など)、建立年、建立の経緯等の項目に沿って、894基の供養碑基礎情報の入力作業を進めた。同時に、静岡県西伊豆沿岸および遠州灘沿岸において、学生の調査実習も兼ねた供養碑の調査を行った他、科研メンバーで愛知県知多半島、千葉県房総半島にて、供養碑の所在確認と聞き取りのための調査を実施した。供養習俗について理解を深めるために講師を招聘しての研究講演会を2回、調査報告会を2回、東海大学海洋学部にて実施し、現地調査の方法や成果およびアンケート調査について議論を重ねてきた。2月末には、『漁協ブック2009』をもとに、全国1065の漁協あてに漁獲物への供養に関するアンケート用紙を送付した。3月31日の段階で329通の返信があり、うち167漁協より供養祭や供養碑の存在についてご教示いただいた。アンケート結果を整理しつつ、平成21年度内に送れなかった漁協へのアンケート送付の準備を進めている。本研究は、魚類を祀った供養碑というモノを手がかりに、日本における水産資源と人間との関わりや、自然観、生命観を見直そうとするものである。魚霊供養碑の全国分布を把握しつつ、建立の背景等を検討することで、水産資源の利用に見る地域的な特徴とともに、自然観・生命観の変容を明らかにすることができると考えており、そのための手段として供養碑データベースの構築を目指した調査を進めてきた。本年度は、文献研究、アンケート調査、現地調査を組み合わせつつ供養碑情報を集め、基礎データの作成を進めてきた。アンケート調査では、2010年2月末に送付したものもあわせると、全国の海水面漁協、内水面漁協および水産試験場など2141関係団体にアンケート用紙を送っており、2010年9月末までに893件の回答を得ている。こうした作業の結果、先行研究では断片的に紹介されるだけだった魚類を祀った碑が、国内各地に1100基以上も存在すること、そして、供養碑建立はむしろ近代になってより盛んになったということが明らかになった。基礎データを精緻化するために現地調査を行ってきたが、本年度は、福井県から能登半島までの北陸沿岸部、愛媛県伊予灘沿岸部、三重県沿岸部にて、碑の所在確認や聞き取り調査を行った。また、人間文化研究機構・連携研究などの関連テーマの研究プロジェクトと連携・共同して、秋田市から男鹿半島沿岸までの秋田県調査や山口県北浦周辺の調査や研究会なども実施している。また、課題や論点をより明確にするために、段階的に調査成果をまとめ雑誌論文や学会で発表する他、第12回ジャパン・インターナショナル・シーフードショーでのパネル展示(2010年7月2123日)や「お魚供養写真展」(於東海大学海洋学部、2010年11月13日)を実施するなど、研究成果の社会発信にも積極的に取り組んできた。本研究は、水域の生き物を祀った供養碑のデータベース構築を目的とする。魚類をはじめ水棲生物を祀った人工物を手がかりに、日本における水産資源と人間との関わりや、自然観・生命観を見直そうとするものである。本年度は、供養碑データをより精緻化させることを目標に、研究成果の公表発信と現地調査につとめた。

成果の発信について、調査経過のまとめを雑誌論文や学会で発表する他、第13回ジャパン・インターナショナル・シーフードショーへのパネル展示参加や「お魚供養写真展」(於東海大学海洋学部、2011年11月13日、2011年12月10日、於隠岐・西ノ島町中央公民館、2012年2月19日)など実施した。特にパネル展示や写真展は、新しい情報を収集する機会と捉えて積極的に開催してきた。また、研究メンバーは各自で特徴的な供養碑を取り上げ、個別地域や時代からみた人と魚の関係についての小論をまとめていき、それら小論をもとに、供養からみる人と水域の生物との関わりや生物観の変遷についての議論を深めていった。その成果を東海大学出版会から単行本として刊行することができた。研究総括のためのシンポジウム(12月10日、「水産資源と文化-魚介類のいのちと感謝のこころ」も開催することができた。人間文化研究機構・連携研究などの関連テーマの研究プロジェクトと連携・共同で進めたことで、今年度は山口県の下関市周辺と長門市沿岸、大分県の臼杵市から佐伯市までの沿岸部にて現地調査を行うことができた。現地調査では、供養碑の所在と現状を確認するだけでなく、聞き取りと郷土資料の調査もあわせて行なうことで新たな供養碑の情報を集めることができた。その結果、1300基となった供養碑データベースの分析から、近代水産業の発展に応じて供養碑の数が増加してきたことなどを明らかにすることができた。水棲生物に対する供養や祀りのマクロな動向とともに、個別地域や個別生物に見られる供養・祀りの特性も把握できるようになった。
ドライアッシュ式ジェット噴流層石炭ガス化装置の開発に関する基礎研究

本年度は,ベンチスケールの一塔二段粒子層方式のガス化装置を作成して酸素分割供給法で太平洋炭のガス化実験をおこない,以下の成果を得た. 1.ジェット噴流層の流動特性を詳細にしらべ(1)噴流部における粒子の上昇速度はガス流速の増加によって顕著に増加するが,環状部における粒子の下降速度の変化は比較的小さいこと,(2)粒子の質量流束(flux)はガス流速の増加とともに層半径方向へ広がった分布を示し,層中心付近の上昇粒子の流束は減少すること,(3)粒子の質量循環速度はノズル径や静止時の粒子層高に依存せず,ガス流速に比例して増加すること, (4)層の空間率は噴流部の方がその外側の環状部の値より小さく,通常型噴流層での結果とは逆の傾向を示すことなどを明らかにした.2.小型固定層装置でガス化速度に及ぼすCO_2とCOの分圧の影響をしらべ,速度式は吸着項を含むL-H型速度式で精度よく表現できることを認めた.3.太平洋炭のガス化実験では,従来のドライアッシュ方式のガス化炉で困難とされている1000°C以上の高温でも,本方式のガス化炉はクリンカートラブルなしに操作が可能であることを確認した.ガス化成績に及ぼす操作条件の影響に関しては,ガス化温度9001180°Cの条件で炭素転化率7580%,冷ガス熱効率7075%,水蒸気分解率2030%を得,酸素比がガス化成績に最も大きな影響を及ぼすことを明らかにした.生成ガスの組成は水素3845%,一酸化炭素2529%,炭酸ガス2228%,メタン3%で,その総発熱量は11〔MJ/m^3〕であった.以上の結果より,本研究で開発したガス化炉ではガス化反応の高温化によって炭素転化率と生成ガス品位の向上が達成できることおよびガス化炉フリーボード部の改良で未反応炭素の飛び出し量の低減をはかれば反応成績をさらに向上させ得るとの結論を得た.本年度は,ベンチスケールの一塔二段粒子層方式のガス化装置を作成して酸素分割供給法で太平洋炭のガス化実験をおこない,以下の成果を得た. 1.ジェット噴流層の流動特性を詳細にしらべ(1)噴流部における粒子の上昇速度はガス流速の増加によって顕著に増加するが,環状部における粒子の下降速度の変化は比較的小さいこと,(2)粒子の質量流束(flux)はガス流速の増加とともに層半径方向へ広がった分布を示し,層中心付近の上昇粒子の流束は減少すること,(3)粒子の質量循環速度はノズル径や静止時の粒子層高に依存せず,ガス流速に比例して増加すること, (4)層の空間率は噴流部の方がその外側の環状部の値より小さく,通常型噴流層での結果とは逆の傾向を示すことなどを明らかにした.2.小型固定層装置でガス化速度に及ぼすCO_2とCOの分圧の影響をしらべ,速度式は吸着項を含むL-H型速度式で精度よく表現できることを認めた.3.太平洋炭のガス化実験では,従来のドライアッシュ方式のガス化炉で困難とされている1000°C以上の高温でも,本方式のガス化炉はクリンカートラブルなしに操作が可能であることを確認した.ガス化成績に及ぼす操作条件の影響に関しては,ガス化温度9001180°Cの条件で炭素転化率7580%,冷ガス熱効率7075%,水蒸気分解率2030%を得,酸素比がガス化成績に最も大きな影響を及ぼすことを明らかにした.生成ガスの組成は水素3845%,一酸化炭素2529%,炭酸ガス2228%,メタン3%で,その総発熱量は11〔MJ/m^3〕であった.以上の結果より,本研究で開発したガス化炉ではガス化反応の高温化によって炭素転化率と生成ガス品位の向上が達成できることおよびガス化炉フリーボード部の改良で未反応炭素の飛び出し量の低減をはかれば反応成績をさらに向上させ得るとの結論を得た.
FoxO1がβ細胞の糖、脂肪毒性を制御するメカニズムの解明

2型糖尿病の重要な病態に膵b細胞障害がある。b細胞が長期間高濃度グルコースに暴露されると、酸化ストレスからb細胞障害が惹起され、糖毒性と呼ばれている。糖毒性の発症機序は未だ不明な点が多いが、解糖系の亢進が原因となることが報告されている。転写因子ChREBPは解糖系の酵素であるL-PKや脂質合成系のFAS、ACCの転写を調節している。同様の機能を持つSREBP1cに比べて、ChREBPには不明な点が多く、特にChREBP自体の調節メカニズムが良く分かっていなかった。本研究課題において、私達はChREBPが高グルコースによってO-グリコシレーション修飾されること、それによりユビキチン化修飾が抑制され、結果としてタンパクレベルが増加することを見出した。実際にChREBPのO-グリコシレーション修飾がOGTとGCAによって調節されることも確認した。また、マウスの肝臓においては絶食でChREBPのO-グリコシレーションが低下し、再摂食により亢進すること、高脂肪食で飼育すると、この食事性の変化が消失することを確認した。一方、インスリンシグナルの下流で制御されている転写因子FoxO1はL-PK、FAS、ACCの遺伝子発現レベルを抑制することが知られていたが、本研究において、FoxO1がChREBPのO-グリコシレーションを抑制することでタンパク量と転写活性を低下させていることを見出した。実際に肝臓特異的FoxO1欠損マウスの肝臓ではChREBPのO-グリコシレーション、タンパク量、L-PKプロモーターへのリクルートが全て増加していた。これらの成績により、FoxO1がChREBPのO-グリコシレーション修飾を制御することで、グルコースとインスリンによる肝臓の糖、脂質代謝調節に関与していることが明らかとなった。今後はFoxO1を標的とした糖、脂質代謝改善薬の開発が期待される。β細胞における糖毒性発症に転写因子ChREBPとFoxO1が関与する可能性があり、FoxOlがChREBPを調節するかどうかを調べる為に以下の検討を行った。1)FoxO1のChREBPタンパクの半減期に対する影響を調べる為に、恒常的活性型のFoxO1(FoxO1-ADA)を培養β細胞に過剰発現させ、タンパク合成阻害剤シクロヘキサミド存在下でのChREBPタンパクレベルをウエスタンブロット法にて解析した。結果はFoxOl-ADAの発現により、ChREBPタンパクの半減期が短縮した。2)ChREBPタンパクレベルの減少がプロテオソーム依存性のタンパク分解による一ものであるかを検討する為に、FoxO1-ADAを過剰発現させたβ細胞において、プロテオソーム阻害剤のMG132存在下でChREBPタンパクジベルを解析した。結果はMG132の添加により、FoxO1によるChREBPタンパクレベルの減少が抑制された。3)FoxO1がChREBPのユビキチン化を促進するかを調べる為に、抗ユビキチン抗体を用いたウエスタンブロットを施行した。結果はFoxO1の発現により、ChREBPのユビキチン化が促進された。4)FoxO1がChREBPの細胞内局在に影響するかを、ChREBP抗体を用いた細胞免疫染色を用い下検討した。ChREBPはグルコース濃度依存性に細胞質から核に移行することが報告されているが(Kawaguchi T et al., Proc Natl Acad Sci USA 2001)、FoxO1は関与していなかった。これらの結果を踏まえて、平成21年度からは臓器特異的Foxo1遺伝子改変動物を用いて、vivoにけるFQXO1とChREBPの役割を検討する予定である。

前年度の解析により、FoxO1がChREBPのタンパクレベルを調節すること、さらにその調節にはユビキチンープロテアソーム系が関わっていることを明らかにした。そこで、今回はChREBPの特異的ユビキチンリガーゼを同定する目的で、ChREBP結合タンパク質を、SDS-PAGE、銀染色を施行後、いくつかの分子量のタンパク質を切り出してマススペクトロメトリー解析を行った。その結果、分子量50KDaのタンパク質が核膜孔を構成するNup53であることが判明した。その後、核膜孔構成タンパク質に共通のドメインを抗原として作成された414モノクローナル抗体を用いて、ChREBPが他の核膜孔構成タンパク質、Nup62、Nup153とも結合することが明らかとなった。Nup62はO-グリコシレーションを強く受けることが報告されており、ChREBPのO-グリコシレーションとの関係を含め、これらの分子とChREBPとの関係、並びに代謝制御との関係につき検討中である。一方、Albumin-creマウスとFoxO1 floxマウスを交配し、肝臓特異的FoxO1ノックアウトマウスを作成した。これらのマウスは正常に発育し、血糖値や耐糖能等の代謝パラメーターに異常は認められなかった。現在、これらのマウスの肝臓におけるChREBPの発現、細胞内局在を解析中である。今後の研究展開によっては、肝細胞における代謝制御に核膜孔が積極的に関与しているという全く新しい仮説を提唱できる可能性があり、研究を継続する予定である。前年度から引き続きChREBP結合タンパク質を、SDS-PAGE、銀染色を施行後、いくつかの分子量のタンパク質を切り出してマススペクトロメトリー解析を行った結果、ChREBPが核膜孔複合体の一つであるNup53と結合することが判明した。培養肝細胞を用いた共沈実験でもChREBPとNup53との結合を確認した。また、核膜孔構成タンパク質に共通のドメインを抗原として作成された414モノクローナル抗体を用いて、ChREBPが他の核膜孔構成タンパク質であるNup62とNup153とも結合することが明らかとなった。Nup62はグリコシレーション修飾酵素であるOGTの基質であり、自身も強くO-グリコシレーションされることが報告されている。興味深いことに培養肝細胞にNup62をトランスフェクションにて過剰発現させると、ChREBPのO-グリコシレーションが増加し、それに伴ってユビキン化が減少した。さらにアデノウイルスでFoxO1を過剰発現させるとNup62の発現量が用量依存性に低下し、逆にSiRNAを用いてFoxO1をノックダウンするとNup62の発現量が増加した。現在、Albumin-creマウスとFoxO1 floxマウスを交配し、肝臓特異的FoxO1ノックアウトマウスを作成しており、これらのマウスの肝臓におけるChREBPの発現、細胞内局在を解析する予定である。今後の研究展開によっては、肝細胞における代謝制御に核膜孔が積極的に関与しているという全く新しい仮説を提唱できる可能性があり、有意義な研究テーマと考えている。
強磁場NMRのための磁場揺らぎ補償機の開発

独立行政法人物質・材料研究機構が所有するハイブリッド磁石を用いて25Tを超える定常強磁場での核磁気共鳴(NMR)測定を実現し従来の磁場では解明が困難であった事象について、微視的な観点から新たな情報を提供するための装置開発を行なった。従来ハイブリッド磁石が発生する磁場は電磁石用電源の揺らぎに起因して揺らぎ、高分解能NMR信号の積算が困難であった。本研究では、磁場揺らぎ補償機の開発を行うことによって、国内最高、世界第2位の磁場となる28Tの磁場において2ppm程度まで磁場を安定化し、高分解能NMR信号の積算を実現した。独立行政法人物質・材料研究機構が所有するハイブリッド磁石を用いて25Tを超える定常強磁場での核磁気共鳴(NMR)測定を実現し、磁場誘起相転移や量子臨界現象の観測から触媒やゴムなどの機能性材料の構造解析まで、従来の磁場では解明が困難であった事象について、微視的な観点から新たな情報を提供するための装置開発を行っている。これまでの研究からハイブリッド磁石による磁場は水冷銅磁石用電源のリップルなどによって時間的に揺らいでおり、NMR測定を行なうた釧こは磁場の時間的揺らぎを低減する必要があることが分かっている。これまでに電源の改良を行い揺らぎの低減化を図ってきたが、高分解能NMR測定を行なうにはまだ十分な磁場の安定度に達していない。そこで、磁場揺らぎ補償機の開発を行い試料近傍の磁場のさらなる安定化を目指している。本年度は主に機器そのものの開発を中心に行い、標準試料を用いた実証実験を行なうための準備を行なった。具体的にはNMRプローブに磁場の揺らぎを検出するセンサコイルと補償磁場を発生するための補償コイルを取りつけ、また信号処理のための積分器、増幅器の開発を行なった。これらの機器を組み合わせ、信号処理回路の低雑音化や発振防止のために模擬信号を伺いた予備実験を行ない、機器を構成する素子の定数の最適化を行なった。これらの予備実験から磁場の揺らぎは1/10程度まで低減でき、より高分解能のNMR測定が出来ることが期待される。本年度は昨年度に開発を行なった磁場揺らぎ補償機の実証実験を28Tにて行なった。具体的には補償機が標準試料KBrの固体高分解能MAS-NMRスペクトルに与える影響を調べた。予備実験から補正機の性能はフィードバックの時定数に大きく依存することが分かっている。予備実験の測定環境下での最善の時定数はほぼ特定できていたが、実際の測定環境とは最善の時定数に違いがあり、実際の測定環境下での最善の時定数の特定までには至らなかった。しかし、補正機によって以下のようにスペクトルのピーク位置の変動や線幅を半分まで減少させることができた。補正する前の磁場はPeak-to-Peakにおいて約10G程度で揺らいでおり、その揺らぎに伴いNMRスペクトルのピーク位置は2.7ppm_<rms>、の幅で時間変動をしていたが、補正機によって、揺らぎをおよそ半分にすることに成功し、スペクトルのピーク位置の変動を1.2ppm_<rms>まで減少させることができた。また、スペクトルの積算を行なうた場合、補正なしではスペクトルの半値全幅は10ppmであったが、補正を行なうことによって、4.3ppmまでスペクトルを先鋭化することに成功した。本年度は昨年度28Tにて行なった磁場揺らぎ補償機の実証実験をより高い32Tにて行なった。30Tまでの磁場は通常、室温ボア52mmφ磁石を用いて発生させているが、30Tを越える磁場を発生させるためには室温ボア32mmφの磁石を用いる必要がある。室温ボアが小さくなるためにプローブや補正コイルなどは昨年度まで使用していたものより、小型のものを開発した。これら開発したプローブと補正コイルを用いて、補正機の時定数の最適化をはかり、標準試料D_2Oの^2D-NMRを32Tにて行なった。その結果、補正機を用いることで32Tにおいて磁場の揺らぎを8ppmから1ppmまで低減することに成功し、^2D-NMRスペクトルの積算を1ppm程度まで安定化した磁場で行なうことに成功した。