hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
呼吸法の違いは泳者の受動抵抗軽減に寄与するか？

本研究の目的は,呼吸様式の違いが水中牽引時抵抗に及ぼす影響を検証し,水泳パフォーマンス向上のための新たな姿勢保持方法について検討することであった.すべての試技はストリームライン姿勢で実施した.呼吸様式の違いは,被験者の胸部と腹部に取り付けたピックアップ装置にて評価した.水中牽引時抵抗は,漁労用電動リールに力センサ,回転計を取り付けた装置にて測定した.検証の結果,腹式呼吸は胸式呼吸と比べて肺換気量が増加し,牽引時抵抗は減少した.この結果は,腹式呼吸が低抵抗姿勢の実現に貢献する可能性を示唆するものであった.水泳は,今や生涯にわたって親しむことができるスポーツとして広く認知されているにもかかわらず,水泳技能向上のための指導法となると,とかく,水をどのようにかくか,キックとストロークのタイミングをどのように合わせるかなど,動作改善に重点が置かれる傾向にある.そうした現状に対し,水泳技能をこれまでにない新しい視点で評価・検討することは,パフォーマンス向上の可能性を大いに広げてくれるに違いない.水泳は,体が受ける物理的作用の大小が,パフォーマンスを左右する.とりわけ,水中特有の物理作用である「浮力」は,水泳パフォーマンスを決定する要素として認識されており,先行研究において,その重要性が指摘されている.ヒトは肺という浮き袋がもたらす浮力を有効に利用することができれば,身体全体が持ち上げられ,水中での姿勢が改善し,水から受ける抵抗を軽減させる可能性がある.より高いパフォーマンスの実現には,浮力と重力の大小関係と浮心と重心の位置関係を調整し,進行方向に対して水平姿勢を維持することが重要となる.本研究課題では,これまであまり注目されてこなかった呼吸と,水中環境において泳者の身体に作用する受動抵抗の関係を検証し,水泳パフォーマンス向上のための最適な低抵抗姿勢を明らかにする.本年度は,泳者の受動抵抗を測定するための水中牽引システムの構築を目指した.本研究における水中牽引システムは,従前の同様の測定機器から小型化を目指した特注仕様であることから機器の構築に時間を要した.本研究の目的は,残肺気量を変化させながら,浮心位置の測定ならびに前方牽引状態での抵抗を測定することにより,浮心重心間距離と水中牽引時抵抗の関係を明らかにすることであった.研究代表者は,これまでの研究で残肺気量の変化にともなう浮力の増減の影響によって,浮心重心間距離が変化することを報告してきた.しかしながら,浮心重心間距離と泳者の前方方向への水中牽引時抵抗の関係については,いまだ不明瞭な点が多く詳細なデータの収集・検証が必要となる.肺残気量の増加は,浮心重心間距離を延長させる.また,肺残気量増加による浮力の増加は,身体を水上へ浮き上がらせる一方で,下肢沈み込みトルクとして作用することが知られている.したがって,肺残気量の増加は水中牽引時抵抗の増加をもたらすとの仮説を立てるに至る.本研究の検証では,浮心重心間距離と水中牽引時抵抗の関係は2次曲線で表すことができる結果となった.仮説のとおり,残肺気量が増加すると,浮心重心間距離は延長し,浮力トルクが増大した.浮力トルクの増大は,下肢沈み込みトルクとして作用するため,下肢の沈み込みがより顕著となり圧力抵抗が増えたことが考えられる.このことにより,水中牽引時抵抗が高値を示した可能性がある.それに対して,残肺気量が減少すると,浮心重心間距離は短縮し,浮力トルクも減少するが,全身がより深いところに沈んだことから,水中牽引時抵抗が高値を示したことが推察された.大学競泳選手を対象とした本研究では,全被験者,全牽引速度(高速度:1.08 m/s,中速度:0.88 m/s,低速度:0.76 m/s)において水中牽引時抵抗最小時に比べ,中性浮力時の浮心重心間距離が大きくなる結果となった.したがって,泳者にとって最適な低抵抗ポジションは最大吸気と最大呼気の間に存在すること示唆された.測定機器を発展させるにあたり,呼吸ピックアップに関わる機能を付加させる作業が予想より遅れたため.本研究の目的は,呼吸様式の違いが泳者のストリームライン姿勢における水中牽引時抵抗に及ぼす影響について検証することであった.研究代表者は,これまでの研究で残肺気量の変化に伴う浮力の増減の影響によって泳者の浮心重心間距離が変化することと,その浮心重心間距離と水中牽引時抵抗の関係は2次曲線で表すことができることを報告してきた.また,過去の研究では,腹式呼吸がスタティックな状態でのストリームライン姿勢における浮心重心間距離を短縮させることを報告している.しかしながら,泳者が実際の水中牽引時に腹式呼吸を実行できるのか,それによって能動的に水中牽引時抵抗を軽減することができるのかについては,いまだ不明瞭な点が多く詳細なデータの収集・検証が必要となる.特に,水中牽引によって前方に移動する場合のストリームライン姿勢では,流線型姿勢保持のために胸郭周辺の呼吸筋群が緊張してしまう可能性があり,その結果,腹式呼吸ができないことも予想されることから,呼吸と牽引抵抗の関係を定量的に評価する方法の確立が必要となる.本研究では,呼吸ピックアップ装置を用いて胸部と腹部の周径囲変化を測定することで,呼吸様式の違いを評価した.胸部・腹部の周径囲変化と水中牽引時抵抗を同時計測した結果,水中牽引状態においても,泳者が胸式・腹式のそれぞれの呼吸様式を意識することで,胸部・腹部の周径囲変化が起こることが観察された.水中牽引時の換気量は,腹式呼吸時が胸式呼吸時と比べて大きくなった.水中牽引時の抵抗は,腹式呼吸時が胸式呼吸時と比べて小さくなった.

大学生競泳選手を対象とした本研究では,腹式呼吸は換気量を増加させ,水中牽引抵抗軽減に寄与する可能性が示唆された.本研究の目的は,呼吸様式の違いが水中牽引時抵抗に及ぼす影響を検証し,水泳パフォーマンス向上のための新たな姿勢保持方法について検討することであった.すべての試技はストリームライン姿勢で実施した.呼吸様式の違いは,被験者の胸部と腹部に取り付けたピックアップ装置にて評価した.水中牽引時抵抗は,漁労用電動リールに力センサ,回転計を取り付けた装置にて測定した.検証の結果,腹式呼吸は胸式呼吸と比べて肺換気量が増加し,牽引時抵抗は減少した.この結果は,腹式呼吸が低抵抗姿勢の実現に貢献する可能性を示唆するものであった.本年度は,測定システムの構築を目標として研究活動に取り組み,概ね目標は達成できた.本研究で構築した測定機器は,従前の機器と比べて小型化,軽量化に成功したことから,携帯性にも優れた測定システムの開発に成功した.新たに付与する呼吸ピックアップ機能を用いて,呼吸様式の違いと水中牽引時抵抗の関係を明らかにするとともに,呼吸トレーニングによって,泳者が能動的に水中牽引抵抗を減少させられるかを検証する.水泳・水中運動コーチングトレーニング科学第一段階として,測定システムを構築することができたので,今後はデータの蓄積を図ることを目標とする.当該年度の旅費の支出額が当初計画よりも少なくなったため.当該年度の研究活動における旅費の支出額が,当初計画を下回り差額が生じたため.次年度は国際学会での発表を予定しており,当該年度における差額は旅費の一部として充当する予定である.当該年度における差額は,次年度,研究成果発表のための旅費として充当する予定である.
脂質ラフトにおける糖脂質ータンパク質会合体の形成機序の解明

シアル酸を有する糖脂質であるガングリオシドは、脂質ラフトが存在できる膜条件下でのみEGF受容体の細胞増殖シグナルを抑制する。本申請はこの生命現象の背景にある分子機序の解明に、糖脂質-EGF受容体の動的会合体を核とする脂質ラフトの研究を通して挑戦する。以下の3つの点に関して、固体NMRと蛍光FRET寿命測定を用いて精密に解析する。(a)脂質膜上でおこるガングリオシド頭部の構造変化を固体NMRを用いて解析する。(b)糖脂質-EGF受容体膜ドメイン間で起こる相互作用をFRET蛍光寿命測定にて明らかにする。(c)固体NMRの原子間距離情報から糖脂質ーEGF受容体膜ドメイン会合体の構造を解明する。
セルラーゼ表層環境の人為的改変による高性能糖化酵素の開発

バイオマス中のセルロースの糖化では、共存するリグニンがセルラーゼに吸着して酵素の失活を起すことが酵素使用量の低減を阻む大きな要因となっている。本研究では、セルラーゼの表層環境を人為的に改変し、リグニンへの非生産的吸着を抑制したスーパー糖化酵素開発のための新戦略を打ち立てることを目的とし、糸状菌由来の3つのエンドグルカナーゼを発現して、各酵素間のリグニンへの親和性に与える影響や、CBMの欠損と糖鎖切断がリグニンと酵素の親和性に与える影響を解析した。化石原料の枯渇や地球温暖化問題を背景として、石油リファイナリーから、セルロース系バイオリファイナリーへの変革が世界的に希求されている。バイオマス中のセルロースの糖化では、セルラーゼの投入量を極力減らすことがプロセスのコスト競争力を高めるために必須である。セルラーゼの反応性を高めるため、セルラーゼの触媒活性の増強や糖化のための酵素カクテルの最適化が活発に研究されてきた。しかしながら、実バイオマス糖化では、共存するリグニンがセルラーゼに吸着して酵素の失活を起すことが酵素使用量の低減を阻む大きな要因となっている。それにもかかわらず、セルラーゼのリグニンへの吸着機構はほとんど解明されていない。真核生物で発現したセルラーゼには多くの糖鎖が結合しており、これらの糖鎖はリグニンへの吸着に影響を及ぼしていると考えられるが、これらの点も未解明である。本研究では、セルラーゼの表層環境を人為的に改変し、リグニンへの非生産的吸着を抑制したスーパー糖化酵素開発のための新戦略を打ち立てることを目的とした。本研究では、Trichoderma reesei由来の3つのエンドグルカナーゼ(EG1, EG2, EG3)に着目し、それらの組換え酵素に対する可溶性低分子リグニンや糖過分解物の活性阻害効果を比較した。EG1とEG2は、糖質結合モジュール(CBM)をもつため、CBMを欠損した組換えタンパクも調製し、これらのタンパクとリグニンとの親和性を水晶振動子マイクロバランス(QCM)を用いて解析した。また、表層環境改変のため、糖鎖をグリコシダーゼで切断し、その影響を評価した。発現させた5種類の組換え酵素はすべて活性型として精製することに成功した。CBM1を欠損させると、EG2はリグニン親和性が大きく低下するが、EG1はその影響が小さいことを明らかにした。また、糖鎖切断による、親和性への影響も明らかにした。
川崎病の病因の遺伝子学的な独創的手法による解明とその展開

本研究の目的はユニークな手法を用いて川崎病の病因を明らかにすることである。平成10年度は(1)川崎病患者でみられる抗体をコードしている免疫グロブリン遺伝子を決定するために川崎病患者末消リンパ球からEpstein-Barrウイルスを用いてB細胞株を樹立した。さらにlimited dilution法によりクローニングを試みた。B細胞株や末梢リンパ球から独立してDNAおよびRNAを採集し、RNAからはcDNAを作成した。DNAまたはcDNAを用いて、免疫グロブリン遺伝子のvariableregionのVDJとconstant regionのCγ部分のprimerを設定して、PCRまたはRT-PCRを用いて増巾させ、増巾バンドをPC19ベクターにてクローニングした。これから川崎病において使用されているV領域,CDR3領域の塩基配列の特性を決定し、さらにアミノ酸配列を決定した。(2)川崎病におけるV領域のアミノ酸配列からコンピューターを用いて系統樹を作成したところ予想に反して幅広く分布していたが、一部に集積の傾向が認められた。この集積性が他の既知の抗原に対する抗体タンパクのV領域といかなる差異を有するか更に検討をすすめており、興味ある結果が得られつつある。以上の結果をもとに現在、(1)決定された塩基配列を有するVDJ-Cγを発現ベクターに組み込んで大腸菌でタンパク、すなわち抗体を作成し(2)さらに作成した川崎病特異抗体を用いた検索から川崎病の病因を確定するためカラムによる抗体吸着と(3)既存の抗原に対比してV領域アミノ酸をコンピューター分析しており、これらから結論を得る。平成9年度は(1)川崎病患者でみられる抗体をコードしている免疫グロブリン遺伝子を決定するために川崎病患者末消リンパ球からEpstein-Barrウイルスを用いてB細胞株を樹立した。DNAまたはcDNAを用いて、免疫グロブリン遺伝子のvariableregionのVDJとconstant regionのCγ部分のprimerを設定して、PCRまたはRT-PCRを用いて増巾させ、増巾バンドをPC19ベクターにてクローニングする。これから川崎病において使用されているV領域,CDR13領域の塩基配列の特性を決定し、いくつかの特性を見出した。(3)次年度に向けてさらに症例数を増やすことと、V領域、CDR3領域の特性を確定する。以上の結果をもとに次年度は、決定された塩基配列を有するVDJ-Cγを発現ベクターに組み込んで大腸菌で蛋白、すなわち抗体を作成する。さらに作成した川崎病特異抗体を用いた検索から川崎病の病因を確定する。
アルツハイマー病連関神経細胞死に拮抗する新規遺伝子の解析と類縁体の探索

ヒト心臓polyA+を含むλファージcDNAライブラリーを用いて、antisense HN-ORFオリゴDNAをプローブに用いてHN cDNA全長をスクリーニングした。その結果、ミトコンドリア16S rRNAに非常に高い相同牲を持つ約1500bpのpolyA+を含むcDNAが単離された(PNAS2001)。今後、この遺伝子がミトコンドリア由来であるのか、核由来であるのかを検討するとともに、さらに、他の組織由来のヒトあるいはマウスcDNAライブラリーについても同様にスクリーニングを行う予定である。2.モノクローナル抗体の作製HNペプチド全長を抗原としてモノクローナル抗体の作製を行った。C端欠損ペプチドの実験から、この抗体は主としてHNペプチドのC端側を認識することが明らかとなった。今後はHNのN端を特異的に強く認識するモノクローナル抗体を作製する予定である。3.HNの組織特異性の検討1)HNペプチドの分布3週齢及び12週齢の雄マウスの各組織から蛋白質を摘出し、SDS電気泳動により分離し、免疫ブロット法により転写を行い、HNを抗HN杭血清を用いて検出した。その結果、3週齢、12週齢のマウスの精巣及び3週齢のマウスの大腸において、3kD近傍に抗血清に反応し、HNペプチドにより吸収されるバンドが存在することが明らかとなった(Neurosci Lett,2002)。今後は、他のHNを認識する抗体を用いて組織分布を更に検討を加えるとともに、3kDの抗体反応ペプチドについて更に検討を加える予定である。ヒト及びマウスの各組織のmRNAを電気泳動し、Northern blotting法により、HN-ORF配列に対するantisenseオリゴプローブを用いてHN RNAを検出した。心臓、肝臓、腎臓などにHN-ORFにハイブリダイズするバンドが確認された。今後は、ミトコンドリア16S rRNAとの分布の違いをNorthern blottingにより検討する予定である。
Two-component制御システムによる光合成細菌の光合成遺伝子発現調節

1.光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesの2成分制御系の下流の遺伝子群をクローニングしたところ、spb,orf5,orf318およびahcY遺伝子が存在した。Spb遺伝子はRba.capsulatusのhvrA遺伝子のホモログであったが、破壊株の研究から、hvrAとは異なり、spbはリプレッサーであることが明かとなった。2.orf318は新規の遺伝子で、これは大腸菌などのリポ多糖類生合成に関与する糖転移酵素にホモロジーを示したが、現在までのところその機能は未知である。3.orf5の破壊株は親株よりも暗所・好気的条件での生育速度は遅かった。4.好気性光合成細菌RhodobacterdenitrificansにもRhodobacterと同様な光合成調節遺伝子群が存在した。とくに、2成分制御系の遺伝子群はRhodobacter属のそれらと高いホモロジーを示した。しかし、それの下流の遺伝子は、ゲノム上のその配列や種類において多少異なっていた。たとえぱ、Rhodobacterには、spbあるいはhvrAに相当する遺伝子は少なくとも2成分制御系遺伝子群の近傍には存在しなかった。しかし、Rba.sphaeroidesに存在し、Rba.capsulatusには存在しないorf319のホモログorf329が存在した。5.これらのことは、光合成細菌の種による酸素あるいは光による感受性の違いがこれらの下流の遺伝子群の機能と関連している可能性を示唆するものである。6.今後はさらにこれら下流の遺伝子群の機能を詳細に調べるつもりである。3.Rb.sphaeroidesのspb遺伝子破壊株を作製し、その生理・生化学的性質を調べた。4.破壊株では野生株に比べ、光合成色素の含量が増加し、生育速度も速くなった。また、強光におけるpufおよびpucオペロンの発現抑制も野生株に比べ緩和されていた。これらの結果は、SPBがRb.sphaeroidesの光情報伝達経路において抑制因子として機能していることを示している。他方、spb遺伝子破壊は、酸素によるpufおよびpucオペロンの発現抑制には影響を与えなかった。1.光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesの二成分制御系遺伝子下流に存在する遺伝子群をクローニングし,他の光合成細菌のそれと比較した。2.その遺伝子群に含まれる光抑制遺伝子spbを破壊した株を作出し,その性状を調べたところ,破壊株は親株に比べ生長速度(光合成時)が大きく,色素量およびput,pucの発言レベルも高かった。このことから,SPBは光抑制因子であることが示された。3.好気性光合成細菌Roseobacter denitrificansの二成分制御系を含む制御遺伝子をクローニングしたところ,紅色非イオウ細菌のそれとほとんど同じであった。このことから,光合成遺伝子の光および酸素による発現制御の程度が異る好気性光合成細菌では,二成分制御系に属する遺伝子とは異るセンサー遺伝子が存在することが推定された。4.今後,いくつかの種の光合成細菌の制御遺伝子の破壊株および過剰発現株を作出し,その性状を調べることによって光合成遺伝子の発現制御を解析する。1.好気性光合成細菌Roseobacter denitrificans光合成調節遺伝子を順次クローニングし、他の光合成細菌のそれと比較した。2.Two-component制御システムに属するPrrB/Aの3種の遺伝子は全て存在し、特にresponse-regulator遺伝子であるPrrAのホモロジーは他のバクテリアのそれらと約80%の高いホモロジーを示した。それに比べ、sensor-kinaseであるPrrBの相同性は約60%と低かった。Orf329遺伝子は、Rba.sphaeroidesのorf318遺伝子と相同性が高かった。4.種々の生育条件での、mRNAの発現レベルの解析では、明所・光合成条件、明所・好気条件、暗所・好気条件いずれも構成的に発現していたが、orf5のレベルはどの条件でも低かった。このことは、Rba.sphaeroides,Rba.capsulatusいずれの場合でも見られた。

5.これまでの3年間の研究の結果、光合成遺伝子の発現制御には二成分制御系以外の制御系が酸素だけでなく、光に対する情報伝達にも関与している可能性が強く示唆された。
希土類錯体を用いる反応活性種の発生と有機合成への応用

これまでのカルボニルイリドの生成法は生成を容易にするための官能基や置換基が必要であり,したがって生成したカルボニルイリドはこれらの基によって安定化されたものに限られていた.このことは合成化学への利用に対して大きな制限があるばかりでなく,イリドの反応性に電荷の分離した性質が強く反映している可能性もあり,真のカルボニルイリドの性質を見ていることにはならない.これに対して研究代表者はサマリウム試剤を用いる非安定化カルボニルイリドの新規生成反応を見つけた.アルデヒドとヨードシランから定量的に合成可能なヨードメチル(シリル)エーテルに2価サマリウムを作用させることにより対称オキシラン類が生成することを見つけた.本反応をカルボニル化合物存在下に行うとジオキソラン類が生成することを見つけた.本反応では4種の異性体の生成が考えられるが,生成するジオキソランは2種の異性体のみからなる.カルボニルイリドは0価サマリウムを用いても発生した.実際アルケン類およびアルキン類共存下にヨードメチル(シリル)エーテルと0価サマリウムの反応を行ったところ,高収率でそれぞれ対応するテトラヒドロフラン類およびジヒドロフラン類を得た.アルキル置換の非安定化カルボニルイリドは未知の活性種であり,本反応はこれらを生成するための唯一の方法であるため,イリドの生成および反応性について検討したところこれらは非常に高い反応性を示すことも明らかにした.(J.Am.Chem.Soc.1996,118,in press.)これまでのカルボニルイリドの生成法は生成を容易にするための官能基や置換基が必要であり,したがって生成したカルボニルイリドはこれらの基によって安定化されたものに限られていた.このことは合成化学への利用に対して大きな制限があるばかりでなく,イリドの反応性に電荷の分離した性質が強く反映している可能性もあり,真のカルボニルイリドの性質を見ていることにはならない.これに対して研究代表者はサマリウム試剤を用いる非安定化カルボニルイリドの新規生成反応を見つけた.アルデヒドとヨードシランから定量的に合成可能なヨードメチル(シリル)エーテルに2価サマリウムを作用させることにより対称オキシラン類が生成することを見つけた.本反応をカルボニル化合物存在下に行うとジオキソラン類が生成することを見つけた.本反応では4種の異性体の生成が考えられるが,生成するジオキソランは2種の異性体のみからなる.カルボニルイリドは0価サマリウムを用いても発生した.実際アルケン類およびアルキン類共存下にヨードメチル(シリル)エーテルと0価サマリウムの反応を行ったところ,高収率でそれぞれ対応するテトラヒドロフラン類およびジヒドロフラン類を得た.アルキル置換の非安定化カルボニルイリドは未知の活性種であり,本反応はこれらを生成するための唯一の方法であるため,イリドの生成および反応性について検討したところこれらは非常に高い反応性を示すことも明らかにした.(J.Am.Chem.Soc.1996,118,in press.)
非線形素子系における情報処理・制御機能の研究

自律分散システムの中で特に比較的単純な情報処理・運動機能を持つ多数の素子から構成されたシステム(分散協調システム)が全体としてのコヒ-レントな運動(パタ-ン)を通して発現する情報処理・運動機能を2つのシステム(緩和素子系,多リンク系)を取り上げて検討している.平成3年度における成果は次の通りである.(1)緩和素子系を用いた空間フィルタ-に関する研究2次元的に結合された緩和素子系はその相互作用を適切に設定することにより入力に対する応答パタ-ンを介し空間フィルタ-の機能を示す.相互作用の設計はベイズ推定にもとづいて行うことができるが特に対象とする場の先験情報として,場の変動量に対し,コ-シ-分布を仮定すると各素子の相互作用は非線形となり系は非線形フィルタ-特性を示し,場に含まれるエッジを忠実に再現することができることを明らかにした.又,その分布に含まれるパラメタの設計法として,相対エントロピ-を用いた逐次的決定法を提案した.(2)多脚歩行機械の運動制御に関する研究多脚歩行機械は,多数のリンクを動かし,環境と相互作用を行なって,本体を移動させるシステムであり,多数のリンクの運動の協調がその機能に大きな影響を及ぼす.多数のリンクを協調的に動かし,効率的な本体の移動を実現する運動制御系の設計法を開発するため,まず,この種のシステムの動力学モデルを導出した.モデルは擬座標を用いたLagrange形式で定式化されており,システム全体の大域的な運動と各リンクの局所的な運動が分離されており,運動制御系の設計に適した構造になっている.又,このモデルを用いてシミュレ-ションを行ない各脚間の運動のタイミングがその移動効率に大きく影響することを明らかにした.自律分散システムの中で特に比較的単純な情報処理・運動機能を持つ多数の素子から構成されたシステム(分散協調システム)が全体としてのコヒ-レントな運動(パタ-ン)を通して発現する情報処理・運動機能を2つのシステム(緩和素子系,多リンク系)を取り上げて検討している.平成3年度における成果は次の通りである.(1)緩和素子系を用いた空間フィルタ-に関する研究2次元的に結合された緩和素子系はその相互作用を適切に設定することにより入力に対する応答パタ-ンを介し空間フィルタ-の機能を示す.相互作用の設計はベイズ推定にもとづいて行うことができるが特に対象とする場の先験情報として,場の変動量に対し,コ-シ-分布を仮定すると各素子の相互作用は非線形となり系は非線形フィルタ-特性を示し,場に含まれるエッジを忠実に再現することができることを明らかにした.又,その分布に含まれるパラメタの設計法として,相対エントロピ-を用いた逐次的決定法を提案した.(2)多脚歩行機械の運動制御に関する研究多脚歩行機械は,多数のリンクを動かし,環境と相互作用を行なって,本体を移動させるシステムであり,多数のリンクの運動の協調がその機能に大きな影響を及ぼす.多数のリンクを協調的に動かし,効率的な本体の移動を実現する運動制御系の設計法を開発するため,まず,この種のシステムの動力学モデルを導出した.モデルは擬座標を用いたLagrange形式で定式化されており,システム全体の大域的な運動と各リンクの局所的な運動が分離されており,運動制御系の設計に適した構造になっている.又,このモデルを用いてシミュレ-ションを行ない各脚間の運動のタイミングがその移動効率に大きく影響することを明らかにした.
Akata細胞より分離したEBウイルス非感染細胞を用いたEBウイルス増殖系の確立

目的および意義:EBVトランスフォームリンパ球(LCL)におけるEBNAの発現は6種類のEBNAに共通なCまたはWプロモーターを使って行われるのに対し、バーキットリンパ腫(BL)細胞ではEBNA-1にユニークなFプロモーターが使われ、EBNA-1のみが発現する。今回、BL由来Akata細胞からEBVゲノム陰性の細胞クローンが分離されたので、EBVの再感染を行ない、BLでのFプロモーターの使用がBL細胞側の要因によるものか否かを調べた。また、Akata細胞は抗ヒト免疫グロブリン抗体(抗Ig)処理によりEBV産生が効率良く誘導され、このユニークな性状が再感染でも認められるか否かを併せて検討した。材料と方法:Akata細胞をクローニングして得られた5種類のEBV陰性クローンへ、B95-8またはAkata EBVを感染し、EBNAの発現を蛍光抗体法、ウエスタンブロット法により、EBNAプロモーターの使用をRT-PCR法により調べた。抗Ig抗体によるウイルス産生誘導はVCA抗体による蛍光抗体法により調べた。結果:1.EBV陰性クローンはいずれもEBVに感受性で、感染3日目に最高40%の細胞がEBNA陽性となった。2.ウエスタンブロット法で、EBNA-1に加えEBNA-2、EBNA-3が検出された。3.RT-PCR法で、親株がFプロモーターを使用していたのに対し、再感染細胞ではC、Wプロモーターを使用していた。4.抗Ig抗体処理によりウイルス産生が誘導されなかった。考察:BLとLCLでの使用プロモーターの違いは細胞側の要因以外のものによること、C、Wプロモーター使用により発現したEBNA-1以外のウイルス抗原が抗Ig抗体刺激によるウイルス産生誘導を抑制している可能性、が示唆された。
ケイ素-水素結合活性化に基づく触媒的炭素-ケイ素結合形成反応

有機合成における合成中間体としてケイ素上に酸素官能基を有する芳香族ケイ素化合物が注目されており、今回、その合成について検討を行った。ケイ素上に酸素官能基としてシロキシ基を2つ有するヘプタメチルトリシロキサンを用いた芳香族ハロゲン化物のシリル化を検討したところ、ロジウム触媒を用いることによって、対応する芳香族ケイ素化合物を収率よく与えることを見出した。本触媒系の基質適用範囲は非常に広く、電子供与基、電子吸引基いずれを有する基質も利用できることを明らかにした。また、従来適切な合成法がなかったオルト位に置換基を有する基質に対しても高収率で目的の芳香族ケイ素化合物が得られた。また、金属に配位可能な部位を持つ芳香族化合物の脱水素を伴う直接シリル化においても、ヘプタメチルトリシロキサンの利用を図った。芳香族アミドを基質にした場合、調製容易な0価ルテニウム錯体が高い触媒活性を示し、アルケンなどの水素補足剤の添加を必要とせず、対応する芳香族ケイ素化合物を収率よく与えることを見出した。カルボニル基をオルト配向基として用いた反応は、これまでヘテロ芳香環の例に限られていたが、本条件ではベンゼン環の炭素-水素結合を効率よくシリル化できる。さらに、脱水素シリル化反応の触媒サイクルに対してDFT計算による詳細な検討を行い、従来提唱されている機構とは異なる経路で進行することを明らかにした。すなわち、高原子価のルテニウム(IV)を経由する機構よりもシグマ結合メタセシス機構がエネルギー的に有利に進行する。ケイ素上に酸素官能基としてシロキシ基を2つ有するヘプタメチルトリシロキサンを用いた芳香族臭化物のシリル化を検討したところ、ロジウム触媒を用いることによって、対応する芳香族ケイ素化合物を収率よく与えることを見出した。また、オルト位に置換基を有する芳香族臭化物に対しても高収率で目的の芳香族ケイ素化合物が得られた。また、金属に配位可能な部位を持つ芳香族化合物の脱水素を伴う直接シリル化においても、ヘプタメチルトリシロキサンが効率的なケイ素化剤として働き、対応する芳香族ケイ素化合物を収率よく与えることを見出した。入手容易な塩化ルテニウム-p-シメン錯体が高い触媒活性を示し、アルケンなどの水素受容体の添加は必要なかった。オキサゾリル基、イミノ基、ピリジル基などの窒素官能基が配向基として働き、その近傍のオルト位の炭素-水素結合が効率まくシリル化された。このようにして得られた酸素官能基を有する芳香族ケイ素化会物は、銅塩による二量化に利用することができた。
血管新生能を有するmicroRNAを改変した人工核酸による血管新生療法の開発

本研究の目的は、申請者がこれまでに同定した高い血管新生能を有するmicroRNAが、どのような標的遺伝子に作用するか探索し、その機序を解明することである。また、血管新生能を高める方法として、microRNAを構成する核酸であるRNAを人工核酸に置換することが有効であるか否かを検討する。
ヌードルボウル現象下のASEAN自由貿易地域の貿易創出効果に関する実証分析

第1に、ASEANを含む東アジア諸国の食料品貿易動向を重力モデルで調整された貿易結合度指数を計測することによって明らかにした。韓国,台湾,中国,タイから輸出先である東・東南アジアへの輸出の貿易結合度が高いことなどを明らかにした。第2に、タイ、マレーシア及びASEANとの貿易結合度の高い中国を対象として、主要な貿易パートナーとの間の産業内貿易の程度を、本研究内で新たに提起した分析手法を用いて明らかにした。第3に、東南アジア諸国、アフリカ、北米・中南米諸国のコメの作況指数の推計を行い、東南アジア諸国内の作況変動が増大しているかどうかを、時系列モデルを使って分析し、分散が増大していないことを確認し、また、東南アジア諸国の間で作況指数の相関が高くなる傾向にあることを確認し、作況変動の相関がコメの国際価格に及ぼす影響を評価した。第4に、ASEAN諸国を含む41ヶ国豚肉国際貿易モデルを構築し、アフリカ豚コレラによる中国の豚肉生産の減少が、国際価格、諸国の生産量、消費量、貿易量に及ぼすインパクトを評価した。第5に、農産品貿易に関する数国間の定量的な地域比較分析の一つであるネットワーク分析を行った。またタイを対象として、メンバー国の農業政策の動向把握を行った。第6に、インドネシア、タイ及び中国を現地視察し、ASEAN事務局及び関連する行政機関、卸売市場や小売市場などでのヒアリングを行った。インドネシアとタイにおいては、ASEAN域内の農産品にかかわる非関税障壁の事例として、文献等では得ることのできない情報に触れる機会が得られた。COMTRADEの貿易データを分析目的に応じてデータセット化する作業が、当初の予想よりも時間とリソースを要している。また、アメリカがTPPの枠組みから離脱したことによって、ASEAN諸国への影響が当初の予想とは異なり、我々の分析モデルを構築する上でも修正の必要が生じた。基本的には従来の研究分担の下で研究活動を継続するが、COMTRADEデータによるデートセット作成を効率的に進めるため、また、同データを用いた分析を一層進めていくため、研究分担者を1名加えたい。関連文献のサーベイを進め、COMTRADEデータの収集整理を行いつつある。当該分野の情報収集、またASEANにおける農産品の非関税障壁の実態を明らかにする目的をもって、インドネシアおよびマレーシアに渡航し、ASEAN事務局、東アジア・アセアン経済研究センター、インドネシア国の関連機関(貿易省、農業省、国営農場など)、マレーシア国立農業開発研究所、国立UPM大学、農業省、貿易省等の専門家との意見交換を行った。本研究課題推進のためのカウンターパートとなるこれらの国外機関との今後の連携が展望できた。COMTRADEデータによってアジア太平洋地域における貿易構造の変化を考察する計量分析としてネットワーク分析を適用し、当該地域における中国のプレゼンスの高まりを明らかにした。この点は、中国がいくつかの農産品についてASEANの市場を席巻するほどの輸出をおこなっていること、果実及び同調製品の貿易において複数のASEANメンバー国が中国にとっての主要な輸出国になった近年の状況をCOMTRADEデータによって明らかにした別途の統計分析の結果とも整合的である。またメンバー国にとっての最重要品目であるコメについて、作況変動による国際価格への影響を統計分析によって考察した。さらに関税、政府収入、経済余剰間の関係を定式的に捉える経済理論モデルを構築した。本経済モデルは、たとえばASEANメンバー国が関税引き下げと国内での外国産品への規制を施行した際の影響を評価する分析に適用可能であると考えている。ASEAN事務局のあるインドネシアおよび主要メンバー国のひとつであるマレーシアへの渡航を年度終盤の1月2月に行った。当初は夏休み期間に実施することをめざしていたが、当方の研究分担者間および先方のカウンターパートとの間で日程の調整が整わなかった。特に情報収集にとって最も重要な機関であるASEAN事務局に関しては、ヒアリングのためのアポイントメントを取ることが極めて困難である。この点も想定の範囲を超えた。以上のことから、統計分析による分析作業がやや遅れた感を否定できない。

COMTRADEの貿易データを分析目的に応じてデータセット化する作業が、当初の予想よりも時間とリソースを要している。また、アメリカがTPPの枠組みから離脱したことによって、ASEAN諸国への影響が当初の予想とは異なり、我々の分析モデルを構築する上でも修正の必要が生じた。関連文献ならびに関連資料の収集・整備を進めるとともに、ASEANの主要メンバー国に渡航し、関連機関の専門家との意見交換を進める。ASEAN事務局の所在するインドネシア、タイ、フィリピンおよびマレーシアを現地調査実施の候補国とする。また収集・整理したデータを用いた複数の実証分析を試みる。昨年度に引き続き、得られた研究成果については内外の学会等、また学術雑誌に積極的に発表する。基本的には従来の研究分担の下で研究活動を継続するが、COMTRADEデータによるデートセット作成を効率的に進めるため、また、同データを用いた分析を一層進めていくため、研究分担者を1名加えたい。
細胞移植治療に於けるドナー・ホスト相互作用の解明と慢性期脊髄損傷研究への応用

近年、脊髄損傷に対する神経幹細胞移植が新しい治療法として期待されているが、重度損傷や慢性期移植では殆ど効果が認められない。そこで生着細胞の選択的回収と次世代シークエンサーによる網羅的発現遺伝子解析の系を用いて、なぜこれらの損傷では効果が乏しいのかの解明を試みた。その結果、慢性期環境であっても移植細胞が十分に生着分化し神経栄養因子分泌活性も旺盛であること、中等度損傷であってもホスト介在ニューロン除去により移植効果が消失することが明らかとなった。これらの結果は、生着細胞が宿主の環境に統合されシナプス連続性を再構築することが脊髄損傷後の治療効果を生む上で重要であることを示している。慢性期脊髄損傷に対する神経幹細胞移植の効果を検討すると同時に、慢性期環境に生着した神経幹細胞を選択的に回収、慢性期脊髄損傷環境に於いて神経幹細胞が機能しているかを、その発現遺伝子セットを網羅的に時勢大シークエンサーで解析することにより検討した。これまで、多くの論文で急性期あるいは亜急性期に神経幹細胞を移植した場合、神経栄養因子の発現や移植細胞がニューロンやオリゴデンドロサイトへと分化することで機能改善を促すと考えられている。しかし、慢性期損傷脊髄に移植した場合、生着率は急性期移植や亜急性期移植と同等であり、かつ発現遺伝子セットを解析した結果、ニューロンへの分化は最も促進されていることが明らかとなった。オリゴデンドロサイトへの分化は亜急性期移植が最も高かったが、正常脊髄あるいは急性期損傷脊髄へ移植された場合よりは有意に亢進していた。また、神経栄養因子の発現は慢性期環境が最も高かった。以上の結果は、たとえ慢性期損傷脊髄環境であっても、生着した神経幹細胞は十二分にその機能を有していることを示唆するものであるといえる。しかしながら、運動機能評価の解析を行ったところ、慢性期に移植しても運動機能改善効果は全く認められなかった。以上の結果は、移植細胞の機能をmodulateするよりは、生着環境、すなわち機能している生着細胞がその効果を発揮できないmicroenvironmentをmodifyする治療戦略が必要とされることを示唆している。脊髄損傷に対する神経幹細胞移植の有効性はこれまでに多く報告されているが、そのほとんどは軽度から中等度の脊髄損傷であり、重度脊髄損傷に対する効果は不明である。臨床的には、治療介入の必要性は圧倒的に重度せき損が必要とされるため、我々は重度マウス脊髄損傷モデルを作成し、神経幹細胞移植実験を行った。その結果、軽度および中等度損傷では有意に細胞移植による治療効果を認めたが、重度に於いてはその効果は殆ど認められなかった。損傷強度によらず細胞の生着率、分化効率、生着範囲はほぼ一定であり、また炎症反応が沈静化した損傷亜急性期に於いても重度損傷に対する神経幹細胞移植の効果は認められなかった。この効果の違いは、ホスト脊髄に於けるinter neuronの残存が重要であると考え、我々は効果のあった中等度損傷に於いて、あらかじめ移植部のホストニューロンを選択的にablationし、実験を行った。その結果、たとえ中等度損傷であってもホストニューロンの残存が無ければ、移植細胞が生着してもその効果を発揮できないことを明らかにした。ホストニューロンの有無により生着細胞のどのような性質が変化したのかを、生着細胞のみを選択的に回収できるレーザーマイクロダイセクションを用いて解析したところ、分化効率や細胞分布に変化はなかったものの、神経活動性マーカーやシナプス関連タンパク質の発現がホストニューロン非存在下では著しく低下していた。さらに、生着細胞はプレシナプスおよびポストシナプスタンパク質を発現しており、双方向の神経回路がホストニューロンとの間に形成されていた。この結果は、移植細胞がホストニューロンと新たにシナプスを形成することで、内在性のpropriospinal circuitの再構築を促し、機能回復に結びつくものと考えられた。近年脊髄損傷に対してiPS細胞や神経幹細胞などの様々な細胞移植治療の有効性が報告されているが、これらの対象は全て損傷後間もない時期を対象とした急性期治療であり、真に治療法開発が渇望されている慢性期での有効性は殆ど確認されていない。また、急性期治療の対象も、損傷が軽度の不全麻痺に限ったものであり、重篤なADL障害を永続的に残すような重度麻痺に対して有効性が確認された報告は皆無である。我々は、慢性期移植で効果がない原因は、移植細胞の生着や分化にあるのではなく、生着した環境の不応性が原因であることを明らかにした。さらに、急性期移植であっても重度損傷の場合は移植効果が殆ど無いことを明らかにした。この原因を明らかにするためにホストニューロンの選択的なablation実験を行い、移植細胞が効果を発揮するためにはホストニューロンと生着細胞での双方向のシナプス形成が重要であることを見出した。また、慢性期環境であっても、生着細胞からの神経栄養因子分泌活性は高いレベルを維持しており、さらにニューロン分化に対しても許容的であることを確認した。また、2段階の神経幹細胞移植実験により、移植細胞同士のシナプス形成を確認した。これらの知見を併せると、たとえ慢性期環境であっても複数回の細胞移植によりニューロンの補充とpropriospinal circuitの再構築が可能であるものと考えられた。

そこで生着細胞の選択的回収と次世代シークエンサーによる網羅的発現遺伝子解析の系を用いて、なぜこれらの損傷では効果が乏しいのかの解明を試みた。その結果、慢性期環境であっても移植細胞が十分に生着分化し神経栄養因子分泌活性も旺盛であること、中等度損傷であってもホスト介在ニューロン除去により移植効果が消失することが明らかとなった。これらの結果は、生着細胞が宿主の環境に統合されシナプス連続性を再構築することが脊髄損傷後の治療効果を生む上で重要であることを示している。ホスト環境に於いて、生着したドナー細胞のみをレーザーマイクロダイセクションで回収する系を立ち上げることに成功した。この系によって、ホスト環境を変化させた際にドナーの機能がどのように変化するかを解析することが可能となった。特に、シナプス分子の発現を定量化することで、機能回復とシナプス形成程度の相関を明らかにすることが出来た。27年度が最終年度であるため、記入しない。整形外科ドナーニューロンとホストニューロン間でのシナプス形成ならびに神経回路再構築により、脊髄損傷後の機能回復がもたらされている可能性を明らかにしたが、これまでの実験ではドナーニューロン単独でのシナプス形成並びに神経回路形成は確認されていない。重度損傷あるいは慢性期脊髄損傷においては、移植細胞単独でこれらを形成し、ホスト回路に橋渡しをする必要があるため、如何にしてドナー細胞単独で神経回路を形成するかが今後の重要なストラテジーとなる。新規シナプス形成のためには、細胞同士の空間的な近接とガイダンス分子の発現が重要であるが、今回の系ではニューロンへ分化した細胞の近接は無く、逆にグリア細胞のみが近接を認めた。また、ガイダンス分子は残存したホストニューロンから主に分泌されていた。そのため、異なる色の傾向蛋白で標識した神経幹細胞を、移植のタイミングをずらすことで生着細胞同士の近接を得る方法や、移植細胞自体に強制的にガイダンス分子を発現導入した神経幹細胞を用いて実験を行う予定である。慢性期損傷脊髄への神経幹細胞移植の効果を検討し、さらに慢性期環境に於ける神経幹細胞の選択的解析に成功した。これらの成果はStem Cellsへ論文として掲載され、さらにcover articleとしても評価された。また、生着細胞の選択的解析法として、セルソーターによる選択的回収に加えて、レーザーマイクロダイセクションによる解析法が立ち上がりつつあることから、当初の研究予定どおりおおむね順調に伸展しているといえる。当初見積もっていた使用マウス匹数が、実験技術の向上と新技術開発により予定匹数よりも少ない数でデータが取れたため。移植された神経幹細胞が如何にしてホスト神経回路にintegrateされるかが機能改善の鍵と考えられる。そのため、移植神経幹細胞が生着環境によりシナプス形成に影響を及ぼすかを解析している。現在、あらかじめGFPを発現させた神経幹細胞を移植し、生着細胞のみを傾向顕微鏡下にレーザーで切り出し、シナプス関連蛋白、軸索輸送関連蛋白、シナプス伝達因子、神経伝達因子等の遺伝子発現の解析を試みている。
リンパ組織における交感神経誘導メカニズムの解析

リンパ組織中の神経支配誘導に関与している細胞のタイプを固定するために、ラットの胸腺細胞または脾細胞と交感神経節との共生培養を行い、以下の結果を得た。1.培養24時間後にラットの胸腺細胞および脾細胞(各5x10^5個)は陽性コントロールの心臓細胞と同程度の有意な神経節からの軸索伸展効果を示した。2.両細胞を1時間のpre-incubationにより付着性と非付着性細胞群とに分けて培養した結果、胸腺細胞では付着性細胞群に対して有意な軸索伸展が見られたが、非付着性細胞群に対しては認められなかった。一方、脾細胞では非付着性細胞群で有意な効果が認められ、この効果はTリンパ球除去処理により抑えられた。3.胸腺細胞による神経節からの軸索伸展効果は抗NGF抗体添加によりほぼ完全に抑制された。4.リンパ球活性化による軸索誘導効果の変化を調べるためにコンカナバリンA(Con-A)またはリポポリサッカライド(LPS)で刺激した脾細胞上清を神経節単独培養に添加したところ、Con-A刺激上清により軸索伸展は増大したがLPS刺激上清ではコントロールとの差は認められなかった。以上の結果より、胸腺では主に間質系細胞がNGFを介して神経支配を誘導していること、脾臓ではTリンパ球がNGFおよびそれ以外の因子を介して神経支配に関与していること、また、Tリンパ球の活性化によりその効果が増大することが示唆された。今後、免疫活性化により放出される種々のサイトカインの神経誘導効果について検討していきたい。
肥満制御に機能する腸間膜生理活性ペプチドの役割

本研究において、高脂肪食耐性ラットの腸間膜脂肪組織のマクロファージで、生理活性ペプチド;グアニリンとその受容体;グアニルシクラーゼC (GC-C)が特異的に高発現していることを見出した。そこで、グアニリンとGC-Cをマクロファージに高発現させたグアニリン/GC-Cダブルトランスジェニック(Tg)ラットを作出し、高脂肪食に対する反応や脂肪蓄積についての分子機構を検討した。ダブルTgラットは高脂肪食に耐性を示し、基礎代謝や熱産生には有意な差を認めなかったが、行動量や酸素消費量の増加、組織における脂肪酸β酸化の亢進を認めた。また、Tgラットでは脂肪酸合成酵素や脂肪滴形成に関わるタンパク発現が低下しており、脂肪細胞の小型化および肝臓での脂肪蓄積の抑制が認められた。Tgラットのマクロファージを脂肪細胞と共培養すると、野生型(WT)に比べ脂肪滴の蓄積が顕著に抑制された。また、グアニリン/GC-C発現マクロファージ細胞株との間接共培養でも脂肪滴の蓄積は抑制され、siRNAにて両分子をノックダウンしたマクロファージとの共培養では、脂肪滴の蓄積が回復した。グアニリン/GC-Cマクロファージの培養液をcondition mediumとして用いた培養実験においても、脂肪滴の蓄積抑制が確認され、マクロファージの産生・分泌する脂肪滴抑制因子の探索へと研究を展開している。本研究は、生体が有する肥満回避のメカニズムを探求したものであり、新たな肥満調節因子の同定へと展開できる成果をもたらした。24年度が最終年度であるため、記入しない。高脂肪食給餌により、通常、大半のラットやマウスは肥満を呈するが、中に体重増加を示さない高脂肪食耐性動物が存在する。本研究では、高脂肪食摂取ラットの中で、普通食ラットの体重を下回り、かつ腸間膜脂肪組織において、特異的分子(水・電解質代謝調節ペプチドおよびその受容体)を高発現している個体を検出し、エネルギー代謝特性を検討した。同高脂肪食耐性ラットは、高脂肪食肥満ラットに比べ、耐糖能がよく、また、インスリン感受性も極めてよかった。エネルギー消費に関しては、熱産生、酸素消費、行動量について検討したが、肥満ラットとの間に有意な差を認めなかった。水・電解質代謝調節ペプチドおよびその受容体を高発現する高脂肪食耐性ラットは、高脂肪食給餌ラットの数%でしか検出できなかったため、個体数を確保し両特異的発現分子と抗肥満との関連を検討するために、ダブルトランスジェニックラットを作製し、代謝特性についての解析を進めている。高脂肪食耐性ラットにおける特異的発現分子は、マクロファージで産生されていたことから、同特異的分子を発現するマクロファージ細胞株をスクリーニングし、ラット腸間膜脂肪初代培養細胞との共培養系を確立した。このマクロファージ細胞と腸間膜脂肪細胞を共培養すると、脂肪滴の蓄積が明らかに抑制され、脂肪細胞での脂肪酸合成酵素や脂肪滴形成タンパクの発現が有意に低下していた。両分子をsiRNAにてノックダウンしたマクロファージを用いて、共培養を行った場合、脂肪滴の蓄積抑制は部分的に解除され、脂肪酸合成酵素や脂肪滴形成タンパクの低下も増加に転じた。これらの結果は、間接共培養系あるいはマクロファージのコンディションメディウムにおいても認められたことから、マクロファージからの液性因子が脂肪滴の合成や蓄積に重要な役割を果たすことが示唆された。研究目的に則し、高脂肪食耐性ラットの代謝特性を明らかにできた。さらに詳細な代謝特性を解析するためにダブルトランスジェニックラットの作出も行っており、高脂肪食に耐性を示すことも確認できている。また、in vitroの研究では、高脂肪食耐性ラットでの特異的発現分子が脂肪滴の合成や蓄積に機能していることも明らかにすることができた。

H24年度に予定している高脂肪食に耐性を示すダブルトランスジェニックの系統化も順調に進んでおり、予定どおりに研究を推進することが可能な状況である。同トランスジェニックラットの腸間膜マクロファージがM2にシフトしているといった特性も予備的実験から見出しており、高発現分子のカスケードと慢性炎症といった観点からも、肥満制御のメカニズムにアプローチしていけるものと考えている。
気管支喘息におけるヘルパーTリンパ球および気道上皮細胞の機能制御に関する研究

【目的】T細胞の活性化に,抗原提示細胞のCD80,CD86及を介したsignalが重要と考えらる.今回,気管支喘息におけるT細胞活性化に対するこれらcostimulatory分子の関与について検討した.【方法】ダニIgE-RASTスコアー3以上を呈するアトピー型喘息患者及び健常者2群のPBMをダニ抗原10μg/mlで刺激しリンパ球のCD28,単球のCD80,CD86の発現を経時的にtwo-color FACSで解析した.又,培養上清中のIL-5をELISA法にて測定した.【結果】健常人,喘息患者ともに,CD3陽性細胞のCD28は,無刺激でも既に強く発現しており,抗原刺激によっても有意な変化が認められなかった.CD14陽性細胞のCD80の発現は,抗原刺激後24時間より増強し,健常人では,以後減弱,喘息患者では,72時間後にピークを示した.CD86の発現は,健常人では,有意な変化が認められず,喘息患者で刺激12時間後より増強し,72時間後にピークを示した.CD80,CD86は,喘息の重症度に依存して増強傾向を示した.IL-5の産生は,抗原刺激後48時間後より喘息患者で有意に認められ,特にCD80の発現と有意な正の相関を示した.【結論】アトピー型喘息では,T cellの活性化にCD80,CD86のcostimulatory signalが関与することが示唆された.【目的】T細胞の活性化に,抗原提示細胞のCD80,CD86及を介したsignalが重要と考えらる.今回,気管支喘息におけるT細胞活性化に対するこれらcostimulatory分子の関与について検討した.【方法】ダニIgE-RASTスコアー3以上を呈するアトピー型喘息患者及び健常者2群のPBMをダニ抗原10μg/mlで刺激しリンパ球のCD28,単球のCD80,CD86の発現を経時的にtwo-color FACSで解析した.又,培養上清中のIL-5をELISA法にて測定した.【結果】健常人,喘息患者ともに,CD3陽性細胞のCD28は,無刺激でも既に強く発現しており,抗原刺激によっても有意な変化が認められなかった.CD14陽性細胞のCD80の発現は,抗原刺激後24時間より増強し,健常人では,以後減弱,喘息患者では,72時間後にピークを示した.CD86の発現は,健常人では,有意な変化が認められず,喘息患者で刺激12時間後より増強し,72時間後にピークを示した.CD80,CD86は,喘息の重症度に依存して増強傾向を示した.IL-5の産生は,抗原刺激後48時間後より喘息患者で有意に認められ,特にCD80の発現と有意な正の相関を示した.【結論】アトピー型喘息では,T cellの活性化にCD80,CD86のcostimulatory signalが関与することが示唆された.