hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高感度測定法による食物中フッ素濃度の測定と総フッ素摂取量の推計

Pyrohydrolysisとフッ素イオン電極を検出器とするフローインジェクション分析法によるフッ素の測定方法について、基礎的検討を行った。予測される干渉作用などについて検討して、適正な測定条件を設定した。NaFをはじめとする無機および有機フッ素化合物を用いて、それらの化合物からのフッ素の回収率を検討して、検討した全ての化合物についてほぼ100%の回収率を得た。つぎに、マトリックスの異なる数種類の標準試料について、測定に供する試料量を変えて測定を行った。なお、測定した標準試料にはフッ素の保証値は示されていない。NISTのTomato Leavesは10mgから50mgまで10mgずつ供試量を変えて検討した結果、14.314.6μg/gとほぼ一致した結果を示した。変動係数も4.66.3%の範囲内にあった。Apple Leavesでは1050mgの試料量で4.14.2μg/gと供試量で変化なく、精度は6.58.4%の範囲内にあった。その他の標準試料についても10%以下の精度で、試料供試量に関係なく一定の測定結果を得ることができた。病院食を2大学病院において96食を採取してフッ素濃度を測定し、32日分のフッ素摂取量を求めた。普通食、減塩食、糖尿病食、透析患者用食の4種類の病院食でフッ素濃度の違いは認められなかった。また、2施設間での差も認められなかった。これらの食事から求めた1日当たりのフッ素摂取量の度数分布は低い側に偏った分布をしていた。全体の約80%が0.50mg以下の摂取量で、1.0mgを越えたのは1日のみであった。このことから、わが国における食事由来の1日フッ素摂取量は1.0mgを越えることはまれであり、大部分が1.0mg以下であることが推察される。また、市販されているペットボトル入りの茶類のフッ素濃度が高く、これらから摂取するフッ素量は食事由来のフッ素摂取量と同程度かまたは上回ることが確認された。フッ素は最も測定の困難な元素の一つに数えられ、食品中のフッ素濃度も報告者よって大きくばらついている。当研究室で開発したフッ素測定装置は、一つは食品を始めとしたさまざまな試料を前処理なしに装置内に導入し、酸素ガスと水蒸気を供給しながら1050°Cの高温化で燃焼分解し、気化したフッ素を水蒸気で加水分解してた後に水蒸気とともに冷却して凝縮水中にフッ素イオンとして回収するものである(パイロハイドロキシス)。もう一つは、回収した水溶液中のフッ素イオン濃度を測定する装置で、フッ素イオン電極を検出器とするフローインジェクション装置である。この二つの装置を用いることで、有機フッ素化合物やフッ化ナトリウムはもちろん、最も耐熱性であるフッ化カルシウムからもフッ素を100%回収することを確認した。本年度は本装置を用いて、まず、さまざまな標準物質中のフッ素濃度を測定した。セレンや亜鉛などの濃度を保証した標準物質は多くあるものの、フッ素濃度の保証値の示された標準物質があれば精度管理に使用できるが、フッ素に関する保証値の示された標準物質はNISTの尿だけである。測定結果は、NISTのOrchard Leavesは5.39±0.27μg/g(n=15)で、変動係数が5%と良好な精度であった。なお、Orchard leavesについては参考値として4μg/gが示されている。測定結果はこの参考値よりもやや高い値を示した。

その他、Apple leaves(4.45±0.13μg/g)、Bovine liver(0.12±0.01μg/g)、Rice flour(0.73±0.01μg/g)、Tomato leaves(15.3±O.1μg/g)という結果であった。これらを精度管理に使用して、来年度は食分中のフッ素濃度を測定したい。本年度は、昨年度確認した測定法を用いて病院食を入手してフッ素濃度を測定した。病院食は全量をミキサーでホモジナイズしてポリ瓶に分取し測定時まで-20°Cで冷凍保存した。また、一般に市販されている食物や嗜好品などについてもフッ素濃度を測定した。41サンプルのの病院食についてフッ素濃度を測定した。測定結果は、平均値±標準偏差で0.25±0.38μg/gとばらついており、約50%の21サンプルが0.1μg/g以下のレベルにあった。これまでの研究結果から、米は0.1μg/g以下、パン類は0.2μg/g以下の濃度レベルにあることが知られている。病院食のフッ素濃度のばらつく原因として、摂取量は少ないもののフッ素含有量の高い食品の混入が考えられる。このため、市販の食品でフッ素含有量の高いと考えられる食品についてフッ素濃度を測定した。干し海老は4.4134μg/gと製品によって大きくばらつくが概してフッ素含有量が多い食品であることが確認された。小女子やちりめんなどの小魚は3.923.2μg/g、煮干しは25.432.9μg/gとこれらの食品のフッ素含有量も比較的高いレベルにあることが確認された。青のりやひじきなどの海藻類は0.122.8μg/gの濃度レベルにあり、のりやワカメの乾燥食品の濃度が高い傾向にあった。嗜好品中のフッ素濃度は、お茶類が麦茶の0.004mg/Lを除いて0.0651.45mg/Lと高い濃度レベルにあったが、ミネラルウォーターは0.0120.42μg/Lと比較的低濃度レベルにあった。また、スポーツドリンクは0.0050.032μg/Lと極めて低い濃度レベルにあり、ジュース類も0.0050.057μg/Lとスポーツドリンクと同様の低濃度レベルにあることが確認された。
ヨードシンポーターによる実験的自己免疫性甲状腺炎・唾液腺炎の誘導に関する研究

橋本病患者の約2割は角結膜炎、口内乾燥症などのシェーグレン症候群を合併するが、なぜ合併するのか全くわかっていない。ヨードシンポーター(NIS)が甲状腺のほか唾液腺にも発現していることに注目し、NISをマウスに免疫することにより、甲状腺炎および唾液腺炎を発症するかを調べ、ヒトにおける自己免疫性甲状腺炎(橋本病)および自己免疫性唾液腺炎(シェーグレン症候群)、特に両者の合併例におけるNISの病因的役割を明らかにすることが本研究の目的である。NISを高発現した293細胞をmitomycin C処理で増殖しないようにした後、TiterMax Gold AdjuvantないしComplete Freund's Adjuvantと混和し、CBA/Jマウスに投与したグループと、Th1サイトカインを誘導することより甲状腺炎を増強すると予想されるIL-12をNIS発現293細胞と一緒に投与したグループで、NISを発現していない293細胞で免疫したコントロールグループと比較し検討した。予想に反し、すべてのグループにおいて甲状腺および唾液腺にリンパ球浸潤などの炎症所見が認められなかった。また、NISに対する抗体をヨード取り込みの阻害活性およびradioligand assayで検討したところ、すべてのグループにおいて検出できなかった。以上のことよりNIS発現293細胞を用いた免疫方法では自己免疫反応を起こすには十分ではないと判断した。近年、DNAで直接マウスを免疫するGenetic Immunizationが行われつつある。NIS同様膜たんぱくであるため、自己免疫反応を誘導するのが困難であったTSHレセプターをGenetic Immunizationすることにより甲状腺炎を誘導できたとの報告が最近された。今後、NISをGenetic Immunizationすることにより、甲状腺炎および唾液腺炎が誘導できないか検封する予定である。ヨードシンポーター(NIS)が甲状腺のほか唾液腺にも発現していることに注目し、NISをマウスに免疫することによりにより、甲状腺炎および唾液腺炎を発症するかを調べ、ヒトにおける自己免疫性甲状腺炎(橋本病)および自己免疫性唾液腺炎(シェーグレン症候群)、特に両者の合併例におけるNISの病因的役割を明らかにすることが本研究の目的である。平成12年から13年度の科学研究費補助金により作成した、NISを高発現した293細胞をmitcmycin C処理で増殖しないようにした後、Complete Freund's Adjuvantと混和し、CBA/Jマウスそけい部の皮下に投与したグループと、Th1サイトカインを誘導することより甲状腺炎を増強すると予想されるIL-12をそけい部の皮下にNISを発現した293細胞と一緒に投与したグループで、NISを発現していない293細胞で免疫したコントロールグループと比較し検討した予想に反し、すべてのグループにおいて甲状腺および唾液腺にリンパ球浸潤などの炎症所見が認められなかった。また、ヨードシンポーターに対する抗体をradioligand assayで検討したところ、すべてのグループにおいて検出できなかった。以上のことよりNISを高発現した293細胞を用いた免疫方法では自己免疫反応を起こすには十分ではないと判断した。最近、DNAで直接マウスをを免疫するGenetic lmmunizationが行われつつある。NIS同様膜たんぱくであるため、自己免疫反応を誘導しにくかったTSHレセプターをGenetic lmmunizationすることにより甲状腺炎を誘導できたということが最近報告された。したがって、来年度はNISをGenetic lmmunizationすることにより、甲状腺炎および唾液腺炎が誘導できないか検討する予定である。

ヨードシンポーター(NIS)が甲状腺のほか唾液腺にも発現していることに注目し、NISをマウスに免疫することにより、甲状腺炎および唾液腺炎を発症するかを調べ、ヒトにおける自己免疫性甲状腺炎(橋本病)および自己免疫性唾液腺炎(シェーグレン症候群)、.特に両者の合併例におけるNISの病因的役割を明らかにすることが本研究の目的である。平成12年から13年度の科学研究費補助金により作成した、NISを高発現した293細胞をmitomycin C処理で増殖しないようにした後、Complete Freund's Adjuvantと混和し、CBA/Jマウスそけい部の皮下に投与したグループをNISを発現していない293細胞で免疫したコントロールグループと比較し検討した。予想に反し、NIS発現細胞で免疫したマウスでも甲状腺および唾液腺にリンパ球浸潤などの炎症所見が認められなかった。NISに対する自己抗体をradioligand assayおよびNIS発現3T3細胞でのヨードの取り込み阻害活性で検討したが検出できなかった。甲状腺ホルモン値も有意な変化を認めなかった。以上のことよりNIS発現細胞を用いた免疫方法では自己免疫反応を起こすには十分ではないと判断した。近年、DNAで直接マウスをを免疫するGenetic Immunizationが行われつつある。NIS同様膜たんぱくであるため、自己免疫反応を誘導しにくかったTSHレセプターをGenetic Immunizationすることにより甲状腺炎を誘導できたとの報告が最近された。今後、NISをGenetic Immunizationすることにより、甲状腺炎および唾液腺炎が誘導できないか検討する予定である。
脳機能賦活に対する入浴・趣味活動など日常生活活動の影響

日常生活活動が脳活動に及ぼす影響を検討するため、女子学生を対象として自発脳波や主観的感覚における変化を検討した。できる限り日常の生活状況を再現するために和室において炬燵に入った状態で実験を行った。1.入浴による脳波の変化と、主観的感覚との対応について脳波は周波数分析を行いそのトータル・パワー等を算出した。主観的感覚は、「覚醒度」と「気分の良さ」に分け、それぞれビジュアル・アナログ・スケール(VAS)で表現してもらった。入浴前に比べて入浴後5分ではトータル・パワーが減少し、同時に「覚醒度」も「気分の良さ」も上昇する傾向を示した。さらに入浴後30分ではトータル・パワーは回復する傾向にあり、それと共に「覚醒度」も回復傾向を示したが、「気分の良さ」はさらに上昇する傾向にあった。以上の結果から、脳波のパワー値は、主観的感覚のうち「覚醒度」を客観的に捉えるのに適しており、入浴は看護上単に清潔を促すための活動であるだけでなく積極的に脳を刺激し、意識を覚醒する良い方法であることが示唆された。今後、意識障害のある患者に対しても積極的に試みてゆく必要があると考えられる。2.音楽鑑賞による脳波の変化についてクラシック音楽、ロック系音楽、被験者の好みの音楽、雑音をイヤホンで聞かせ、その時の脳波の変化を種々の部位で検討した。指標としてα1帯域とα2帯域のパワー値の比(A1/A2)を用いた。その結果、クラシック音楽と好みの音楽を鑑賞している時は、前頭部でA1/A2が増加すること、また音の種類に関わらず後頭部のA1/A2は減少することが分かった。このことから音楽鑑賞時の脳波の変化は部位差があり、前頭部はクラシック音楽等でリラックスすること、また後頭部は音の種類に関わらず覚醒を促すことが示唆された。これより音楽療法を行ってゆく上では脳の部位差を考慮するべきであると考えられる。なおこの研究の一部は「第20回看護研究学会総会」にて発表予定である。
位相的トーリック多様体論の構築

代数幾何におけるトーリック多様体論をトポロジーの観点から展開した理論を構築した。これは、トーリック多様体論をトポロジーの言葉で復元するのみならず、多重扇、多重多面体など、新たな対象が現れる点で興味深いと思われる。トーリック多様体に対応するトポロジーの対象は、トーラス多様体である。トーラス多様体の幾何学的性質を調べるのが、本研究の目的であった。これに関して現在次のプロジェクトを進めた。(1)トーラス多様体のうち、奇数次のコホモロジーが消えているものは、よいトーラス多様体と思われる。実際トーリック多様体はそのようなものである。Panov氏との共同研究において、そのようなトーラス多様体の軌道空間の言葉による特徴づけを得た。この結果に触発されて,球面を単体的セル分割したときの単体の数の特徴づけを得た.これはStanleyの予想の解決になっている.トーラス多様体はコンパクトであるが、コンパクトでない対象も興味深い。トーラス多様体から部分多様体を除いたものが、いつ奇数次のコホモロジーが消えるかの、軌道空間の言葉による必要十分条件を得た。(2)Guillemin-Zaraにより、トーラス多様体のトポロジーとグラフ理論との関係が調べられている。これは、グラフ理論の研究に同変トポロジーのアイデアを導入したもので大変興味深い。特に、axial functionをもつトーラスグラフに対して、その同変コホモロジー環が,可換環論で導入されているsimplicial posetのfaceringになることを示した。(3)トーリック多様体の実数版とも言うべきものに、small coverと呼ばれる幾何学的対象がある。これの幾何学的性質の多くの部分は、トーリック多様体の議論と平行に進むが、基本群が非自明であることや、向き付け不可能なものもあるなど、トーリック多様体と異なる様相を示す部分もある。特に,n-cube上のsmall coverの位相的分類を試みた.また,Bott towerは,CP^1束を繰り返して得られる複素多様体であるが,これはn-cube上のトーリック多様体になっている.これらの位相的分類も試みた,代数幾何におけるトーリック多様体論をトポロジーの観点から展開した理論を構築した。特に,n-cube上のsmall coverの位相的分類を試みた.また,Bott towerは,CP^1束を繰り返して得られる複素多様体であるが,これはn-cube上のトーリック多様体になっている.これらの位相的分類も試みた,数年来、代数幾何におけるトーリック多様体論をトポロジーの観点から展開している。トーラス多様体の幾何学的性質を調べるのが、本研究の目的である。これに関して現在次のプロジェクトを進めている。昨年度、Panov氏との共同研究において、そのようなトーラス多様体の軌道空間の言葉による特徴づけを得た。トーラス多様体はコンパクトであるが、コンパクトでない対象も興味深い。今年度8月、Finlandにおける研究集会に参加した際、Franz氏とこの問題について議論を始め、その後彼を招聘して、トーラス多様体から部分多様体を除いたものが、いつ奇数次のコホモロジーが消えるかの、軌道空間の言葉による必要十分条件を得た。(2)Guillemin-Zaraにより、トーラス多様体のトポロジーとグラフ理諭との関係が調べられている。

特に、axial functionをもつグラフに対して、その同変コホモロジーと可換環論との関連を研究している。(3)トーリック多様体の実数版とも言うべきものに、small coverと呼ばれる幾何学的対象がある。これの幾何学的性質の多くの部分は、トーリック多様体の議論と平行に進むが、基本群が非自明であることや、向き付け不可能なものもあるなど、トーリック多様体と異なる様相を示す部分もある。現在、この研究を進めている。代数幾何におけるトーリック多様体論をトポロジーの観点から展開した理論を構築している。これは、トーリック多様体論をトポロジーの言葉で復元するのみならず、多重扇、多重多面体など、新たな対象が現れる点で興味深いと思われる。トーリック多様体に対応するトポロジーの対象は、トーラス多様体である。トーラス多様体の幾何学的性質を調べるのが、本研究の目的である。これに関して現在次のプロジェクトを進めている。(1)トーラス多様体のうち、奇数次のコホモロジーが消えているものは、よいトーラス多様体と思われる。実際トーリック多様体はそのようなものである。Panov氏との共同研究において、そのようなトーラス多様体の軌道空間の言葉による特徴づけを得た。この結果に触発されて,球面を単体的セル分割したときの単体の数の特徴づけを得た.これはStanleyの予想の解決になっている.トーラス多様体はコンパクトであるが、コンパクトでない対象も興味深い。トーラス多様体から部分多様体を除いたものが、いつ奇数次のコホモロジーが消えるかの、軌道空間の言葉による必要十分条件を得た。(2)Guillemin-Zaraにより、トーラス多様体のトポロジーとグラフ理論との関係が調べられている。これは、グラフ理論の研究に同変トポロジーのアイデアを導入したもので大変興味深い。特に、axial functionをもつトーラスグラフに対して、その同変コホモロジー環が,可換環論で導入されているsimplicial posetのface ringになることを示した。特に、n-cube上のsmall coverの位相的分類を試みている.また,Bott towerは,CP^1束を繰り返して得られる複素多様体であるが,これはn-cube上のトーリック多様体になっている.これらの位相的分類も試みている.
マングローブの植林が底生動物群集へ及ぼす影響

過去数十年にわたる無秩序なマングローブ林伐採への反省から、近年では、地球規模でマングローブの植林事業が展開されている。しかし、植林が沿岸環境や水産資源へ及ぼす回復効果は未明であり、その検証が世界的に重要な課題となっている。本研究は、その場の環境状態を如実に反映する底生動物を指標生物として利用し、植林による周辺環境および底生動物群集への改変効果を検討するものである。採用次年度である本年度は、植林前の事前データおよび植林直後の事後データの収集を目的として以下の研究を進めた。まず、タイ国南部のマングローブ域において、マングローブ林が消失した裸地を2か所、天然マングローブ林を1か所、それぞれ調査地として選定した。このうち、裸地については一方を植林する'植林区'とし、他方を植林しない'裸地対照区'とした。そして、天然マングローブ林を'森林対照区'とし、これら3つの区間比較と植林前後の時間比較を行った。環境性状を調べるため、それぞれの区において、水温、塩分、地温、堆積物粒度組成、堆積物含水率、懸濁物および堆積物組成(全窒素・炭素量、C/N比、炭素・窒素安定同位体比)を測量した。同様に、底生動物の出現動態を把握するために、各区に出現する動物をコドラート法によって採集し、種同定、計数、評量した。また、優占種については、各区から新たに5個体ずつ採集し、炭素・窒素安定同位体比分析に供することで、底生動物の種数や個体数といった量的反応だけでなく、物質循環を中心とした質的な応答を調べた。これまでの調査から、植林前の裸地(植林区と裸地対照区)とマングローブ林(森林対照区)では、物理環境要因および底生動物相が明瞭に異なることが明らかになった。また、植林直後であっても、そうした差異が確認された。今後の時間経過に伴い、植林による周辺環境および底生動物群集への改変効果が明らかになるであろう。採用初年度である本年度は、植林前のプレコントロールのデータ収集を目的として以下の研究を進めた。そして、天然マングローブ林を'森林対照区'とし、これら3つの区間比較と植林前後の時間比較を行うこととした。植林前の環境性状を調べるため、それぞれの区において、水温、塩分、地温、堆積物粒度組成、堆積物含水率、懸濁物および堆積物組成(全窒素・炭素量、C/N比、炭素・窒素安定同位体比)を測量した。次年度より植林を実施し、その前後の時間比較を行うことで、植林による周辺環境および底生動物群集への改変効果が解明されることとなろう。

また、優占種については、各区から新たに5個体ずつ採集し、炭素・窒素安定同位体比分析に供することで、底生動物の種数や個体数といった量的反応だけでなく、物質循環を中心とした質的な応答を調べた。これまでの調査から、植林前の裸地(植林区と裸地対照区)とマングローブ林(森林対照区)では、物理環境要因および底生動物相が明瞭に異なることが明らかになった。また、植林直後であっても、そうした差異が確認された。今後の時間経過に伴い、植林による周辺環境および底生動物群集への改変効果が明らかになるであろう。
算数・数学教育の内容とその配列に関する基礎的・実証的研究

本研究は,算数・数学教育の内容とその配列を,数学の価値や系統性,社会の数学に対する必要性,児童・生徒の算数・数学の理解度,という3つの大きな要因をもとに考えようとするものであり,本年度は,このうち,児童・生徒の算数・数学の理解度等に焦点を当てたものである。そこで,児童・生徒の算数・数学の理解度等を,算数・数学の教育課程との対比で分析することにした。児童・生徒の算数・数学の理解度等については,戦後,文部科学省(旧文部省),国立教育政策研究所(旧国立教育研究所)が実施してきた学力調査や教育課程実施状況調査等の膨大なデータを分析の対象にした。本研究で分析対象としたのは,次の算数・数学に関する22の調査報告書にあるデータである。文部省全国学力調査12冊,文部省・国立教育政策研究所教育課程実施状況調査報告書5冊,国立教育研究所(国立教育政策研究所)IEA国際数学教育調査4冊,国立教育政策研究所OECD調査1冊。これらの報告書から,算数・数学に関する調査問題とその正答率・通過率をすべて取り出し,それらを,算数・数学の内容別に分類し,正答率・通過率をもとに,児童・生徒の算数・数学の理解度等を分析した。研究成果報告書においては,内容項目別に算数・数学問題と正答率・通過率をまとめた表を掲載し,それに分析を付した。また,児童・生徒の理解度等を簡潔に把握できるように,内容項目・学年別に,正答率・通過率の最小値,平均値,最大値を算出した表も作成した。これらの分析結果は,今後の算数・数学教育の内容とその配列を考える基礎資料となるものである。また,本研究の一環として実施した都道府県・政令指定都市の教育委員会指導主事対象の調査については,その分析結果を「算数・数学教育に関する都道府県・政令指定都市の指導主事の意見」としてまとめた。
上皮間充織相互作用における遺伝子発現プログラムの時間的空間的制御機構

C57BL6/Jマウス胎児Theiler stage 14-16の第一鰓弓前歯および臼歯部から採取したRNAを試料としてDD-SSCP(differential display-single strand conformation polymorphism)を行い、前臼歯部歯胚特異的遺伝子をクローニングした。得られたクローンをナイロン膜上に転写してスロットブロットハイブリダイゼーションを行い、疑陽性クローンを排除した。陽性クローンの塩基配列を決定し、それらの遺伝子について発現の部位および時期を決定するため、whole mount in situ hybridizationおよび組織切片を用いたin situ hybridiazation法を行い、いくつかのクローンで初期歯胚特異的遺伝子を明らかにした。これらについてマウス胎児cDNAライブラリーをスクリーニングし、完全長cDNAを得た。マウス胎児由来線維芽細胞(MEF)およびケラチノサイトにこれらのcDNAを遺伝子導入し、プロテオーム解析(2次元電気泳動法、質量分析、N末端アミノ酸シークエンス)を行い細胞表現形に対する作用を解析中である。表現形解析が終了しだい、早急に論文発表する予定でいる。また、特に興味深い発現パターンを示すクローンについて、遺伝子欠損マウス開発を目的としてBACゲノムライブラリーからゲノムDNAを単離し、PGK-NEO-tkカセットに繋いだコンストラクトの作成を開始する予定でいる。マウス胎児Theiler stage 14-16の第一鰓弓前歯および臼歯部から別々にRNAを採取し、DD-SSCP(differential display-single strand cDNA polymorphism)を行った。その結果、約160個のstage或いは前臼歯部特異的遺伝子断片が得られ、これらをメンブレンにスポットした。その後、ドットブロットハイブリダイゼーションを行い、約60個の陽性クローンを得た。現在、それらの遺伝子断片の塩基配列決定および第一鯉弓を用いたwhole mount in situ hybridizationを行っている。また、クローン化した遺伝子の歯胚形成能を検討するために必要なプロテオーム解析システム(2次元電気泳動、質量分析、N末端アミノ酸分析)を確立するため、予備実験として歯髄由来の未分化間葉細胞に発現するタンパクを網羅的に解析し、歯髄細胞が細胞密度および時間依存性にゾウゲ芽細胞へ分化し、石灰化関連細胞外マトリックスタンパクを発現・分泌することを確認した(Jpn. J. Oral Biol. 2001,Arch. Oral Biol.投稿中)。
徒手療法による情動と行動変化の脳内メカニズムの解明-リハビリの意欲向上への応用

リハビリテーションでは、患者のリハビリに対する意欲の程度が治療成績を左右する。意欲には快情動中枢(側坐核)でのドーパミン放出が関わる。本研究では、次の3つの研究を行い、触刺激を用いた徒手療法の治療効果の生理学的基盤の構築を目指す。1)触刺激によるドーパミン放出増加の神経生理学的メカニズムを解明する。2)触刺激による側坐核ドーパミン放出が情動と行動に及ぼす影響を明らかにする。3)触刺激が運動機能低下を改善する効果を有するかを検証し、徒手療法の治療効果に触刺激による意欲向上が関与するかを明らかにする。
低酸素プレコンディショニングとApelinの相乗効果による細胞移植治療の向上

重症下肢虚血に対する細胞移植療法における有効性と安全性に疑いの余地はない。しかし現状、高い治療効果が得られているとは言い難く更なる改良が必要とされる。本研究では、低酸素暴露により機能賦活化した末梢血単核球移植による新生血管誘導に加えて、血管成熟化因子アペリンを投与するハイブリッド治療法の有用性を検証した。検証の結果、低酸素暴露し機能賦活化したマウス末梢血単核球の移植と同時にアペリンを投与することで、虚血下肢において単核球により誘導された新生血管がアペリンによって成熟化することが明らかとなった。本治療法は、比較的低侵襲な新たな治療法として、今後、重症下肢虚血治療に用いられると期待される。我々のこれまでの研究において、末梢血単核球に低酸素刺激を加えると血管新生因子の発現亢進や虚血ストレス抵抗性の増加、細胞接着分子の発現亢進などが生じ、虚血組織における末梢血単核球の生着や血管新生の増加が引き起こされることを示してきた。しかし、形成される新生血管の多くは未熟であり、実臨床における劇的な治療効果は期待できない。そこで本研究では、機能賦活化した末梢血単核球の移植により虚血下肢組織内に形成された新生血管の機能的成熟化を促す目的で、血管成熟化因子アペリンの同時投与を試みることとした。本年度は、アペリンと末梢血単核球との直接的な関連性について検証するために、末梢血単核球のアペリンへの応答性にフォーカスして研究を進めた。結果、通常状態の末梢血単核球においてはアペリンレセプター(APJ)の発現が見られないが、低酸素培養することにより有意にその発現が亢進し、培地へ添加したアペリンへの反応性が増加することを見出した。また、アペリン添加により低酸素培養した末梢血単核球内でErkパスウェイが特異的に活性化すること、低酸素培養した末梢血単核がアペリン存在下でPDGF-BBおよびTGF-b1の分泌を促進すること、なども見出した。これらの結果は、アペリンが低酸素培養した末梢血単核球にも働きかけて細胞機能をさらに向上させる可能性を示している。来年度以降は、アペリンと低酸素培養した末梢血単核球の同時投与による虚血組織における血管網形成の効果についてマウス下肢虚血モデルを用いて検証していく予定である。重症下肢虚血は、糖尿病や閉塞性動脈硬化、膠原病などにより引き起こされ、指や四肢の切断を余儀なくされるケースも少なくない。我々はこれまでの研究において、重症下肢虚血患者に対する骨髄単核球細胞移植の実施や動物モデルでの新たな治療法の確立を進めてきた。その中で、より低侵襲でかつ血管新生効果が得られる方法として、末梢血単核球の低酸素プレコンディショニング法を開発してきた。本法を用いることで、末梢血単核球の虚血部における比較的長期の生着が可能となり、血管新生の誘導も促進される。実際、機能賦活化した末梢血単核球の移植により、マウスおよびウサギの下肢虚血モデルにおいて新生血管数の増加と血流改善が認められている。しかしこれまでの実験において、本法で得られる新生血管が極めて未熟であることもわかってきており、本研究では本法と血管成熟化因子投与を併用した新たな方法を考案した。平成27年度は、マウス大動脈を用いたリングアッセイを行い、低酸素プレコンディショニングにより機能賦活化した末梢血単核球と血管成熟化因子アペリンが相乗的に働き、大動脈リングからsproutingした血管を成熟化することを明らかにした。また、マウス下肢虚血モデルへの機能賦活化末梢血単核球とアペリンの同時投与により、末梢血単核球単独投与よりも高い血流改善効果が得られることを見出した。平成28年度には、主にin vivoモデルでの同時投与の効果についてさらに詳細に検証していく。本年度は、主に大動脈リングアッセイと動物モデルでの検証を行ったが、当初の研究計画通り順調に進んでいると言える。我々の研究グループは、下肢虚血症例に対する末梢血単核球移植による血管新生療法の可能性について非臨床や臨床試験での効果実証を進めてきた。しかしながら、患者から採取した末梢血単核球をそのまま移植しただけでは治療効果が低く、そこに何らかの方法を組み合わせる必要性を感じていた。そこで本課題では、1:低酸素刺激による末梢血単核球の機能賦活化、2:血管成熟化因子の同時投与による新生血管の成熟化、の二つのアプローチを組み合わせた方法の有用性について検証を進めてきた。前年度までに主に培養細胞を用いた検証を進め、本年度はマウス下肢虚血モデルを用いた効果実証試験を行った。単離した末梢血単核球細胞は移植の24時間前に低酸素培養した後に虚血下肢へ移植、それと同時に血管成熟化因子Apelinを皮下投与した。前年度までに血流回復傾向は確認していたが、例数が少なく統計的な検討が行えていなかったため、動物数を増やして改めて再検討した。その結果、機能賦活化した末梢血単核球細胞の移植とApelinを同時投与した群において統計的に有意な血流改善を認めた。これまでに我々のグループでは、機能賦活化した末梢血単核球の移植により虚血下肢において高い血流回復が認められることを報告しているが、本検討で行った同時投与によりさらに高い血流改善効果を得ることができた。

すなわち本法は、下肢虚血患者に対する効果的な治療法となり得ると言える。重症下肢虚血に対する細胞移植療法における有効性と安全性に疑いの余地はない。しかし現状、高い治療効果が得られているとは言い難く更なる改良が必要とされる。本研究では、低酸素暴露により機能賦活化した末梢血単核球移植による新生血管誘導に加えて、血管成熟化因子アペリンを投与するハイブリッド治療法の有用性を検証した。検証の結果、低酸素暴露し機能賦活化したマウス末梢血単核球の移植と同時にアペリンを投与することで、虚血下肢において単核球により誘導された新生血管がアペリンによって成熟化することが明らかとなった。本治療法は、比較的低侵襲な新たな治療法として、今後、重症下肢虚血治療に用いられると期待される。本年度は、当初の計画通りアペリンと末梢血単核球との直接的な関連性について検証し、低酸素刺激することにより末梢血単核球におけるアペリン応答性が増すこと、またその際に、Erkパスウェイを介してPDGF-BBやTGF-b1発現を亢進することなどを見出した。末梢血単核球とアペリンとの直接的な関連性についての報告は過去になく、アペリンを併用した細胞移植療法の新たな方法論の確立へ繋がると期待される。次年度に行うマウス下肢虚血モデルへのアペリンと末梢血単核球の同時投与実験については、動物モデル作製法は本年度に既に習得しており速やかにin vivo実験へと移行可能である。平成28年度には、マウス下肢虚血モデルへの末梢血単核球とアペリンの同時投与の効果について主に組織学的な検討を進め、本併用療法の有効性について証明する。血管外科次年度以降には、マウス虚血下肢モデルによる血管成熟化と機能回復についての検証を進める。具体的には、低酸素培養した末梢血単核球とアペリンの同時投与実験をin vivoで進め、血管新生効果および成熟化効果などについて、レーザードップラー法や組織学的な検証を行う。また、in vitro血管形成モデル等を利用してその作用機序を明らかにし、本法の早期臨床応用を目指す。大動脈リングアッセイおよびマウス下肢虚血モデルを用いた細胞移植実験が、当初予定していたよりも順調に進んだため、安定した実験技術習得のためにやや多めに計上した物品費に繰越金が生じた。当初計画で予定していた網羅的遺伝子発現解析を別の方法に代用したため、差額が生じた。平成28年度には、動物モデルへの細胞移植実験および治療効果の検証を予定しており、特に治療効果の検証においてより詳細な検証を行うために繰越金を抗体購入費および動物購入費に充てる予定である。次年度以降に行う予定の動物実験に新たな解析法を導入するため、本年度差額部分を補てんする予定である。
マメ科作物における毛状根由来植物の作出と農業生態系での評価に関する研究

ラッカセイ栽培種7品種および野生種1種、ダイズ2品種、クロタラリア2種、ハブソウ、エビスグサの合計14種類の材料を供試して、Agrobacterium rhizogenesのA13菌株を接種し毛状根の誘導を試みた。ハブソウ、エビスグサを除く12種類の材料について、8日14日齢の無菌実生の本葉から不定根が誘導された。誘導された不定根を1/2濃度のMS寒天培地に移植したところ、分岐を繰り返しながら旺盛に生長するものとあまり生長しないものが得られ、前者についてオパインの分析を行ったところ、ほとんどの系統でミキモピンが検出された。ラッカセイ5品種の毛状根について液体培養によって生長量を比較したところ差異がみられ、ジャワ13号が最も優り3週間で約20倍になった。また、ジャワ13号で誘導された4系統間でも差異がみられた。ラッカセイ毛状根には興味深い形態的特徴が観察された。すなわち、ラッカセイでは本来全く形成されない根毛が毛状根の表面に密生した。得られた毛状根に根粒菌を接種したところ、生じた根毛の表面に多くの根粒菌が付着することが確認され、今後この系がラッカセイにおける根粒菌の感染経路を研究する上に有用な材料となることが示唆された。それぞれの毛状根を植物ホルモンを組合わせて添加した1/2濃度のMS寒天培地に移植したところ、クロタラリア2種(C.juncea,C.spectabilis)において移植後40日目に不定芽が形成された。他の植物ではカルスは形成されたものの、現在まで再分化個体は誘導されていない。クロタラリア2種については、不定芽を発根培地に移植後、幼植物体に生育したものを現在温室内で栽培中である。
神経難病患者と家族に対する在宅看護の効果判定に活用する多次元的な尺度の開発研究

平成13-14年度にわたる研究において、比較的長期間に渡る在宅ケア(看護)の効果判定に活用することを目指したアウトカム指標の開発を行った。対象はT大学病院神経内科を平成7年から5年間に生存退院した、脳血管障害と神経難病患者と家族である。郵送法追跡調査を実施し得られた524名のデータを解析した。研究倫理面への配慮として研究開始前に、調査票に研究の目的やプライバシー保護に関する事柄を記述したのを始め、本学倫理委員会規定に基づく審査を受けた。過去10年の筆者らの研究知見から質的にアウトカム指標の項目を検討し、最終的に30項目から構成された暫定的アウトカム測定尺度を構成した。その上で、心理統計学的解析、及び共分散構造分析を用いて、尺度の内部信頼性及び構成概念妥当性を検証した。その結果、アウトカム指標は計25項目5次元の尺度から構成された。すなわち、(1)疾病障害対処困難・不安指標、(2)家族介護負担・Strain関連指標、(3)運動機能・LADL機能不全指標、(4)身体症状発現指標、及び、(5)地域医療・ソーシャルネットワーク阻害指標であり、内部信頼性は、0.784-0.916であった。次に、これらの5指標を潜在変数とする2次因子モデルの成立の是非を共分散構造分析によって検証した。項目数が多いため初期モデルでは適合度が悪い結果となり、観測変数の誤差変数間に5つの残差共分散を設定した。その結果、適合度指標はGFI=.945,AGFI=.913,RMR=.094となり、採択できる適合度を得ることが出来た。各指標は性別との関連が低く、日常生活動作レベルと中等度の相関を示した。また、身体および精神症状の有無でみると、多くの症状で症状有り群が有意に低いアウトカムとなっていた。疾患別ではいわゆる3大難病患者のアウトカムが低下していた。以上のように、統計学的には、ある程度支持される結果を得た。さらに、1回目調査から2年後に1回目調査の回答者のうち同意を得られた方に対して2回目の調査を実施した。51%の回収率で現在解析を進めている。これまでのところ、1回目調査でアウトカム指標得点が悪い人の期間中(2年間)の死亡が多いことが認められた。平成13年度の研究においては、T大学病院神経内科を過去5年間に生存退院した、脳血管障害や難病を中心とした患者とその家族に対する追跡調査から得られた、計501名のデータを解析した。これまでの筆者らの研究知見から、内容分析の方法を用いて、在宅看護の効果判定に活用することを目指したアウトカム指標の項目を検討し、最終的に30項目から構成された暫定的アウトカム測定尺度を構成した。その結果、アウトカム指標は計25項目5次元の尺度となった。すなわち、

(1)疾病障害対処困難・不安指標、(2)家族介護負担・Strain関連指標、(3)運動機能・IADL機能不全指標、(4)身体症状発現指標、及び、(5)地域医療・ソーシャルネットワーク阻害指標であり、内部信頼性は、0.784-0.916であった。次に、これらの5指標を潜在変数とする2次因子モデルの成立の是非を共分散構造分析によって検証し、高い適合度で2次因子に総合的なアウトカム指標を当てることができた(適合度指標:GFI=.945,AGFI=.913,RMR=.094)。各指標は性別との関連が低く、日常生活動作レベルと中等度の相関を示した。以上のように、統計学的には、ある程度支持される結果を得た。本アウトカム指標はまだ開発初期段階であるため、平成14年度においては、上記と同疾患患者と家族を対象にして、今回開発された尺度の改訂版、および基準関連妥当性を検証するために、健康関連QOL(包括的尺度と疾患特異的尺度の2種類)との関連性と、資源利用との関連を検討する。また、昨年度と同対象者における2時点間の本尺度得点の変化とその関連要因を検索する。平成13-14年度にわたる研究において、比較的長期間に渡る在宅ケア(看護)の効果判定に活用することを目指したアウトカム指標の開発を行った。対象はT大学病院神経内科を平成7年から5年間に生存退院した、脳血管障害と神経難病患者と家族である。郵送法追跡調査を実施し得られた524名のデータを解析した。研究倫理面への配慮として研究開始前に、調査票に研究の目的やプライバシー保護に関する事柄を記述したのを始め、本学倫理委員会規定に基づく審査を受けた。過去10年の筆者らの研究知見から質的にアウトカム指標の項目を検討し、最終的に30項目から構成された暫定的アウトカム測定尺度を構成した。その上で、心理統計学的解析、及び共分散構造分析を用いて、尺度の内部信頼性及び構成概念妥当性を検証した。その結果、アウトカム指標は計25項目5次元の尺度から構成された。すなわち、(1)疾病障害対処困難・不安指標、(2)家族介護負担・Strain関連指標、(3)運動機能・LADL機能不全指標、(4)身体症状発現指標、及び、(5)地域医療・ソーシャルネットワーク阻害指標であり、内部信頼性は、0.784-0.916であった。次に、これらの5指標を潜在変数とする2次因子モデルの成立の是非を共分散構造分析によって検証した。項目数が多いため初期モデルでは適合度が悪い結果となり、観測変数の誤差変数間に5つの残差共分散を設定した。その結果、適合度指標はGFI=.945,AGFI=.913,RMR=.094となり、採択できる適合度を得ることが出来た。また、身体および精神症状の有無でみると、多くの症状で症状有り群が有意に低いアウトカムとなっていた。疾患別ではいわゆる3大難病患者のアウトカムが低下していた。さらに、1回目調査から2年後に1回目調査の回答者のうち同意を得られた方に対して2回目の調査を実施した。51%の回収率で現在解析を進めている。これまでのところ、1回目調査でアウトカム指標得点が悪い人の期間中(2年間)の死亡が多いことが認められた。
サルコペニア予防における食事因子と生活機能に関する研究―大規模疫学研究による検証

十分なたんぱく質の摂取は、身体的フレイルのリスクに対し予防的な効果をもたらす可能性についていくつか報告されている。一方、包括的(身体的・社会的・心理的)フレイルとの関連については明らかになっていない。そこで、高齢者におけるたんぱく質摂取量と基本チェックリスト(KCL)を用いて評価した包括的フレイルおよびサブドメイン(7項目)との関連について検討した。解析には、京都府亀岡市で実施されているKyoto-Kameoka Studyのベースライン調査参加者のうち、基本チェックリスト欠損者およびエネルギー摂取量過小・過大申告者を除外した者を解析対象者として使用した。たんぱく質摂取量の把握には、食物摂取頻度調査法(FFQ)を用いて46食品の習慣的な摂取頻度(ほとんど食べない毎日3回以上の8カテゴリー)について調査し、たんぱく質摂取量を推定した。フレイルとサブドメインの評価には、日常生活圏域ニーズ調査票に包含される基本チェックリスト25項目を用い、46項目該当したときプレフレイル、7項目以上該当したときフレイルと評価した。男女ともに、たんぱく質摂取量が多いほど包括的フレイルと判定されるオッズ比が有意に低下した。サブドメインとの関連では、たんぱく質摂取量が多いほど、男性では社会性・閉じこもり及び抑うつのオッズ比が有意に低下し、女性では運動障害、口腔機能、認知機能問題のオッズ比が有意に低下した。たんぱく質摂取量は、包括的フレイルにおいてもリスクを低下させる可能性が示唆された。また、たんぱく質摂取量といくつかのサブドメインとの関連には性差が認められ、男性は社会的フレイル、女性は身体的フレイルの影響を受ける可能性が示唆された。[J Am Med Dir Assoc. 2018;19(9):801-805.]食事摂取がう蝕や歯周病に与える影響についてはこれまでに報告されているものの、口腔に関連するQuality of life(口腔関連QOL)に与える影響については明らかになっていない。日常的に摂取されている野菜・果物の摂取頻度と口腔関連QOLとの関連について検討した。京都府亀岡市在住で実施されているKyoto-Kameoka Studyのベースライン調査参加者のうち、野菜・果物の摂取頻度および口腔関連QOLのデータ欠損者を除外した7,882名(男性:3,743名、女性:4,139名)を解析対象とした。野菜(10食品)・果物(2食品)の摂取頻度は、食物摂取頻度調査法を用いて把握した。口腔関連QOLは、General Oral Health Index(GOHAI)を用いて評価を行った。野菜・果物(計12食品)の摂取頻度(四分位:Q1-Q4)とGOHAIスコアとの関連について、共分散分析と重回帰分析を用いて男女別に解析した。GOHAIの平均値(標準偏差)はそれぞれ、男性52.5 (8.3)、女性52.9 (8.1)であった。野菜・果物の摂取頻度(四分位)ごとのGOHAIスコアの調整平均値(95%信頼区間)は、男性でQ1: 51.2(50.6-51.7)、Q2: 52.7(52.1-53.2)、Q3: 53.3(52.7-53.8)、Q4: 53.0(52.5-53.6)、女性でQ1: 52.2(51.7-52.7)、Q2: 52.6(52.0-53.0)、Q3: 53.3(52.8-53.8)、Q4: 53.5(53.0-54.0)であった。男女ともに野菜・果物の摂取頻度が高くなるほど、GOHAIスコアが有意に増加する傾向が認められた(男女ともにP for trend < 0.01)。男女ともに、野菜・果物の摂取頻度と口腔関連QOLとの関連が示唆された。今年度、研究目的を達成するために、解析および学会発表を行った。学科発表の際に得られた知見およびディスカッションによりさらに追加解析を実施し、論文作成を行った。日常的に摂取されている食品の摂取頻度が口腔に関連するQuality of life(口腔関連QOL)に与える影響については明らかになっていない。我々は特に抗酸化作用をもつ食品が口腔関連QOLに与える影響について明らかにするため、昨年度に引き続き、1野菜・果物の摂取頻度と口腔関連QOLとの関連に加え、2緑茶・コーヒーの摂取頻度と口腔関連QOLとの関連について検討した。解析には、京都府亀岡市で実施されているKyoto-Kameoka Studyのベースライン調査参加者のうち、1野菜・果物の摂取頻度または2緑茶・コーヒーの摂取頻度のデータ欠損者および口腔関連QOLのデータ欠損者を除外した者を解析対象者として使用した。食品の摂取頻度は、食物摂取頻度調査法を用いて把握した。1野菜・果物の摂取頻度と口腔関連QOLとの関連:共変量(年齢、BMI、飲酒、喫煙、学歴、社会経済状況、薬の使用、運動障害、エネルギー摂取量)を調整後、男女ともに、総果物・野菜摂取頻度が高くなるほどGOHAIスコアが有意に増加する傾向が認められた(男女ともにP for trend <0.05)。これらの関連は、咀嚼困難および義歯使用を調整した後も有意な関連が認められた(男女ともにP for trend <0.05)。[Nutrients. 15:9 (12). 2017]

当該年度において、抗酸化作用を持つ食品が口腔関連QOLに与える影響について明らかにし、抗酸化作用を持つ食品の摂取により口腔関連QOL低下を予防する可能性が示唆された。これらの結果について国際学術誌にそれぞれ報告した。十分なたんぱく質の摂取は、身体的フレイルのリスクに対し予防的な効果をもたらす可能性についていくつか報告されている。一方、包括的(身体的・社会的・心理的)フレイルとの関連については明らかになっていない。そこで、高齢者におけるたんぱく質摂取量と基本チェックリスト(KCL)を用いて評価した包括的フレイルおよびサブドメイン(7項目)との関連について検討した。解析には、京都府亀岡市で実施されているKyoto-Kameoka Studyのベースライン調査参加者のうち、基本チェックリスト欠損者およびエネルギー摂取量過小・過大申告者を除外した者を解析対象者として使用した。たんぱく質摂取量の把握には、食物摂取頻度調査法(FFQ)を用いて46食品の習慣的な摂取頻度(ほとんど食べない毎日3回以上の8カテゴリー)について調査し、たんぱく質摂取量を推定した。フレイルとサブドメインの評価には、日常生活圏域ニーズ調査票に包含される基本チェックリスト25項目を用い、46項目該当したときプレフレイル、7項目以上該当したときフレイルと評価した。男女ともに、たんぱく質摂取量が多いほど包括的フレイルと判定されるオッズ比が有意に低下した。サブドメインとの関連では、たんぱく質摂取量が多いほど、男性では社会性・閉じこもり及び抑うつのオッズ比が有意に低下し、女性では運動障害、口腔機能、認知機能問題のオッズ比が有意に低下した。たんぱく質摂取量は、包括的フレイルにおいてもリスクを低下させる可能性が示唆された。また、たんぱく質摂取量といくつかのサブドメインとの関連には性差が認められ、男性は社会的フレイル、女性は身体的フレイルの影響を受ける可能性が示唆された。[J Am Med Dir Assoc. 2018;19(9):801-805.]既に学会発表を終えた解析について、論文作成および国際学術誌への投稿を行う。さらに、高齢者の食習慣(食因子)とフレイルにかかわる因子との探索的検討を実施する。高齢者におけるサルコペニア・フレイルの影響は深刻であり、生活習慣における予防因子および危険因子を明らかにすることは非常に重要である。種々の生活機能の低下は、活動量の低下に伴うエネルギー消費量の減少、食欲・食事量の低下を招き、慢性的な低栄養を引きおこし、サルコペニア発症リスクの上昇につながることが懸念されている。それゆえ、早期に生活機能評価を行い生活機能低下の予防・改善に努めることが重要である。日常の食習慣が高齢者の生活機能の維持・向上に与える影響についていくつか報告されており、その中でもタンパク質の適正な摂取は非常に重要であると考えられている。しかしながら、日本人を対象とした報告は少なく、特に、精度の高い疫学研究デザインと十分なサンプルサイズ、十分に信頼できる食事調査データを用いて検討したものはほとんどない。そこで、今後は、日本人における日常的なタンパク質摂取が生活機能与える影響に着目をし、本研究課題を遂行する予定である。
エネルギー蓄積型persisterの形成機構の解明および根絶技術の開発

一時的に休眠するpersisterが細菌集団のごく一部で形成されることによって感染症が完治しないことが問題視されている。我々は、乳酸代謝遺伝子ldhA発現を起因とするpersisterが、既往の経路とは異なり、エネルギー蓄積によって抗菌薬ストレスに備えていることを見出した。本研究では、これらの成果を発展させ、オミクス解析を用いてエネルギー蓄積型および従来のエネルギー枯渇型のpersister経路のメカニズムを比較解析する。それらの解析結果を基に、persisterの形成を阻害あるいは休眠状態から覚醒させることによって治療効果を高める代謝物質の同定を目指した基礎研究を行い、臨床応用を目指す。