hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ルイス肺癌転移におけるIntegrin及びRho制御分子の共同作用機構の解明

1、マウスcDNAマイクロアレイにより高転移株の細胞で発現亢進が示されたインテグリンのリガンドであるCyr61、及びRhoファミリー活性の阻害因子(Rho-GAP)であるARAP3のmRNA及びたんぼく質レベルの発現変化をRea1-timeRT-PCR及びWestern-immunoblottingを用いて検討した。その結果、高転移株細胞での高発現が確認された。2、ARAP3のcDNA発現ベクターを作成して、親株のH7細胞に導入して、安定発現株を樹立した。4、更に、ARAP3安定発現株の細胞をマウスに注入し、in vivoにおける皮下注部位での増殖及び転移能に対するARAP3の影響を検討したところ、ARAP3高発現細胞では皮下移植病巣の増殖及び尾静脈注入による肺転移の亢進が認められた。以上の結果より、ARTP3は、Lewis肺癌において癌細胞の増殖及び転移を促進することが示唆された。今後、ARAP3の標的となるたんぱく質の同定及びCyr61、インテグリン、Rho-GAPなどの分子群の癌転移への関与と、そのときの分子間の相互作用のメカニズムを明らかにする。
日高変成帯のグラニュライト相変成作用と部分溶融の研究

1.日高変成帯グラニュライト相変成作用への温度ー圧力条件とその変化経路を詳細に解析した.その結果最高時(D_1)では800°Cー850°C,7ー7.2kb水平すべり上昇期(D_2)では700ー750°C,5kb,横すべり傾斜上昇期(D_3)では600ー400°C,3kb最高時には部分溶融が起っていることが判った.2.グラニュライト相片麻岩,優白質脈の鉱物・岩石化学組成の検討結果前者は部分溶融の溶け残り固相,後者は溶けた液に相当する。大規模な溶融はさらに深部で起り,日高帯のト-ナル岩体を作った.3.ト-ナル岩マグマの生成と結晶作用の岩石学的および実験的研究の結果,マグマは8kb以上,950°C以上の条件で,岩石の含水率4ー5%で形成されたと考えられる.結晶作用はGtーPlーOpxーBtーQzーCaーKfsの順で,900°Cから700°Cの間に行なわれた.Opxの晶出はマグマ中のOr成分の量に支配されることが判った.4.四万十帯花崗岩中の変成岩包有物の研究を日高帯と比較検討のために行った.四万十帯では花崗岩(15Ma)に取り込まれる以前に広域変成作用があり(42Ma),グラニュライト相に達していると,微弱な部分溶融の起っていることが判明した.付加体が大陸性地殻化してゆく典型的例である.これは日高帯,領家変成帯とともに日本列島の造山運動の極だった特徴である。5.領家変成帯は日高変成帯より高温・低圧である.ここでは14kmで700°Cに達するが、それより数km深い所では部分溶融が起っていることが判った.REEの分析結果ではミグマタイトの一部は部分溶融によって形成された液ととけ残りの混合体が上昇導入したものである.6.玄武岩中の包有岩についての天然における岩石の部分溶融の素過程を研究した結果,溶融は極めて不均質に起り,とけた液は容易に混合しないことが判った.1.日高変成帯のグラニュライト相片麻岩の最高度変成作用、および後退変成作用時における温度・圧力条件を多数の鉱物対について、種々の地質温度-圧力計を用いて算出した。その結果,最高温度・圧力条件は,800°C-850°C、7-7.2Kb、後退変成作用はD_1変形作用時において、700-750°C、5Kb±、D_2変形作用時において、600-400°C、3Kb±であることが判明した。最初の条件は異常に高い温度に達したことを示す。2.最高時のグラニュライト相変成作用条件は、砂泥質変成岩が部分溶融を起す温度・圧力範囲にある。そこで、部分溶融によって花崗岩質マグマが生じているかを野外調査と岩石・鉱物の化学分析によって検討した。野外の産状からは部分溶融によって生じたと考えられる花崗岩質物質はa.砂泥質グラニュライト相片麻岩中の優白質レンズ、b.グラニュライト相片麻岩上位の変成岩中の優白質脈、c.シ-ト状の花崗岩内緑岩-ト-ナル岩体、である。このうちaについて岩石・鉱物学的に検討を行った。優白質レンズとその周囲のザクロ石-斜方輝岩片麻岩の希土類元素組成は、砂泥質片麻岩(ザクロ石-キン青石-黒雲母片麻岩)が部分溶融した場合の液と残留固相の関係を示す。このことはグラニュライト相で部分溶融が起こっていることを支持する。3.日高変成帯は海溝堆積体を起源としているにもかかわらず、高温型の変成作用と花崗岩の形成をもたらせた。この熱源は通常の島弧火成活動帯のものとは同一には考えられない。この熱源を合理的に説明するためにシュミレ-ションによって熱史と熱源モデルの検討を行った。その結果最も可能性のあるプロセスは、拡大海嶺が沈み込み、これによって熱いアセノスフェアが上昇し、同時に5Km程度の厚さの玄武岩マブマ層が地殻下部に加わることが必要であることが明らかになった。大規模な溶融はさらに深部で起り,日高帯のト-ナル岩体を作った.3.ト-ナル岩マグマの生成と結晶作用の岩石学的および実験的研究の結果,マグマは8kb以上,950°C以上の条件で,岩石の含水率4ー5%で形成されたと考えられる.結晶作用はGtーPlーOpxーBtーQzーCaー

Kfsの順で,900°Cから700°Cの間に行なわれた.Opxの晶出はマグマ中のOr成分の量に支配されることが判った.4.四万十帯花崗岩中の変成岩包有物の研究を日高帯と比較検討のために行った.四万十帯では花崗岩(15Ma)に取り込まれる以前に広域変成作用があり(42Ma),グラニュライト相に達していると,微弱な部分溶融の起っていることが判明した.付加体が大陸性地殻化してゆく典型的例である.これは日高帯,領家変成帯とともに日本列島の造山運動の極だった特徴である。5.領家変成帯は日高変成帯より高温・低圧である.ここでは14kmで700°Cに達するが、それより数km深い所では部分溶融が起っていることが判った.REEの分析結果ではミグマタイトの一部は部分溶融によって形成された液ととけ残りの混合体が上昇導入したものである.6.玄武岩中の包有岩についての天然における岩石の部分溶融の素過程を研究した結果,溶融は極めて不均質に起り,とけた液は容易に混合しないことが判った.1.日高変成帯のSタイプト-ナル岩のマグマ生成と結晶作用の条件について共同研究者と実験的研究を行っているが,その結果マグマは8kb,900°C,4ー5%H_2Oの条件で生成し,OpxーGrtト-ナル岩として結晶した温度・圧力条件は,約5kb,690ー720°Cであることが分った.これは周囲のグラニュライト相変成岩から見積った値と一致している.日高変成帯は部分溶融の始った層(約23km深度)より上部が流動し,上昇して地表に現われたことになる.すなわち,圧縮場にある地殻が流動するのは流動し易い面があるためであり,その面は部分溶融の起りはじめた層が最も適合していることを示している.2.日高変成帯の変成作用・部分溶融,地殻流動の研究から得られた結論を他の変成帯から検証するために,領家変成帯,四万十帯の研究を同時に進めている.領家変成帯も島弧地殻層が流動・上昇したところであるが,日高変成帯に比べより浅い層(1315km)が現われている.この部分での研究の途中経過では,部分溶融が行なわれていることが明らかになりつつある.領家帯の花崗岩存在量は日高帯の数倍であり,より深部では大量の花崗岩マグマが形成されたことが予想される.領家変成岩の解析によれば,変成作用の温度勾配は極めて高い.このことを浅い所で部分溶融がはじまること,大量の花崗岩が形成されることとは相関していることが予想される.これをさらに検証するために,四万十帯変成作用について花崗岩中の変成岩ゼノリスから検討を行っている.その結果,四万十帯下部は高温型変成岩層が形成されており,最大部は高温型グラニュライトになっていること,地温勾配は日高変成帯より低いことが判明した.これらは上の予想を裏付けるものであり,島弧における高温型変成帯ー島弧地殻形成プロセスに重要な意味をもつ.グラニュライト相における部分溶融のプロセスを具体的に描き出すために、従来行ってきた変成作用の解析から検討する方針を変え,部分溶融過程を残していると考えられる高温マグマ中に包有された変成岩の検討を行った.これは昨年から行っている四万十帯花崗岩中の変成岩,今年度新たに行った、玄武岩中の花嵐岩・堆積岩の溶融の研究などが含まれる.1.四万十帯花崗岩中の変成岩類は日高変成帯と同様に,付加体堆積岩玄武岩が高温・低圧条件で広城的熱構造運動によって形成され,高温部ではグラニュライト相に達する。この条件で部分溶融によって花崗岩質メルトが形成されている証拠はあるが,量的には極めて少なく,大きな花崗岩体を形成するほどの溶融が起っていない。変成岩を取り込んでいる花崗岩は変成岩とは時代が異なり,別の時期に形成されたものである.したがって日高変成帯の場合と同様に,部分溶融の状況を残していない.2.玄武岩(佐〓島小木玄武岩)中の包有物はマグマが高温のために,種々の程度に部分溶融しており,形成されたメルトはガラスとして残されている.
マクロ・エネルギ-・システムのダイナミクス

CO_2排出抑制策の経済成長への影響を分析するためエネルギ-種別にそのCO_2排出原単位に比例させて炭素税を課し、その税収分をそのまま政府支出として需要拡大に振り向けるというケ-スを仮に想定して分析したところ、2000年までは、経済成長も鈍化せず有効であるが、2000年以降は経済成長の面でも削減量の面でもそれほど効果はない。しかし、たとえ緩やかでも「抑制へ第一歩を踏み出す」ことの重要性をこの結果は示唆している。次に、人類の活動を支えるエネルギ-・システムを抜本的に変革するための主要技術を抽出し評価する研究を行い、まずエネルギ-源の開発からエネルギ-消費そしてエネルギ-回収にいたるフロ-に沿って、今後積極的に導入すべき要素技術を体系的に整理した。具体的技術の例として、核融合エネルギ-技術開発の有効性の解析を行うためD/Heー3燃料サイクルを用いたトカマク型核融合動力炉の可能性について検討するとともに、次世代の高効率電力貯蔵システムとして期待される圧縮空気エネルギ-貯蔵ーガスタ-ビン発電システムに着目し、その成立性に関するコンピュ-タ-解析を行った。また、エネルギ-・システムの政治経済学的ダイナミクスを分析するために、アメリカの長期エネルギ-政策を論じた政策ペ-パ-中に見られる多面的なトレ-ド・オフ関係を社会的選択理論を適用して分析し、問題の解決順序によってはいかなる政策をも合理的選択として導出可能なことを示した。さらに、人口、エネルギ-、GNP、環境リスクなどのマクロ・パラメ-タを変数とするマクロ・モデルにより、各国のエネルギ-・システム構造を分析したところ、米国や日本のような先進国においては、1970年代を境に明らかな構造変化を示しており、それは石油危機という外的要因によるというよりもそのような危機を招来するような要素を内部構造として孕みつつあったことが明かになった。
ルテニウム錯体と酸触媒の協同効果を利用した置換フェノール類の分子変換反応

置換フェノキソ基を持つ一連のルテニウム(II)錯体RuCp(OAr)(PPh_3)_2を新規に合成した。2-アリルフェノキソ基を持つ錯体RuCp(OC_6H_4CH_2CH=CH_2)(PPh_3)_2では、触媒量のブレンステッド酸により、炭素-水素結合が切断され、πアリル錯体RuCp[n^3-C_3H_4(C_6H_4OH-2)](PPh_3)が定量的に生成した。この反応は、酸素の孤立電子対およびベンジル位の水素とブレンステッド酸が水素結合をした酸会合体を経由し、協奏的な炭素-水素結合が切断される新規な結合切断機構により進行していることを熱力学及び動力学的研究により解明した。平成19年度には、予備的に見いだされていたアリールオキソルテニウム(II)錯体の酸による炭素-水素結合の切断反応の機構的な解明を行った。すなわち、RuCp[OC_6H_4(CH_2CH=CH_2)-2](PPh_3)(1)は、酸との反応により炭素-水素結合が切断され、π-アリル錯体RuCp[η^3-CH_2CHCH(C_6H_4OH-2)](PPh_3)(3)を与える。熱力学的な解析により、1は、ビスホスフィン錯体RuCp[OC_6H_4(CH_2CH=CH_2)-2](PPh_3)_2(2)と平衡混合物であり、酸(HX)の存在下では、1は、1当量の酸と会合体を形成し、1・HXを速い平衡混合物として生成する。動力学的検討により1と酸との反応は、錯体濃度に対して1次反応であり、酸の濃度に対しては2次反応であった。また、溶媒効果の検討により非極性溶媒中で速い反応であることが明らかとなった。これらの事実などから、1は、1等量の酸によりアリールオキソ基の酸素との間で水素結合を形成すると考えられ、この酸会合体が2等量目の酸とアリールオキソ基の2番目のローンペアと水素結合を形成し、6員環遷移状態を経由して結合切断反応が進行することを明らかにした。このような2分子の酸によって促進される結合切断反応の例はなく、新しいタイプの結合切断メカニズムとして興味深い。これらの成果は、錯体化学討論会、日本化学会春季年会等で成果発表を行なうとともに、現在、論文を投稿中である。これまでにアルコキソまたはアリールオキソ後周期遷移金属錯体が塩基性を持つ事は知られていたが、従来の例ではブレンステッド酸と反応させた場合、例外なくアルコキソやアリールオキソのプロトン分解が進行し、アルコールやフェノール誘導体を発生する。しかし(2-アリルフェノキソ)ルテニウム(II)錯体の場合には、ブレンステッド酸との反応により、アリル基の炭素-水素結合が切断され、πアリル錯体になることをはじめて見出した。平成20年度には、RuCp(OAr)L_nをこの錯体と各種ブレンステッド酸との詳細な動力学的および熱力学的検討により、ブレンステッド酸の水素原子がアリールオキソ基の酸素原子と水素結合し、同時にブレンステッド酸の共役塩基部分が2-アリル基ベンジル位のメチレン水素の1つと水素結合した6員環会合状態を形成することが明らかとなった。また、酸素原子上の残りの孤立電子対にもう1分子のブレンステッド酸の水素が水素結合することによりベンジル位の炭素-水素結合が切断されることが明らかとなった。このように本研究は、ブレンステッド酸との反応により炭素-水素結合が切断され、その機構が明らかとなったはじめての例であり、新しい結合切断機構として興味が持たれる。本研究成果はアメリカ化学会が発行するOrganometallics誌において掲載されるとともに、2008年にフランスで開催された第23回有機金属化学国際会議において、Recognition of Innovative Work in the Field of Organomet allicsとして学会ポスター賞を受賞した。
ヤコビ多様体のモーデル・ヴェイユ格子の研究

II.高いランクをもつヤコビ多様体の構成(1)この課題については、[2]で画期的な結果を得た。すなわち、「定理:任意のg>0に対し、種数gの代数曲線でそのヤコビ多様体のモーデル・ヴェイユ格子のランクが4g+7以上のものが無限に存在する。」これは従来の記録(1954年のネロンの主張:ランクが3g+7以上のものの存在)を大幅に更新するもので、予期せぬ結果であった。証明の鍵となるアイデアは、1変数ではなく多変数の有理関数体の上で定義された代数曲線のモーデル・ヴェイユ格子を使うことにあった。(2)(1)に先行して種数2の代数曲線で行った実験でランク15以上を得た([1])。それは、1変数関数体上の、Iの意味でのモーデル・ヴェイユ格子を使い、さらに楕円曲線の場合に帰着して得られた。Martinet(仏ボルドー大学)の指摘をうけ、この結果を再考したことが、上述の(1)に結実した。(3)(1)の結果を、さらに次のように深めた。「定理:任意のg>0に対し、種数のgの代数曲線でそのヤコビ多様体が絶対既約、かつモーデル・ヴェイユ格子のランクが4g+5以上のものが無限に存在する。」II.高いランクをもつヤコビ多様体の構成(1)この課題については、[2]で画期的な結果を得た。」1)1変数関数体上のヤコビ多様体のモ-デル・ヴェイユ格子の理論の基礎付けを、[2](項目11の文献参考)において与えた。この理論の概要は、概に学士院紀要で数年前に発表したが、当論文はその詳細と証明を与えている。2)ランクの高い代数曲線の構成に成功した。(文献[1])。即ち、複数gの台数曲線で、そのセコビ多様体のモ-デル・ヴェイユ格子のランクがY≧4g+7、となるものの無限族を構成した。証明のキ-は、(イ)多変数関数体上で定義された代数曲線のモ-デル・ヴェイユ格子を用いたこと、(ロ)対称性の有効な活用であった。文献[4]は、g=2のときの実験的考察の結果である。3)3次曲面上の27直線の問題への、モ-デル・ヴェイユ格子を通したアプローチ1)有理数体上の種数gの代数曲線で、そのヤコビ多様体のモーデル・ヴェイユ格子のランクrがr≧4g+7となるものの無限族を(初年度に)構成した。本年度は、これに加えて上の構成で、ヤコビ多様体が絶対単純(即ち定義体を拡大しても、単純つまり同種の意味で分解しないこと)となるものの無限族の存在を確立した。2)モーデル・ヴェイユ格子の分解体として得られる代数体を研究する目的で、E型方程式における円分体の類似を考察した。これらの分解体は、円分体の巡回拡大であって、モーデル・ヴェイユ格子の情報から単数についての情報が得られる点興味深い。1)'99年8月末9月初めにスイスETHで開催されたBaker Conferenceに出席・講演した。これを契機に、「整数点」の問題をモーデル・ヴェイユ格子の観点から考案し、予期以上の著しい結果を得た。2)(古典的不変式論の難問の一つ)、平面4次曲線の射影不変式環について、E_6ないしE_7のワイル群の不変式環との間の興味深い関係を見出した。(文献1)、以上1)、2)は、今年度のみならず次年度以降も研究の予定である。3)モデール・ヴェイユ格子の分解体についての知見(文献4、5)は、それ自身数論的に意味をもつが、さらに、「整数点」(上記1)の問題にも有用なことが分った。
葉の左右対称的形成に関与するA32遺伝子の分子遺伝学的解析

植物の重要な器官の一つである葉の発生分化の制御機構を解明することは、植物の形づくりとその多様化の仕組みを理解する上で極めて重要である。葉は、扁平であり、葉身の中央にある太い中肋を中心として左右相称である。本研究は、このような特徴をもつ葉状器官の左右相称的発生分化の分子機構を解明することを目的とした。そのために、シロイヌナズナの葉の左右相称的形成に異常を示すasymmetric leaves1(as1)とasymmetric leaves2(as2)変異体の分子遺伝学的解析を行った。すでに、我々は、AS1、AS2は、葉の分化過程において、幹細胞の維持に関わると考えられているホメオボックス遺伝子KNAT1,KNAT2,KNAT6の発現を葉で抑制することを明かにし、完全な中肋の分化に必須であり、左右の協調的細胞分裂をコントロールする機能をもつ可能性を示唆した(Semiarti et al.,2001)。さらに、AS2遺伝子をクローニングした結果、AS2遺伝子は、cysteineに富む特徴的な配列(C-motifと命名)とLeucine zipper様配列をもつ新奇なタンパク質をコードし、これらの配列を含む約100アミノ酸の領域は植物で広く保存されていた(AS2ドメインと命名)。また、AS2ドメインをもつ新奇なタンパク質ファミリーをAS2ファミリーと命名した(Iwakawa et al.,2002)。一方、AS1はMybドメインをもつ転写因子をコードしていることが報告されている。さらに、我々は、遺伝学的解析結果からAS1、AS2が同じ経路で機能していること、また、in vitroではAS1、AS2タンパク質が会合しているという結果を得た。このように、AS1、AS2が葉状器官の発生の初期過程で共同して機能し、葉の細胞を分化状態に保つことが、左右相称的で扁平な葉の形成において重要であると考えられる。(1)as2変異体は、葉の深い切れ込みが片側だけにはいっていたり、葉柄の片側だけに小葉が形成され、葉身の形が左右非対称であった。また、葉脈のパターンに異常が認められた。すなわち、葉の中心にある左右相称軸としての主脈の形成が不完全であり、二次脈が左右非対称であり、高次脈の形成が不全であった。(2)as2とas1変異体においては、共に、本来、幹細胞である茎頂メリステムで特異的に発現している一群のホメオボックス遺伝子(KNAT1,KNAT2,KNAT6)が葉で異所的に発現していた。(3)as2変異体as1変異体の葉切片をin vitroで培養すると、植物ホルモンを含まない培地で、シュートが形成された。(4)AS2とGFPの融合タンパク質は核に局在する傾向にあることがわかった。(5)as1 as2二重突然変異体の解析から、as2が遺伝的に上位にあることが分かった。以上の結果から、AS2遺伝子は、葉の分化過程において、茎頂メリステム関連ホメオボックス遺伝子KNAT1,KNAT2,KNAT6の発現を抑制し、葉の中心にある左右相称軸としての太い主脈の形成と葉脈システム全体の確立に関与し、葉身の左右相称的形成を制御していると考えられた。また、AS2遺伝子は新奇なタンパク質をコードし、転写因子の一部として機能している可能性、AS2とAS1は葉の発生において共通の過程で機能していることが推測された。

葉は、扁平であり、葉身の中央にある太い中肋を中心として左右相称である。本研究は、このような特徴をもつ葉状器官の左右相称的発生分化の分子機構を解明することを目的とした。そのために、シロイヌナズナの葉の左右相称的形成に異常を示すasymmetric leaves1(as1)とasymmetric leaves2(as2)変異体の分子遺伝学的解析を行った。すでに、我々は、AS1、AS2は、葉の分化過程において、幹細胞の維持に関わると考えられているホメオボックス遺伝子KNAT1,KNAT2,KNAT6の発現を葉で抑制することを明かにし、完全な中肋の分化に必須であり、左右の協調的細胞分裂をコントロールする機能をもつ可能性を示唆した(Semiarti et al.,2001)。さらに、AS2遺伝子をクローニングした結果、AS2遺伝子は、cysteineに富む特徴的な配列(C-motifと命名)とLeucine zipper様配列をもつ新奇なタンパク質をコードし、これらの配列を含む約100アミノ酸の領域は植物で広く保存されていた(AS2ドメインと命名)。また、AS2ドメインをもつ新奇なタンパク質ファミリーをAS2ファミリーと命名した(Iwakawa et al.,2002)。一方、AS1はMybドメインをもつ転写因子をコードしていることが報告されている。さらに、我々は、遺伝学的解析結果からAS1、AS2が同じ経路で機能していること、また、in vitroではAS1、AS2タンパク質が会合しているという結果を得た。このように、AS1、AS2が葉状器官の発生の初期過程で共同して機能し、葉の細胞を分化状態に保つことが、左右相称的で扁平な葉の形成において重要であると考えられる。
3次元立体視動画像実験による総合病院の空間等改造と高齢者の分かり易さの研究

平成18年20年度の各年度に3次元立体動画像実験装置を用いてTとO総合病院改善画像による高齢者実験を、各年度にTとO各10人計20人に行い、成果を得た。特に科研費準備段階の16、17年度の学生実験と比較して高齢者が全く異なり、方向案内板でも不取得率が高く、特に位置情報を持つ優位なサインの平面案内板の利用を避けるため、分かり易い表現と透視図型案内板の開発で成果を上げ、ボックス型サインの効果があった。延長した21年度に準備段階の学生実験結果も含めて総合分析を行ない、多様化する高齢者に対応できる空間・サイン計画のあり方を明らかにした。TとO総合病院2箇所の空間・サインの改造画像を作成し、3次元立体視動画像実験装置を用いて、被験者として高齢者20人(各病院10人、総合視力0.5以上)に第1段階が初診受付、第2段階が診察受付、第3段階が検査受付の3段階の実験を行い、高齢者の探素行動め課題と改善の方向を明らかにした。改善画像の改善点は、(1)エレベータやエスカレータを入口から使い易い位置に変更、(2)サインの位置及び記載内容の変更、(3)2階から1階や戻って探索を行うための平面案内図の位置と記載内容の変更、(3)主サインを見逃した場合の補助サインの追加、(4)サインを減らすための平面案内図を重視した探索のための平面案内図の整備と重複サインの削除、(5)見通しを良くするための一部の柱の削除を行った。被験者の高齢者は、T総合病院郷歳代3人(男1、女2)、70歳代7人(男2、女5)、O総合病院65歳代4人(男2、女2)、70歳代6人(男5、女1)である。第1段階の実験では、これまでの学生実験ではT・Oとも全員が最短で到達していたが、高齢者は半数以下で、入口を入って横の受付に気付かず正面の大きな方向案内板に気をとられる。理由として高齢者の視野が狭く、横方向を見逃すこと明らかになった。第2段階は1階から2階に行く必要があるが、学生ではT・O共に8割が最短で、高齢者のTの最短は3人、Oの最短は6人であった。理由は多くめ情報がある方向案内版と平面案内図は共に視認はするが、前者は読み取りが難しく、後者は読み取ろうとしないことが分かった。第3段階は2階から1階に戻る必要があるが、学生ではTは6割、Oは4割が最短で、高齢者のTの最短は1人、Oの最短は0人であった。理由はT・Oとも戻るには平面案内図の読み取りが必要で、高齢者は第2段階と同様に視認はするが読み取ろうとせず、分り易い方向案内板中心のサイン体系の必要性を明らかにできた。1、研究目的と今年度の成果:Tと0の2箇所の総合病院の空間、サインの第II次改造画像を作成し,3次元立体視動画像実験装置を用いて,被験者の高齢者20人(各病院10人)に,第1段階が初診受付,第2段階が診察受付,第3段階が検査受付の3段階の目的室探索実験を行い,昨年度実験結果との比較により改善の効果と第III次画像作成への課題を明らかにした。2,画像の改善点:(1)Tと0の風除室内方向板の視認性向上のための位置と表記の変更,(2)初診受付の受付上部カウンターの視認性向上のためのTの形状変更と0の表記変更,(3)Tと0の平面板利用向上のための位置と記載内容の変更,(3)Tと0の1階ホール内で,多様な情報を含む主方向板を読み取り易くするための階情報等の表記変更,(4)昨年のTの実験で誤認があった各受付上部の番号変更,(5)Tの第3段階目的室を示す方向板の形状の変更等を行った。3,被験者の年齢:T病院65歳代2人(男2),70歳代8人(男5,女3),0病院65歳代4人(女4),70歳代6人(男4,女2)である。4,具体的な成果の内容:1)第1段階実験では,昨年の高齢者はTで6人,0で3人が最短で到達し,今回の改善後ではTで9人,0で8人が最短で到達できた。効果の理由は,Tの受付の形状変更と0の受付の名称変更による効果である。2)第2段階は1階から2階に行く必要があり,昨年はTで3人,0で6人が最短で到達し,今回はTで5人,0で6人が最短で到達できた。Tの効果の理由は,受付番号サインを斜め方向からも読み取り易いボックス型に変更したことによる。

3)第3段階は2階から1階に戻る必要があり,昨年のTの最短は1人,0の最短は0人で,今回はTで1人,0で2人が最短で到達できた。効果が不十分な理由は,Tの1階の斜め方向を誘導する方向板の改善が必要で,0では2階から1階への3種類の移動手段に対応できる情報が必要な事が明らかになった。5,今後の課題:最短が増加し一定の効果があったが,平面板は,改善後も利用しないか,利用しようとしても読み取れず,新たな改善方法の検討が必要である。平成20年度は、TとO総合病院(以下、TとOと略す)第IV期改善画像を作成し、高齢者各10人計20人を被験者にして実験を行った。第IV期改善画像の主要な改善点は、高齢者がほとんど利用しない位置情報の優位性を持つ平面案内板の利用を促すため、透視図型の案内板を開発した。実験の結果、Tの平面案内板a(以下平aと略す)は、1人獲得、9人非知覚、平d表は3人獲得、2人不取得、5人非知覚、平d裏は3人獲得、2人不取得、5人非知覚である。Oの平aは4人獲得、1人不取得、1人不確認、4人非知覚である。平b表は2人獲得、1人不取得、7人非知覚、平b裏は4人獲得、2人不取得、4人非知覚である。III期のTの平aは、不取得4人、非知覚6人、平d表は1人獲得、4人不取得、5人非知覚、平d裏は3人不取得、7人非知覚である。Oの平aは、10人全員が非知覚、平b表は7人不取得、3人非知覚、平b裏は1人獲得、4人不取得、5人非知覚である。以上の比較で、Tの平aは0人から1人獲得、平d表は1人から3人獲得、平d裏は0人から3人獲得で全体に改善した。Oの平aは0人から4人獲得、平b表は0人から2人獲得、平b裏は1人から4人獲得で改善した。以上、開発した透視図型案内板の高齢者への効果が明らかに出来た。。今回、透視図型の効果で高齢者に利用と獲得を促せることを明らかにしたが、更に表現を工夫して獲得率を上げる必要がある。平成21年度に延長し、科研費取得準備段階の学生が被験者の0期(現状)からII期、科研費によるII期からIV期の総合分析を行なった結果、両病院共通問題として、各部門が番号を使うことで誤解が起こる、学生が対応出来た基本サインでも、高齢者は方向案内板でも分かり易く構成しないと不取得率が高まる。全般に高齢者は視力の衰えや視野が狭くなり、日常生活の多様化による探索力の多様化が見られ、ボックス型受付番号、透視図型案内板等の新しいサイン方式を提供する必要がある。
全球プラスチック漂着ゴミ量把握に向けた人工衛星画像解析アルゴリズムの開発

Worldview-2(Wv2)画像がもつ可視光域から近赤外域までの波長域におけるプラスチックのスペクトルを把握するため,ハイーパースペクトルカメラ(以下HSC)を用いた撮影実験を実施した.撮影実験は国総研屋上(標高12m)から真下にHSCを向けて行った.撮影実験にはNH-7(EBA JAPAN社製)を使用した.被写体は木片,海岸砂の上に設置したポリプロピレン(PP)とポリスチレン(PE)である.RGBの3バンドを使用してプラスチックを検出した場合,PPおよびPEが検出可能であるが背後の海砂もプラスチックとして検出されるが,Wv2の8バンドを使用した場合,海砂の誤検知はほとんど起きなかった.ハイパースペクトルカメラ(NH-7;EBA JAPAN社製)を用いた漂着物の撮影実験を行った.撮影対象物は,プラスチック,貝殻,イカの甲,ガラスおよび砂である.これらの対象物は瀬戸内海周防大島の海岸に実際に漂着していたものであり,プラスチック,貝殻およびイカの甲は全てがほぼ白色である.これらの漂着物を海岸で採取し,30cm×40cmのプラスチックケースの中に砂を敷き,その上に,漂着物をランダムに配置した.この疑似海岸ハイパースペクトルカメラ(HSC)で撮影し,各漂着物の波長:350nmー1100nmにおける吸収率を(吸収スペクトルの形状)を比較した.解析は450ー1000nmの範囲で行うことにした.この間における吸収スペクトル形状は,ほとんどの漂着物(プラスチック,貝殻,イカの甲およびガラス)で450nmから徐々に吸収率が低下し,850nmあたりの波長帯で最小となり,その後は波長とともに徐々に吸収率が大きくなる傾向にあった.しかしながら,値自体はそれぞれの漂着物で大きく異なり,プラスチックが最も大きく,ガラス,貝殻,イカの甲と続いた.このハイパースペクトル情報を使って通常のRGB画像を作成すると,白色のプラスチック,貝殻,イカの甲を色に基づいて互いに識別するのは困難困難であった.一方,他の3波長帯(例えば,370-850-900nm)を使って疑似カラー画像を作成すると,プラスチックのみ青くなる傾向にあった.よって,この波長帯を用いることで海岸に漂着したプラスチックを識別できる可能性があることが分かった.続いて,この吸収スペクトルの波長方向での変化率(勾配)を計算した.すると,プラスチックの870nm付近と960nm付近に明確な極大値と極小値を有している事が明らかとなった.この特徴はプラスチックに固有であることから,吸収スペクトルそのものだけではなく,その波長空間での勾配を利用することでプラスチックを精度良く識別するアルゴリズムを作成できると考えられた.Worldview-2画像がもつ可視光域から近赤外域までの波長域におけるプラスチックのスペクトルを把握するため,ハイパースペクトルカメラ(以下,HSC)を用いた撮影実験を実施した.撮影実験は屋上(標高12 m)から真下にHSCを向けて行った.撮影実験にはNH-7(EBA JAPAN)を使用した.被写体は木版,海岸砂の上に設置したポリプロピレン(PP)とポリスチレン(PS)である.一般に,HSCで得られた生のスペクトル値は,HSCの性能及び光の当たり具合により変動する.そのため,ここでは撮影時に被写体の近くに標準白板を設置し,生のスペクトル値を標準白板のスペクトルで規格化することで,反射率のスペクトルを計算している.また,PP及びPSの標準スペクトルを知るため,屋内実験での撮影実験で得られた反射率のスペクトルを計測した.本研究では実験で得られた反射率のスペクトルから次式で各バンドの平均値を計算し,擬似的にWorldview-2の8バンドのマルチスペクトル画像を作成した.作成したマルチスペクトル画像からプラスチック検出のためのリファレンスを作成した.RGBの3バンドを対象としてプラスチックを検出した場合,PP及びPSは検出できているが,その周囲にある白い砂利もプラスチックとして誤検出されている.一方,Worldview-2が保持する全8バンドを対象としてプラスチックを検出した場合,RGBでは誤検出されていた砂利が除去され,プラスチックのみを検出することに成功した.このことから,3バンドではプラスチックか否かが識別不可能な被写体(例えば,白い砂利)であっても,8バンドを対象とすることで,プラスチックのみを検出することができる.今後本手法を人工衛星画像に適用して,プラスチック漂着量の評価を実施していきたいと考えている.Worldview-2(Wv2)画像がもつ可視光域から近赤外域までの波長域におけるプラスチックのスペクトルを把握するため,ハイーパースペクトルカメラ(以下HSC)を用いた撮影実験を実施した.撮影実験は国総研屋上(標高12m)から真下にHSCを向けて行った.撮影実験にはNH-7(EBA JAPAN社製)を使用した.被写体は木片,海岸砂の上に設置したポリプロピレン(PP)とポリスチレン(PE)である.RGBの3バンドを使用してプラスチックを検出した場合,PPおよびPEが検出可能であるが背後の海砂もプラスチックとして検出されるが,Wv2の8バンドを使用した場合,海砂の誤検知はほとんど起きなかった.HSCを用いて疑似海岸を対象とした撮影実験を行い,プラスチック漂着物特有の吸収率形状(吸収率の波長空間での勾配)を見出すことができた.水工水理学初年度ではHSCを用いて疑似海岸を対象とした撮影実験を行い,プラスチック漂着物特有の吸収率形状(吸収率の波長空間での勾配)を見出すことができた.次年度は,このスペクトル形状のHSCの撮影解像度に対する依存性を調べていく.

ハイパースペクトルカメラで撮影するためのプラスチックを固定する架台の製作に必要なベニア等の費用が当初計画よりも安く抑えられたため.補足実験のためのその他費用,研究打ち合わせおよび学会発表にための旅費,成果発表のための論文投稿料や学会参加費,およびデータバックアップ用のHD購入などの物品費に使用する予定.
日本中世期の経書学に関する基礎的研究

日本中世期における経学、すなわち儒家の経典に対する解釈の状況の把握を目的に据え、明経博士家として中世期の経学の方面で主流たる地位を占めた清原家を主要な対象として、その経学の内実と実態解明を実施した。同時に、中世禅林における易学に対しても講義記録などを手がかりに検討を加え、その解釈の特徴と時代思潮との関わりについて解明した。さらには、年号決定のための評議の場において口誦された年号勘文集成書により、当時の漢籍の訓読やその背景にある漢学のあり方について考察した。本年度は、6回の会議を含む打合せ等を通して、研究計画を遂行するための研究方針および作業内容を策定する一方で、研究環境の整備等を実施した。具体的に実施したのは以下の事業である。(1)年号勘文の調査と翻刻:研究分担者の石井行雄から、朝廷内で元号を決める際に公卿から提出される上申書である元号勘文に着目することの必要性が提起された。それは、元号勘文には元号案とその典拠となる中国の古典籍が示されており、中世期において儒家の経典がどのように解釈されたかを知る材料が多く含まれているからである。そこで、年号勘文に関連する資料が大量に収蔵されている国立公文書館に出張し、文献の複写を入手するための調査と必要な手続きを行なった。ついで、調査の結果を踏まえ、元号勘文の研究が中世経書学の実態を解明する上で極めて有効であることについて、石井が具体的な実例に即して論じた論文を発表した。合議の結果、元号勘文資料集の性格を持つ『元秘別録』の翻刻作業を行うことを決定した。完成すると、中世の経書学はもとより、政治史・制度史・思想史・文学史などの研究上、利用価値の高い資料を提供することにつながると思われる。(2)清原家経学関係書の翻刻:日本中世の経書学を代表する清原家の抄物の翻刻については、『論語抄』『毛詩抄』等については既に実施されているが、その他の経書については実施されていないので、『大学抄』『中庸抄』『曲礼抄』等について翻刻作業を開始した。この作業を通して中世経書学の実態解明が進むことが予想され、成果の一部を来年度、発表する予定である。(3)海外研究協力者の招聘:台湾大学教授の鄭吉雄氏を招聘し、本研究計画の内容について説明したところ、国際的な学術的意義がある計画との評価が得られた。その成果を国際シンポジウムの場で発表し、また、翻刻資料の中国語版の出版するための話し合いをした。本年度は、前年度に策定した研究方針に従い、またかつ前年度の作業内容を継続して、以下のような活動を実施し、研究成果を挙げた。1.京都大学附属図書館清家文庫などへの文献調査:京都大学附属図書館清家文庫と東北大学附属図書館、それに宮城県図書館の各所において文献調査を実施した。その結果、清原家の経学関係書翻刻の校合資料や清原家の経説の同時代及び後代への影響を知るのに役立つ資料等が入手できた。さらに、公開されている画像資料からは得られない事実を知ることができ、それらの事柄のいくつかについては、今後発表する論文等の中で提示・論及する予定である。2.年号勘文の調査と翻刻:中世期において儒家の経典がどのように解釈されたかを知る材料が多く含まれていると判断される年号勘文、その資料集の性格を持つ『元秘別録』の翻刻作業を実施しており、次年度にその成果を公表する予定である。3.清原家経学関係書の翻刻:前年度から開始している清原家の抄物の翻刻については、『大学抄』二種、それに『中庸抄』一種のデータ入力がほぼ済んでおり、現在、校合・附注等の作業を実施中。次年度中にその成果を公表する予定である。『曲礼抄』についてもデータ入力を進めており、同様に翻刻を発表する予定である。4.関連論考の発表:研究代表者が招聘を受けて、北京大学古文献研究センター主催の国際学術シンポジウム「中国経典文献詮釈芸術学術研討会」に参加し、これまで論じられることがなかった、清原家の経書学の枠組みとその全般的な傾向、という観点から研究発表を実施した。会議参加中に、次年度に福建省で開催される「第三回中国経学国際学術シンポジウム」への参加を依頼され、11月に日本中世の易学に関する研究発表をする予定である。かくて次年度も国際会議の場で、資本中世の経書学が持つ学術上の意義をアピールすることができるようになった。本年度は、主に二つの論点に即して研究を進め、以下のような研究成果を得た。1.清原家の経学の構造とその特徴について:

四書学と比べると研究蓄積が少ない清原家の五経学について考察を加え、その経学の枠組み、五経各経に対する研究に精粗があること、各経点本と抄物における新注受容の度合いに相違があること等を解明した。五経の講釈の内容を見ると、抄物の記述の多くが『正義』の文章をそのまま、もしくは加工して引いた程度のものであり、『正義』に対する依存度が極めて高いことが看取される。このことは、明経博士家として経書の逐語的な講義を実施した清原家にとって諸経の『正義』が恰好の「種本」であったことを意味し、博士家の五経学は基本的に「義疏の学」の範囲におさまる低い段階にとどまっていたと結論づけられる。なお、清原家の経学関係書の普及を図るため『中庸抄』全文の翻葵書を発表した2.日本中世易学の実態について:日本中世易学注釈の集大成と見なされる桃源瑞仙『百衲襖』の成書過程、内容および構造について解明を図り、国際学術会議の場で二度にわたって研究成果を発表した。『百衲襖』は、易の古注・新注に即した義理の講釈、『易学啓蒙』などに即した象数の講釈、それに占筮を含む実用の方面に関する講釈、という三つの部分からなっている。瑞仙は易学の伝授について朱子『本義』『啓蒙』-胡方平『啓蒙通釈』-胡一桂『本義纂疏』『啓蒙翼伝』という流れを本流と見なし、自身の易学をその本流に連なるものと位置づけている。これらのことを明らかにした上で、講釈の中に三教一致の思想や日本式の筮儀や祈願詞が含まれていることに着目し、中世易学に関する先行研究を補完し、日本易学に見られる独自性の一端を解明した。さらには、『百衲襖』所引の文章によって胡方平『易学啓蒙通釈』の欠字部分を補うことができる、という文献上の価値を有することも明らかにした。
データロガーの活用に基づいた科学的思考力向上実験プログラムの開発と実践的検証

小中学校教育の中で児童生徒の科学的思考力を育成するために、実験や観察から正しく情報収集をし、その結果から考察することができる授業の充実が重要である。本研究では、理科実験の分野で利用するために開発されたデータロガーと各種センサーを用いたパソコン計測実験を導入することにより高い教育効果が予想される単元を、理科、技術、家庭、保健体育など教科横断的に抽出して実験プログラムを作成した。三重県のCST(コア・サイエンス・ティーチャー)小中学校教員による教育現場での実践や教員研修によって教育効果を検証し、データロガーを活用した実験指導を提唱するとともに、全国に先がけて三重県での実践の普及を図った。本研究では、理科実験の分野で利用するために開発されたデータロガーと各種センサーを用いたパソコン計測実験を導入することにより高い教育効果が予想される単元内容を、理科だけでなく、技術、家庭、保健体育など教科横断的に抽出し、学年や発達段階、指導内容に応じた実験プログラムを作成すること、および、教育現場で実際にそのプログラムを用いた授業を行って教育効果を評価し、改善点を明確にする。これにより、小中学校において児童生徒が科学的事象に関心を深め、科学的思考を高めるための実験指導を提唱することを目的としている。本年度は、データロガーを活用した実験を三重県教育委員会および四日市市をはじめ三重県内5市での小中学校教員対象の研修講座で実施した。また、申請者が責任者となって実施している「CST(コアサイエンスティーチャー)養成拠点構築プログラム(三重大学)」においても受講者に紹介し、受講者が勤務校で実践を行った。単に観察だけでなく、量的関係を見ることで、データを取りながら理解することの大切さを教えることができたこと、児童・生徒が集中して取り組んだという報告があった。本年度は、まず、データロガーを活用した科学実験の抽出を行い、それに必要なセンサー類を整備して、小中学校における理科、技術、家庭、保健体育分野で、パソコン計測実験を導入する効果が大きいと考えられる単元内容についての調査・検討を行なった。小学校の理科で3、中学校理科で9、保健体育で3、技術で4、家庭科で5の、計24の実験を選んだ。そのうち、6つについては、大学の授業や、教員研修での実践を行なった。これまでの実践から、新しい理科授業のあり方を考えるようになったという評価を受け、その一部を報告した。本研究では、理科実験の分野で利用するために開発されたデータロガーと各種センサーを用いたパソコン計測実験を導入することにより高い教育効果が予想される単元内容を、理科だけでなく、教科横断的に抽出し、学年や発達段階、指導内容に応じた実験プログラムを作成すること、および、教育現場で実際にそのプログラムを用いた授業を行って教育効果を評価し、改善点を明確にする。これにより、小中学校において児童生徒が科学的事象に関心を深め、科学的思考を高めるための実験指導を提唱する。本年度は、昨年度に引き続き、申請者が責任者となって実施している「CST(コアサイエンスティーチャー)養成拠点構築プログラム(三重大学)」でCSTに認定された教員および受講者が勤務校で実践を進めた。平成26年度までの段階で、三重県内25小中学校(13市町)でCSTに認定された教員がデータロガーを活用した実験を実施するようになった。データロガーの普及が全国的に進んでいない中で、初めての取組と言える。また、理科に関して抽出した実験のうち、データロガーを活用しなければ捉えにくい12の実験について、小中学校で教員が円滑に実施するためのマニュアルを作成した。ここでは、開発した実験装置をはじめ、データをわかりやすく表示するための設定についても具体的に示し、データロガーに不慣れな授業者でも実施できるようにした。これを「三重CST」のホームページにおける「教材開発」に掲載して発信した。

理科教育研究実績の概要に述べたとおり、研究申請書において示した当該年度の研究計画に沿って、研究が進んでいる。本年度は、昨年度抽出した実験内容を実際に小中学校で教員が実施したり研修会で実施することで、データロガーを活用した授業づくりと実践を行った。児童生徒の反応から、データロガーを活用した実験プログラムの有効性については明確であり、これらの成果は理科教育学会で報告した。また、共同研究者以外にも、授業実践を行った教員らが成果を理科教育学会などで発表した。研究実績の概要に述べたとおり、研究申請書において示した当該年度の研究計画に沿って、研究推進が図れているものと考える。すなわち、データロガーにより可視化することで高い学習効果が得られると期待される実験項目を、理科、技術、家庭、保健体育の指導要領から抽出し、そのいくつかについては、大学の授業や教員研修で実践した。光合成に関する実験成果については、論文にまとめて投稿中である他、物理実験については大学教育フォーラム等で発表した。また、データロガーの授業での活用を三重県で進めていることについても報告した。データロガーを活用した実験プログラムについてはマニュアルを作成し、随時HPなどで紹介する他、冊子体としても印刷の予定である。さらに多くの小中学校教員に実践してもらい、児童生徒からの反応、取扱に対する問題点、および改善点について調査する。また、実験による児童生徒の科学的思考について評価するためのパフォーマンス課題とルーブリックの作成を行い、児童生徒の科学的思考力の向上について調査する。データロガーを活用した実験プログラムの教育現場での実践により、授業プランを具体化する。そして、小中学校教員に実践してもらい、児童生徒からの反応、取扱に対する問題点、および改善点について調子、実験プログラムの妥当性について検討を行う。それとともに、実験による児童生徒の科学的思考について評価するためのパフォーマンス課題とルーブリックの作成を行い、授業実践の中で試行する。当初予定していた海外調査について日程調整ができなかったため、26年度に行うこととした。また、データロガーの一部については25年度内に納品が間に合わなかったため、26年度に購入することとした。海外調査については、26年度中に開催される全米理科教育会全米大会(2015年3月にシカゴで開催)に参加して情報収集を行うとともに、本研究の成果発表を行う計画であり、そのための旅費が必要となる。また、実践のためにデータロガーおよび各種センサーの台数も必要となるために購入する。これまで通り、教材開発に必要な物品と実践に使用する他、24年度に予定していて達成できなかった海外におけるデータロガー活用の調査を行う計画である。
白色脂肪組織での肥満やインシュリン感受性を制御する遺伝子群の同定

実験動物、特にげっ歯類における若年時からの適度のカロリー制限(CR)は、様々な加齢現象や疾患の発症を抑制、寿命を延長するが、このメカニズムは未だ解明されていない。しかし、このCRの作用に、成長ホルモン/インシュリン様成長因子(GH/IGF-1)/インシュリンシグナルの重要性が注目されている。また、近年、白色脂肪組織やそこから分泌される様々な因子(アディポサイトカイン)が、インシュリン抵抗性、2型糖尿病およびその合併症の発症さらに寿命の制御に重要な働きを示す事が示唆されている。我々は、CRした野生型Wistar(-/-)ラット(CR)やGHに対するアンチセンス遺伝子を導入し、下垂体でのGHの産生を選択的に抑制した6カ月齢のヘテロのdwarf形質を示すトランスジェニックミニラット(tg/-,DF)が長寿を示し、インシュリン感受性が増強している事を明らかにした。そこで、CRおよびDFラットの様々なパラメーターやDNA chipを用いたWATの遺伝子発現プロフィールを網羅的に解析し、コントロールである野生型ラット(-/-)自由摂食群(AL)と比較する事により、インシュリン抵抗性や2型糖尿病、その合併症発症の予防さらに寿命の制御に重要な役割を果たす、遺伝子群の同定を試みた。血中インシュリン、IGF-1レベル、レプチンレベルおよび精巣上体周囲脂肪組織(WAT)でのレプチンmRNAレベルは、DFおよびCRにより有意に減少した。一方、血中アディポネクチンレベルおよびWATでのアディポネクチンmRNAレベルはDFおよびCRにより有意に増加した。さらに、上記3群のラットのWATでの3万個を超える遺伝子発現を、Affymetrix社製のDNA chipを用いて、網羅的に解析した。すると、CRにより2.7%(672個)、DRにより0.84%(210個)の遺伝子発現が有意に変化していた。そのうち共通に変化する遺伝子はわずか0.1%(34個)しかなく、CRにより誘導されるこの遺伝子発現の変化は、DFすなわちGH/IGF-1非依存性に制御されていることが明らかとなった。またマウスと同様、CRにより代謝に関わる多くの遺伝子発現は増加し、細胞骨格や細胞外基質、炎症に関わる多くの遺伝子発現は減少していた。さらにWebツールを用いてCRにより発現が変化した遺伝子群の転写開始点近傍に存在する転写因子結合モチーフを検索したところ、CRにより発現が増加した遺伝子の転写開始点近傍にSREBP1結合モチーフが存在する割合が高い事が明らかとなった。またWestern blot法を用いて、白色脂肪組織でのSREBP1タンパク量を定量したところ、CRによりSREBP1は増加していたが、DFではSTREBP1の増加は見られなかった。以上より、抗肥満でインシュリン高感受性であるCRの白色脂肪組織の特徴的な表現型の一部は、SREBP1およびその標的遺伝子群により、GH/IGF-1非依存性に制御されている可能性が示唆された。

またWestern blot法を用いて、白色脂肪組織でのSREBP1タンパク量を定量したところ、CRによりSREBP1は増加していたが、DFではSTREBP1の増加は見られなかった。以上より、抗肥満でインシュリン高感受性であるCRの白色脂肪組織の特徴的な表現型の一部は、SREBP1およびその標的遺伝子群により、GH/IGF-1非依存性に制御されている可能性が示唆された。実験動物、特にげっ歯類における若年時からの適度のカロリー制限(CR)は、様々な加齢現象や疾患の発症を抑制、寿命を延長するが、このメカニズムは未だ解明されていない。しかし、このCRの作用に、インシュリン感受性の増強を含む成長ホルモン/インシュリン様成長因子(GH/IGF-1)/インシュリンシグナルの重要性が注目されている。また、実験動物では、加齢に伴い肥満となりインシュリン抵抗性になるが、脂肪組織由来の様々な因子(アディポサイトカイン)がこのインシュリン抵抗性に関連があることが示唆されている。我々は、GHに対するアンチセンス遺伝子を導入し、下垂体でのGHの産生を選択的に抑制した6カ月齢のヘテロのトランスジェニックミニラット(tg/-)と野生型Wistarラット(-/-)自由摂食群(AL)および6カ月齢の野生型Wistarラット(-/-)CR群、計3群の血中レプチンレベル、アディポネクチンレベルを計測した。血中レプチンレベルおよび精巣上体周囲脂肪組織(WAT)でのmRNAレベルは、(tg/-)およびCRにより有意に減少した。一方、血中アディポネクチンレベルおよびWATでのアディポネクチンmRNAレベルは(tg/-)およびCRにより有意に増加した。またアディポネクチンの主要な転写因子であるPPARγのWATでのmRNAレベルは、アディポネクチンレベルと同様、(tg/-)およびCRにより有意に増加した。現在、上記3群のラットのWATでの3万個を超える遺伝子発現を、Affymetrix社製のDNA chipを用いて、網羅的に解析中である。また、近年、白色脂肪組織やそこから分泌される様々な因子(アディポサイトカイン)が、寿命の制御や生活習慣病発症に重要な働きを示す事が示唆されている。我々は、GHに対するアンチセンス遺伝子を導入し、下垂体でのGHの産生を選択的に抑制した6カ月齢のヘテロのdwarf形質を示すトランスジェニックミニラット(tg/-,DR)と野生型Wistarラット(-/-)自由摂食群(AL)および6カ月齢の野生型Wistarラット(-/-)CR群、計3群の様々なパラメーターを比較した。血中インシュリン、IGF-1レベル、レプチンレベルおよび精巣上体周囲脂肪組織(WAT)でのレプチンmRNAレベルは、DRおよびCRにより有意に減少した。一方、血中アディポネクチンレベルおよびWATでのアディポネクチンmRNAレベルはDRおよびCRにより有意に増加した。