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シロカイガラムシ科における介殻形成の系統進化

シロカイガラムシ科の生殖門周囲孔と気門周辺孔にはそれぞれ数型があり、これらの組み合わせが光学顕微鏡観察に基づく系統関係とよく一致すること、このことによって型の進化的解釈が可能なことを示した。また、盤状分泌孔から分泌されるワックスを観察し、ワックス・リングが作られる機構を明かにした。この研究によって、介殻形成の進化を追及するための科内の大まかな系統関係が一層確実なものとなった。Conchaspididaeの介殻の切断面を精査した結果、肛門より排出されたと考えられる無形の物質が主要な構成材料であり、体表の管状器官から分泌されたワックスはその中に埋没して補強材として使われていることがわかった。1種では管状器官を欠き、介殻は完全に肛門排出物質よりなる。(なお、盤状分泌孔からはワックス・リングが作られるが、その機構はシロカイガラムシ科とは異なる独自のものであることも判明した。)クロオビカイガラキジラミの介殻は微細構造ではConchaspididaeの介殻に類似していた。したがってシロカイガラシム科の介殻はワックス・リボンを主要な材料とし肛門排出物質を接着剤として使用している点において特異であり、このことがこの科のなかで介殻形成に向上進化と多様性をもたらした一要因であると考えられた。1。平成2年度に開始したConchaspididaeとシロカイガラムシ科の介殻被覆の走査電子顕微鏡による比較研究を完成し、印刷発表した。この研究によってシロカイガラムシ科の介殻が、分泌されたワックス・フィラメントを破壊・断片化しないで使う方向に進化したことに特色があり、このことが虫体の振子運動さらには回転運動によって介殻の形状に幅広い多様性を生じさせ、この科の進化的成功の一因になっているとともに、この科が多数の園芸・林業害虫を生じさせている背景となっている、と結論された。対照的にConchaspididaeではワックス・フィラメントが断片化されてコンクリ-トを作る際の砕石のように使用されること、セメントに相当するものがアモルファスな肛門由来物質であること、この結果介殻の形状に変化が乏しく、これが貧弱な種分化の一因であり、また、この科が応用上の重要性を欠いている背景であることが明かとなった。2。アジアにおけるアフリカ関連属の一つのSclopetapisの巨視的に特異な介殻の構造を電子顕微鏡で観察した。この介殻はほとんど不動の虫体がおびただしいワックス・シリンダ-を四方に放出することによって形成される。この点でこの属は極度に原始的であると見なし得るが、虫体の形質はこの見解を支持しない。この属がシロカイガラムシ科の放散の遺存形態であるとし、この科の成功が介殻形成についておこなわれた初期試行錯誤の結果であるであることを示すものとして近く印刷発表の予定である。3。比較的原始的な虫体形質を示す2つの亜族について、介殻構造の電子顕微鏡による研究を開始した。この研究は次年度に継続する。1。キジラミ科のなかでもカイガラキジラミ属(celtisaspis)の幼虫は一部シロカイガラムシの介殼の外見上酷似した被覆を作る。日本産2種のうちC.usubaiについて幼虫体と被覆を走査型電子顕微鏡を用いて観察し、被覆形成の過程を調べた。完成した被覆は肛門から排出されたと推定される物質の中に扁平なワックス・フィラメントの断片が混入しており、この点シロカイガラムシ科の介殼よりはカイガラムシ上科の他の1科Conchaspididaeの被覆に類似している。しかし、ワックス・フィラメントの分泌器官の構造はこれらのカイガラムシとは全く異なり、一個の器官からは扁圧されたフィラメントが周辺部に5枚(ほかに中心部に不定数)分泌される。
石造物からみた中世寺院の求心性と情報発信力に関する基礎的研究

本研究は日本中世における石造物の考古学的研究を通じて、中世寺院が持つ技術的求心性を明らかにすることを目的とする。まず高野山町石をテーマとして、その造営における地方石工の集結と硬質石材加工技術の共有を明らかにし、また、高野山町石造営終了後各地へ石工技術が分散してゆく過程を具体的に検証することで、石造物造立技術の拡散について検討を行う。そのうえで、寺院が持つ技術的求心性と情報発信力について明らかにする。
声帯の細胞および細胞外マトリックスの形態学的研究

声帯粘膜を構成する細胞外マトリックスの三次元微細構造およびその成長・発達・加齢的変化をこれまで報告してきた。声帯の前端と後端に存在する黄斑が、声帯の細胞外マトリックスの代謝に関与し、声帯振動に必要な物性(粘弾性)を維持していることを報告してきた。声帯の細胞外マトリックスのなかでグリコサミノグリカンの一種であるヒアルロン酸は声帯の物性(粘弾性)にとって重要である。平成18年度はヒアルロン酸が声帯粘膜にどのように発現してくるのか、成長・発達・老化に伴うその変化、また声帯黄斑内のビタミンA貯蔵細胞の関与を研究した結果を学会で講演し論文として出版した。ヒアルロン酸の声帯粘膜内の分布とそれに先立って声帯粘膜の細胞、特に星型細胞に発現するCD44(ヒアルロン酸レセプター機能を持つ接着分布)の発現を研究した。この結果より声帯黄斑部の星型細胞がヒアルロン酸の産生に深く関与し、声帯粘膜のヒアルロン酸の維持、代謝に生涯関与していることが示唆された。また声帯黄斑部とそこに密に分布するビタミンA貯蔵星型細胞が声帯粘膜の細胞外マトリックスの代謝に深く関与していることが示唆された。平成17年度はヒアルロン酸が声帯粘膜にどのように発現してくるのか、成長・発達・老化に伴うその変化、また声帯黄斑内のビタミンA貯蔵細胞の関与を研究した。結果は論文「Expression and Distribution of CD44 and HyaIuronic Acid in Human Vocal Fold Mucosa」としてAnnals of Otology, Rhinology & Laryngologyで印刷中である。またこの論文はアメリカ喉頭科学会で高い評価を得て2006年のCasselberry賞を受賞した。また声帯黄斑部とそこに密に分布するヒタミンA貯蔵星型細胞が声帯粘膜の細胞外マトリックスの代謝に深く関与していることが示唆された。
炎症を基盤とした未分化型胃癌のエピジェネティクス解析と発癌リスク予測

本研究では、Helicobacter pyloriにより誘発される胃炎・胃癌におけるDNAメチル化異常を明らかにすることで胃癌リスク予測に応用しうる知見を得た。まず胃癌ハイリスク群では癌関連遺伝子のメチル化のみならず、ゲノム全体のメチル化量に変化があることを明らかにした。また胃癌細胞におけるDNAメチル化の網羅的解析から、新規胃癌関連遺伝子およびmicroRNA遺伝子のメチル化異常を見いだした。これらが胃癌抑制遺伝子候補であること、さらにこれらの遺伝子のメチル化が胃癌リスクマーカーとなり得ることを明らかにした。本研究では、慢性胃炎におけるゲノムワイドなメチル化レベルを解析し、DNAメチル化の発癌リスク予測の分子マーカーとしての有用性について検討することを目的とする。これまで、LINE-1メチル化レベルはHP非感染(HP-)、HP感染・皺壁肥大陰性(HP+/EF-)、HP感染・皺襞肥大(HP+/EF+)で低下すること、CDH1、CDH13、PGP9.5メチル化レベルはHP-と比べHP+/EF-で上昇すること、HP+/EF-とHP+/EF+ではCDH1のみが上昇することを報告してきた。本年度は、胃癌におけるLINE-1のメチル化レベルを解析し、遺伝子変異との関連を解析した。胃癌におけるLINE1メチル化は平均53%で慢性胃炎に比べ低下し(P<0.01)、LINE-1低メチル化を認める症例でp53変異を高率に認めた(P<0.01)。また、前庭部胃炎と体部胃炎におけるDNAメチル化を網羅的に解析するため、Methylated CpG island amplification-microarray (MCAM)法によりメチル化を解析し、メチル化レベルによってクラスタリング解析を行った。その結果、胃体部に及ぶ汎発性胃炎においてゲノムワイドな異常メチル化が生じていた。これらの結果から慢性胃炎でLINE-1低メチル化、CDH1、CDH13、PGP9.5の異常メチル化を認め、発癌過程においてはゲノム全体の低メチル化と関連して遺伝子プロモーターの高メチル化が同時に起こること、胃体部に炎症がおよぶ汎発性胃炎において、ゲノムワイドなメチル化異常を認めることが明らかとなった。今後、高メチル化を示す症例をフォローアップし、慢性胃炎におけるDNAメチル化が発癌リスクを予測するための分子マーカーとして有用であるか検討する予定である。また、癌におけるゲノムワイドな低メチル化は、クロマチン構造の異常を引き起こし、染色体不安定性を誘導すると考えられており、LINE-1メチル化レベルは癌の悪性度予測に有用であると考えられた。本研究では、H.pyloriにより誘発される皺襞肥大型胃炎や汎発生胃炎を基盤として発症する、未分化型胃癌におけるDNAメチル化の意義を明らかにし、胃癌発生のリスク予測可能な分子マーカーを同定することを目的とした。まず未分化型胃癌のハイリスク群である趨壁肥大型胃炎においてゲノムワイドな低メチル化およびE-cadherin、SFRP1など既知の癌抑制遺伝子のCpGアイランドが高頻度にメチル化していることを明らかにした。これにより胃癌の前癌病変におけるDNAメチル化異常の重要性を明らかにした。次に健常人8例、未分化型胃癌10例および汎発生胃炎10例から抽出した胃粘膜および胃癌組織のDNAのメチル化をマイクロアレイ解析した。この結果、未分化型胃癌において高頻度にメチル化している遺伝子を300個同定した。この中から30遺伝子を選択し、胃炎57例および胃癌153例の臨床検体におけるメチル化を検討した。これらの遺伝子は、(1)癌特異的にメチル化してる遺伝子、(2)癌患者の非癌部胃粘膜においてもメチル化している遺伝子、(3)癌患者のみならず胃炎組織においてもメチル化している遺伝子、に大別しうる事がわかった。今後、この遺伝子リストの中から、発癌リスク予測に有用な遺伝子を抽出し、胃癌発生頻度を予測し得るような分子マーカーを開発することを目指す。健常人8例、汎発生胃炎10例、未分化型胃癌10例の癌部および非癌部からDNAを抽出し、メチル化DNAをMethylated CpG island Amplification(MCA)法によって増幅したのち、CpGアイランドアレイで網羅的に解析した。アレイによって同定した遺伝子のメチル化を、バイサルファイトパイロシークエンス法にて検証した。その結果、WNT5、SOX5、GALNT14などのCpGアイランドが胃癌において高頻度にメチル化していることを見いだした。さらに我々は、未分化型胃癌において高頻度にメチル化している新規メチル化遺伝子Xを同定した。胃癌細胞株において遺伝子XのCpGアイランドメチル化は発現と有意に逆相関した。

遺伝子Xのメチル化はH.pylori陰性の健常人ではごく軽度だが、未分化型胃癌および胃癌の背景胃粘膜において高度にメチル化していた。遺伝子XはRasシグナル経路に関与する事が以前より示唆されていることから、発現ベクターを構築し胃癌細胞に導入したところ、細胞増殖を高度に抑制した。これらの結果から遺伝子Xは新規胃癌関連遺伝子であり、そのメチル化は胃癌診断の新たなバイオマーカーとなりうる事が示された。
ニホンジカの増加に伴うニホンジカ-カモシカ間の種間競争亢進メカニズムの解明

近年日本各地で、ニホンジカ(以下シカと略)の増加・分布拡大による森林生態系への悪影響が問題となっており、特に林床植生の衰退・消失が深刻である。この悪影響は、シカと同じく森林に棲む草食動物であるカモシカの生息を脅かすと考えられている。しかしながら、シカの増加がカモシカの生息状況に与える影響を直接観察・検出した研究事例はこれまでにない。本研究では、シカの採食による植生の衰退が始まっている岐阜大学附属位山演習林(岐阜県下呂市、以下位山演習林と略)において、同所的に生息する両種にGPS首輪を取り付けて行動状況や季節的な土地利用状況を明らかにするとともに、位山演習林内の植生衰退状況を高解像度で明らかにする。得られた結果を、これまで同調査地で蓄積された両種の食性やカメラトラップによる観察頻度のデータと合わせて総合的に解析することにより、現在シカの増加によって国内の広い範囲で生じている両種の種間競争のメカニズムと、その影響が顕在化するまでのプロセスを解明することを目指す。H30年度においては岐阜大学付属演習林においてカメラトラップを用いた調査を実施し、ニホンジカおよびカモシカ(以下両種)の出没状況を把握した。また、両種に装着するためのGPS首輪を調達した。11月以降に両種の生態捕獲作業を実施したが、GPS首輪を装着できた個体はカモシカ2個体にとどまった。捕獲については来年度も継続して実施する予定である。首輪を装着した2個体のうち、1頭からは定期的に行動データが得られており、おおよそ300m四方の狭い範囲を行動圏として生息していることが明らかとなった。ニホンジカおよびカモシカの生態捕獲が思うように進まず、GPS首輪の装着に遅れが生じている。来年度もニホンジカおよびカモシカの生態捕獲を中心に進め、まずはGPS首輪を装着して両種の移動データを定期的に得られる環境を構築することを目指す。また、下層植生の衰退状況把握については、現地調査と併せてLiDARデータを用いた解析について検討する。
アジアにおける靴産業の再編とバリューチェーン：インフォーマル経済に注目して

本研究は、タイの靴産業を事例に、グローバル化時代のインフォーマル経済に注目しながら、バリューチェーン分析を、経済的側面、制度・社会的側面の両方から実証的に行うことが目的である。アジア域内の再編と連動して、靴産業の再編は大きく進んでいた。第1に、大手資本の対応戦略をみると、一方で産業高度化に取り組みつつも、他方では安価な労働力を求めて生産拠点の「移転」を進めている。第2に、国際化が進んできた零細資本に関しては、移転や廃業、インフォーマル化が対応戦略の中心であり、第3に、インフォーマル・フォーマル部門の接近と競争の激化が見られること、第4に、産業の高度化が制約を受けていることが明らかになった。本研究の目的は、グローバル化時代のインフォーマル経済に注目しながら、バリューチェーン(Value Chain)分析を、経済的側面、制度・社会的側面の両方から実証的に検討することである。本年度は、第1に、タイにおける企業調査(大手資本、零細資本の両方)、業界組織(タイ靴産業振興組合、工業連盟など)に対するインタビュー調査を実施した。第2には、アジアにおける靴産業再編の動向を把握するため、日本の大手靴メーカーや、上海に立地する中国の靴メーカーの工場調査などを実施した(中国における予備調査を兼ねる)。第3には、タイ工業省から入手した工場登録データの分類、集計に着手した。明らかになったのは以下の点である(主にタイについて記述)。第1に、タイにおける靴産業の再編の進行とその特徴についてである。靴産業は、典型的なバイヤー主導型のバリューチェーンを特徴とする。グローバルバイヤーの生産拠点の変更と他国への発注に伴い、大手資本は一時的に稼働率を下げたりしつつも、新たなOEM生産の発注元を獲得すると同時に、自社ブランドの開発に目を向け始めた。一方で、零細資本についても、近隣アジア諸国やアフリカ諸国の市場を視野にいれ、国際展開を開始している。ただし、2011年の洪水やリーマンショック、原材料価格の高騰、ユーロの下落の影響を受け、業績には差が出てきている。いずれも、2015年のAEMを視野に入れ、新たな戦略を検討している。第2には、熟練労働者の不足の深刻化と、それに伴う移民労働者の雇用の増大、国境地帯への生産拠点の移動などの傾向である。全体としては、従来交わることのなかったグローバルブランドを扱う企業や、国内市場向け中堅企業、零細資本のバリューチェーンの近接化が、生産面、労働面において徐々に進んでいる事が特記に値する。この動きをアジア全体の再編の中で理解する事は今後の課題である。本年度は、第1に、昨年度に引き続き、マクロ統計分析、資本類型別にデータの整理、分析を行った。その中で、第2に、平成24年度にインタビュー調査を実施した企業の一部に対して、補足調査を実施した(タイ)。同時に、新聞記事や、業界組織の資料や各種関連資料を収集した。また、アジア全体の靴産業の再編の動向を把握し、東南アジアや中国の位置づけを捉え直すために、アジア各国に生産を委託している日系企業へのインタビューも実施した(東京)。第3には、成果報告である。ひとつには、2011年度に出版した『都市を生きる人々』(京都大学学術出版会)の英語版Living with Riskにおいて(2014年2月出版)、バリューチェーン分析の最新の動向をふまえて一部の章を書き直し、また、靴の内職労働に従事する家内労働者に関しても情報を捕捉した。ふたつには、関連業績である。靴産業と同じく労働集約産業であり、工業化の第一段階において、輸出産業としても重要な機能を担ったタイの縫製産業に関する論文2本(共著)が発表された。靴産業と縫製産業は、グローバル化の一層の進展の中で、激しい国際競争にさらされており、多くの共通する課題を抱えている。縫製産業は、産業の高度化を課題としながらも、実際には賃金の安い地域への工場移転や移民労働者の活用、インフォーマル化を中心に生存戦略を図ってきた企業も多い。一方で、靴産業は衣料製造と比較すると、相対的には技術習得に時間がかかる。厳密には、スポーツシューズと革靴では、異なる特徴を持っているが、生産面、労働面における縫製産業と靴産業の比較は今後の課題である。本年度は、第1にマクロ統計分析への着手、第2に資本類型別に、生産・輸出の実態とその再編に関する理解を深めるため、生産・販売に関するデータを公開している大手資本に関しては企業別に資料を収集した。

また個別に体系的なデータを公開していない零細資本に関しては、集積地において数社を事例として選び、インタビューを実施した。明らかになったのは以下の通りである。マクロ統計分析からは、欧米諸国への輸出の縮小傾向と、近隣アジア諸国、中東などに対する緩やかな増大傾向が続いていることが確認された。輸出入の動向の変化の理由は、経済危機の直接的な影響よりも、グローバルな生産拠点の再編の影響による可能性が高い。元来、グローバル資本は直接生産を行うことはなく、タイ系大手企業がブランドのライセンスを得る形で生産をしてきた(OEM)。靴は革靴とスポーツシューズでは、必要な技術が異なり、生産体系にも個別の特徴がある。近年、国際的な生産拠点の再編が顕著であるのは欧米市場向けのスポーツシューズである。一方で、零細資本が近隣アジア諸国に輸出を伸ばしているのは革や布製品である。これらの動向をより詳細に把握するため、靴の種類別の統計分析に着手した。また、川上部門から川下部門を全て総括的にコントロールできるのは、一部の大手資本のみである。それ以外の企業は原材料や部品を中国や他国からの輸入に依存している場合が少なくない。資本類型別、メゾレベルでの分析が必要となる。これは次年度の課題でもある。2013-4年にかけて、国際競争が激化する一方で、最低賃金の全国レベルでの上昇などの諸政策が実施され、タイにおける靴産業の大きな再編が進んだ。平成26年度は、第1に、資本類型別に企業の生存戦略に関して追跡調査を実施した。企業の対応は、「移転」「再編」「廃業」のいずれかである。大手資本は、主に生産工程の向上(production upgrading)と、オリジナルブランド開発などの機能の向上(functional upgrading)を進めつつも、一方で安価な労働コストを追求する戦略も維持しており、2015年のAEC設立を見据えて近隣諸国に生産拠点の移転を試みていた。輸出国として競合しているのは中国やベトナムである。一方で、近隣アジア諸国や中東市場向けの低級品を生産している一部の中小企業も、コスト上昇や競合国の増大により苦戦を強いられていた。継続調査を行っている中規模企業は、カンボジアとの国境地帯に移転させていた工場も軌道に乗らず、事業自体の縮小と他業種への参入を開始している。第2に、企業の雇用実態、労働者の状況に対する調査を行った。中小企業は以前から移民労働者(ミャンマー、ラオス、カンボジア人)を雇用していたが、大きな変化は2013-4年を境に大手資本が移民労働者の雇用を始めた点にある。例えば、2013年後半からミャンマー人を雇い始めたB社は、たった1年足らずで約50%のラインワーカー(約1000人)が移民労働者に入れ替わった。資本規模に関わらず、どの企業も深刻な労働力不足に直面しており、対応戦略の近接化をもたらしていることが明らかになった。なお、タイにおける追跡調査を予定よりも増やすことになったため、予算制約により中国での現地調査は見送らざるを得なかった。2015年度には成果報告、また中国の実態に関する調査を継続し、2014年度までの研究成果と統合したい。応用経済学
コウモリにおけるウイルス種網羅的疫学調査

世界で頻発するコウモリ由来ウイルス感染症のヒトや動物へのリスクを評価するため、ウイルス種網羅的手法によるコウモリの疫学調査が望まれている。Rapid Determination of Viral RNAsequence (RDV)法は、網羅的ウイルスゲノム検出法として知られている。しかしその検査対象はウイルスの培養上清に限られ、野外検体に応用することは困難であった。そこで本研究では動物組織を検査対象とし得る手法、RDV-SizeFraction法の開発を行った(Watanabe et al., 2010, J. Vet. Sci. Tech)。多くのRNAウイルスは5kbp以上のゲノム(ゲノム分節)サイズを持つため、5kbp以下の分画を除く操作の後にRDV法を行うことで、ウイルスゲノムを選択的に増幅し、感染細胞からの高感度なゲノム検出が可能となった。同手法は、未知のウイルス同定に有用であると考えられる。上記の改良RDV法や既存の病原体特異的PCR法を利用し、コウモリにおいて網羅的なウイルス探索を行った。その結果、フィリピンで採取したコウモリ腸管検体より、新規コロナウイルス(CoV)の配列を検出した。ウイルス分離には成功しなかったものの、現在までにコウモリからCoVの分離報告例はなく、コウモリCoVの病原性も不明である。そこで本研究では、野外検体を食果コウモリに経口投与することで実験感染を行った。コウモリは臨床症状を示さず、病理学的所見も観察できなかったが、腸管でウイルスゲノムの増幅が示された。検出されたコロナウイルスは食果コウモリを自然宿主とすることが示唆された(Watanabe et al., 2010,Emerg.Infect. Dis.)。世界で頻発するコウモリ由来ウイルス感染症のヒトや動物へのリスクを評価するため、ウイルス種綱羅的手法によるコウモリの疫学調査が望まれている。そこで本研究では疫学調査に使用できる方法論の開発を試みた。網羅的なウイルスゲノム検出法として知られるRapid Determination of Viral RMA sequence(RDV)法は、組換え申請を要する病原体遺伝子配列のクローニングを必要としないため、未知ウイルスの同定に有用である。しかしその対象は培養上清に限られ、ウイルス検出の有無を最終判定するのに1検体につき65,536通りものPCR反応を必要とするなど、同手法をそのまま野外検体に応用することは困難であった。そこで手法の大幅な簡便化を図り、遺伝子ライブラリーの作成法を改良した結果、1検体につき計64通りのPCR反応によって検出が可能となった。同手法を日本でコウモリから分離された、未知ウイルスの同定に応用したところ、新規βヘルペスウイルスの検出に成功し方法の有用性を示した(Watanabe et al., 2010, Emerg.Infect.Dis.)。さらなる方法の改良として、培養上清に加え動物組織をも検査対象とし得る手法の開発を進めている。サブトラクション法を組み合わせることにより、これまでにウイルス感染細胞からもウイルスゲノム検出に成功している。現在、検出感度向上のため、方法の検討を行っている。また、フィリピンのパナイ島において採取したコウモリの脾臓検体より、RDV法を応用することでコウモリ由来新規γヘルペスウイルスの部分塩基配列の決定に成功した(Watanabe et al., 2009, Virus Genes)。以上の新規ウイルスの性状解析を進めると同時に、コウモリ由来ウイルスの探索をRDV法を用いてさらに試みている。
皮膚バリア機能における機能性リン脂質の役割に関する基盤的研究

本研究ではプラスマローゲン(Pls)による皮膚TJバリア機能調節作用の解明とともに、体内Pls量を増加させることによりアトピー性皮膚炎を予防・改善する機能性食品成分を探索することを目的とし、細胞および実験動物を用いて、以下の検討を行なった。細胞実験において、エタノールアミン型Plsはタイトジャンクションタンパクの結合を強固にした。アトピー性皮膚炎モデルを用いた動物試験において、体内でPlsを増加させる物質の摂取で、症状改善傾向が見られた。今年度は、体内Pls増加作用を確認しているアルキルリン脂質(AlkPL)を、アトピー性皮膚炎モデル動物(NC/Ngaマウス)に与え、体内Pls増加による皮膚TJバリア機能保護作用、病態改善作用を評価した。NC/Nga雄性マウスをアトピー性皮膚炎誘導の有無、AlkPL投与の有無(基本食とAlkPL食)により4群に分けた。アトピー性皮膚炎は、背部にダニ抗原を塗布することにより発症させた。1週間ごとに症状スコアをチェックし、3週間目に解剖を行い、腹部大動脈血、皮膚を採取した。分析は、血中・皮膚中のPls濃度および皮膚のTJタンパク質を測定した。症状スコアは餌による差は無かった。血中Pls濃度は、皮膚炎発症で有意に低下した。AlkPLの摂取で20:4(AA)が結合した分子種は有意に減少し、22:6(DHA)と20:5(EPA)の分子種は有意に増加した。皮膚中のPlsは正常群において、AlkPL食摂取による濃度の上昇は無かったが、sn-2位の脂肪酸割合は、AAとDHAが入れ替わっていた。基本食群において、皮膚炎発症で増加していた。皮膚中のTJタンパクは皮膚炎発症で基本食群において、Occludinが有意に減少、アトピーを発症させた2群ではAlkPL投与において、Cloudin-1が増加傾向にあった。以上より、皮膚炎発症で、sn-2位にAAが結合したPlsが増えたが、AlkPL摂取で、AAとDHAの入れ替えがみられ、炎症緩和の可能性が考えられる。今回、TJタンパク量に皮膚炎発症とAlkPL摂取で交互作用が見られたことより、アトピー性皮膚炎発症時にはAlkPLの摂取がTJ機能強化、症状緩和につながることが示唆された。プラズマローゲン(Pls)はリン脂質の一種で、脳や心筋、血中など生体に広く分布している。リポ蛋白質中の生理的な抗酸化因子であり、動脈硬化症やアルツハイマー病と深く関わっていると考えられている。申請者は、LC-MS/MSによるPls分子種の網羅的解析により、脳や心筋に加え、皮膚にも高濃度のPlsが濃縮していること、紫外線に暴露されたラットが、その酸化ストレスに抵抗するために、Pls生合成量を高め、皮膚や血液中のPls量を増加させることを明らかにしてきた。今年度は、皮膚TJバリア機能へのPlsの役割を明らかにするために、ヒト正常皮膚細胞NHEKを細胞培養システム(Transwell)に播種し、Pls(コリン型とエタノールアミン型)または比較対照としてジアシル型リン脂質を細胞に添加し、タイトジャンクション(TJ)バリア機能亢進活性を比較した。その結果、エタノールアミン型Plsはコントロール(リン脂質無添加)に対し、濃度依存的に経上皮電気抵抗値(TER)を上昇させたが、コリン型Plsまたはジアシル型のリン脂質の添加ではTERの上昇は見られなかった。この時のTJタンパク質をウェスタンブロット法にて測定したところ、エタノールアミン型Pls添加では、ZO-2、Claudin-4のTJ画分および細胞全体でのタンパク質量の増加がみられた。また、ZO-2、Claudin-4はmRNAレベルも上昇しており、転写レベルでの影響が起きていることがわかった。昨年度は、抗原を塗布することによってアトピー性皮膚炎を発症させたNC/Ngaマウスを用いた。しかし、発症の程度が一定ではなく、ほとんど発症しない個体も存在したため、今年度は、先にアトピー性皮膚炎を発症したNC/Ngaマウス(自然発症)を購入し同様の検討を行った。皮膚炎の程度としては、血中IgEレベルを比較すると、昨年の抗原塗布に比べ510倍高くなっていた。リン脂質としてオキアミ由来アルキルリン脂質(1%)を含む試験食、または、比較対照としてアルキルリン脂質と同じ量のDHAを含むよう調整した魚油と大豆リン脂質を混合した油脂を添加した試験食、および、基本食(AIN93G準拠、7%大豆油食)を与え3週間飼育した。発症の目安となる血漿中のIgE量はリン脂質を含まない基本食摂取とアルキルリン脂質食摂取において差は無かったが、皮膚からの水分蒸散量はアルキルリン脂質摂取の方が基本食群および魚油群に比べ有意に低値を取り、症状の緩和が見られた。一方、魚油摂取において皮膚炎の増悪が見られた。現在、皮膚中のプラスマローゲンおよびタイトジャンクション(TJ)タンパクの測定中である。

また、今年度は一年目に行なったヒト正常皮膚細胞NHEKでの皮膚タイトジャンクション(TJ)バリア機能への影響を、アルキルリン脂質を用いて検討した。その結果、他のジアシル型リン脂質と同様、経上皮電気抵抗値を上昇させず、TJタンパク質の発現もコントロール群に比べ低値を示した。これまでの結果と合わせると、コリンを結合したグリセロリン脂質にこの作用があると考えられる。脂質生理学研究機関の異動に伴い、当初、実験がやや遅れはしたが、分析は途中であるが2回目の動物実験に進むことができたので、おおむね順調に進んでいる。研究機関の異動に伴い、当初、実験がやや遅れはしたが、動物実験の飼育までは進むことができたので、おおむね順調に進んでいる。アトピー性皮膚炎モデル動物における皮膚バリア機能に対するプラズマローゲンの影響を見るための動物飼育実験をおこなったが、今回の結果のみでは、アルキルリン脂質ではなく、アルキルリン脂質中のDHA、EPAによる影響とも考えられることから、魚油との比較を検討中である。アトピー性皮膚炎モデル動物における皮膚バリア機能に対するプラズマローゲンの影響を見るための動物飼育実験を、年度の最後(平成25年23月)におこなった。まずは、そのサンプルの分析をおこなう。その結果をもとに、皮膚科の医師との共同研究を進める(打診中)。当該年度は、研究機関の異動に伴い、当初、実験が進まなかったため、繰越金が多くなった。平成26年度は当該年度の繰り越し金と次年度の研究費で、研究施設異動に伴う試薬や物品の不足分や新しい実験のための新規の購入を行い、研究を円滑に進めていく。当該年度は、研究機関の異動に伴い、当初、実験が進まなかったが、異動した先の研究室において、機器、試薬が充足していたため、繰越金が多くなった。しかし、平成25年度は再度の研究機関の異動となり、今度の大学では、新規研究室立ち上げで、試薬・機器等が十分ではなく、試薬類はほとんどが新規購入になる。研究課題遂行のために、当該年度の繰り越し金と次年度の研究費で、計画的に研究を進めていく。
ナノインデンテーション試験法を用いた生体硬組織の力学的特性評価に関する研究

ナノインデンテーション(超微小押込み)試験法は対象物に圧子で超微小荷重を作用させて,荷重-押込み深さ曲線から直接的に弾性率が測定可能であり,特別な形状の試験片を必要とせずに,対象物の微小領域組織の力学的性質が評価できる新たな材料試験法である.一方,骨診断としてDXA法は標準的な方法として位置づけられているが,DXA法では骨密度を面積骨密度(mg/cm^2)として評価している,これに対してpQCT法は単位体積当たりの骨密度vBMD(mg/cm^3)の測定が可能である.しかしながら,皮質骨のvBMDと力学的性質との関係について検討した研究例は極めて少ない.そこでウシ大腿骨6本およびブタ大腿骨5本を対象に押込み試験を行い硬さと弾性率を測定し,骨組織の微視的構造の違いによるこれら力学的性質の差異について検討した,その結果,従来の報告同様plexiform boneの方がHaversian boneよりも硬さおよび弾性率ともに高い値が得られた.また,硬さと弾性率の関係を全組織についてまとめてみると,両者の間には相関関係(相関係数r=0.74)がみられたことを明示した.さらには,皮質骨の骨密度と力学パラメータとの関係について検討した.骨の診断として骨密度を測定するのが一般的である.特に,pQCTは再現性がよく被曝線量が少ないことから最近注目されている.しかし,pQCTから求めたvBMDと力学的性質との関係について詳細に検討した例は見当たらない,そこで,週齢640週のラット大腿骨72本を対象に,3種類の荷重で押込み試験を行うとともに,pQCTによりvBMDを測定し,vBMDと硬さおよび弾性率との相互関係について明らかにした.その結果,vBMDは640週齢の範囲で週齢とともに増加し,硬さとの間にr=O.850.90,弾性率との間にr=0.620.76と正の相関関係が見られたこと等を明らかにした.ナノインデンテーション(超微小押込み)試験法は対象物に圧子で超微小荷重を作用させて,荷重-押込み深さ曲線から直接的に弾性率が測定可能であり,特別な形状の試験片を必要とせずに,対象物の微小領域組織の力学的性質が評価できる新たな材料試験法である.一方,骨診断としてDXA法は標準的な方法として位置づけられているが,DXA法では骨密度を面積骨密度(mg/cm^2)として評価している,これに対してpQCT法は単位体積当たりの骨密度vBMD(mg/cm^3)の測定が可能である.しかしながら,皮質骨のvBMDと力学的性質との関係について検討した研究例は極めて少ない.そこでウシ大腿骨6本およびブタ大腿骨5本を対象に押込み試験を行い硬さと弾性率を測定し,骨組織の微視的構造の違いによるこれら力学的性質の差異について検討した,その結果,従来の報告同様plexiform boneの方がHaversian boneよりも硬さおよび弾性率ともに高い値が得られた.また,硬さと弾性率の関係を全組織についてまとめてみると,両者の間には相関関係(相関係数r=0.74)がみられたことを明示した.さらには,皮質骨の骨密度と力学パラメータとの関係について検討した.骨の診断として骨密度を測定するのが一般的である.特に,pQCTは再現性がよく被曝線量が少ないことから最近注目されている.しかし,pQCTから求めたvBMDと力学的性質との関係について詳細に検討した例は見当たらない,そこで,週齢640週のラット大腿骨72本を対象に,3種類の荷重で押込み試験を行うとともに,pQCTによりvBMDを測定し,vBMDと硬さおよび弾性率との相互関係について明らかにした.その結果,vBMDは640週齢の範囲で週齢とともに増加し,硬さとの間にr=O.850.90,弾性率との間にr=0.620.76と正の相関関係が見られたこと等を明らかにした.生体硬組織の力学的性質を明らかにすることは,硬組織のバイオメカニクスにおける研究のなかで基礎的かつ重要なことであるが,骨の有する材料不均質性および力学的異方性等から,これを正確に求めることは難しく,これまでに種々の材料試験法が提案されてきた.硬さ試験から生体硬組織の力学的評価を行うことができれば,微小領域の組織に対して極めて容易に試験が行えるばかりでなく,組織の不均質性の詳細な検討が可能となる.しかしながら,硬さ試験から得られる「硬さ」の力学的意味が明確でないため,対象とする皮質骨の硬さと剛性あるいは強度との対応が既知である必要がある.そのため,これまでに皮質骨の硬さと力学的性質との関係についての検討が行われてきた.一方,超微小領域の生体硬組織については,その検討が十分に行われていない.このようなことから本研究では,ナノインデンテーション試験法を用いて,生体硬組織やある骨や歯を対象に,その超微小領域の力学的特性評価(硬さ,弾性率等)を明らかにすることを主な目的として平成15年度から行なっている.平成15年度では,骨については,ウシ椎体シェルおよび脛骨皮質骨を対象にナノインデンテーション試験を行い,弾性率および硬さを求めるとともに,pQCTにより得られた骨密度(BMD)と力学的パラメータとの関係について詳細に明らかにした.

歯硬組織については,ヒト永久歯臼歯を対象に,ナノインデンテーション試験を用い,歯牙横断面内頬側における象牙質-エナメル質界面(DEJ)を含んだエナメル質から象牙質全体にわたる硬さと弾性率の分布について検討を行った結果,DEJ領域においては,象牙質からエナメル質に向かい,硬さでは約5倍,弾牲率では約4倍となった.また,エナメル質では,DEJから歯牙表面に向かい,象牙質では,DEJから歯髄に向かい硬さ,弾性率ともに高くなる傾向を示すこと等を明らかにした.生体硬組織の力学的性質を明らかにすることは,硬組織のバイオメカニクスにおける研究のなかで基礎的かつ重要なことであるが,組織の有する材料不均質性および力学的異方性等から,これを正確に求めることは難しく,これまでに種々の材料試験法が提案されてきた.硬さ試験から生体硬組織の力学的評価を行うことができれば,微小領域の組織に対して極めて容易に試験が行えるばかりでなく,組織の不均質性の詳細な検討が可能となる.しかしながら,硬さ試験から得られる「硬さ」の力学的意味が明確でないため,対象とする皮質骨の硬さと剛性あるいは強度との対応が既知である必要がある.そのため,これまでに皮質骨の硬さと力学的性質との関係についての検討が行われてきた.一方,超微小領域の生体硬組織については,その検討が十分に行われていない.このようなことから本研究では,ナノインデンテーション試験法を用いて,生体硬組織である骨や歯を対象に,その超微小領域の力学的特性評価(硬さ,弾性率等)を明らかにすることを主な目的として平成15年度から行ってきた.皮質骨に関しては,ヒト皮質骨と同じ微細組織構造を有するラット大腿骨および脛骨皮質骨を対象にナノインデンテーションにより弾性率と硬さを求めるとともに,pQCTにより骨のBMDを正確に測定した.その結果,BMDと弾性率および硬さとの間には正の線形の相関関係が認められ,両者の間の相関式を与えた.また,その相関関係はヒト皮質骨とほぼ近い値であることを示した.一方,歯牙硬組織の横断面内におけるエナメル質から象牙質にわたる広範囲について,ナノインデンテーション試験により,硬さと弾性率の分布について検討を行い,歯牙表面のエナメル質から象牙質-エナメル質界面を亘り象牙質内部までの弾性率分布等を詳細に明らかにするとともに,硬組織の微細構造が力学的性質に与える影響について示した.
低コヒーレンス光イメージングによる生体機能検出に関する研究

昨年度は多波長低コヒーレンス光干渉を用いて表皮下末梢血管系の酸素濃度分布を測定し、高分解能光機能イメージングを行った。この結果を踏まえて、本年度は<10μmの空間分解能で末梢血管系の血流分布を測定・イメージングして、生体機能情報を得る基礎実験を行った。(1)低コヒーレンス干渉光学系を単一モード光ファイバカップラーで構成し、測定系の小型・安定化を行った。本装置を用いて、ヌードマウス耳の表皮下末梢血管系のOCT像をin vivoで取得して、血管の微細構造を<10μmの空間分解能で可視化した。(2)生体組織中での本手法の光到達深度の向上と空間分解能の定量化のために、照射レンズの集光効果を検討した。この結果、波長0.8μm帯において到達深度が約1mmから約3mmまで向上した。さらに、生体深部の空間分解能も<10μmが得られた。(3)これまでの生体組織の屈折率と厚さ同時測定技術を併用して、新たに実サイズでの生体光トモグラフィを考案した。本手法を用いて、爪板や表皮下組織などの多層構造の可視化を行った。(4)光散乱が少なくなる長波長帯1300nmの低コヒーレンス光源を用いて、生体組織構造の可視化を試み、0.8μm帯の約2倍の到達深度が得られた。(5)レーザドップラー血流計測と低コヒーレンス干渉計測とを組み合わせて、毛細血管系の血流分布を分解能10μmでのイメージングを検討した。(6)信号処理系の雑音の低減とデータ取り込み時間の短縮を行い、さらに微弱光検出系を整備して、深部の生体機能イメージングの基礎実験を行った。本年度は我々がこれまで行ってきた生体内構造検出の基礎実験を踏まえて、多波長低コヒーレンス光干渉法を用いて表皮下抹消血管系の酸素濃度分布を測定・高分解光機能イメージングを行った。(1)酸素濃度分布測定には、血中ヘモグロビンの吸光度測定に必要な可視450600nm域の低コヒーレンス光源が必要である。可視域で発振する半導体レーザ(LD)をしきい値以下の注入電流で駆動して低コヒーレンス干渉計を構成し、所望のコヒーレンス長10μmを得た。さらに本測定光学系を用いてマウスの末消血管系の光コヒーレンストモグラフィを取得し、直径約100μmの血管の断層像を得ることができた。(2)多波長LDによる低コヒーレンス干渉光学系を用いて、血中ヘモグロビンの酸素化-脱酸素化状態を測定して、空間分解能>10μmで生体機能の光イメージングを行った。さらにCCD検出器を用いて生体表皮下構造をイメージングして分解能を評価した。(3)信号処理系の雑音の低減とデータ取込み時間の短縮を図り、3mm^2で<2分のデータ取込み・信号処理を実現した。さらにステージの高速化を準備中であり、<30秒以下の測定が可期待できる。本手法でヒト爪、皮膚のOCTをin vivoで取得し、高速測定の有用性を確認した。(4)微弱光検出系を整備して、現状の1mmの到達深度を約2mmまで向上することができた。本手法を消化器系へ応用し、到達深度を定量的に評価した。
都市民俗学の手法を生かした震災復興まちづくりのための調査・研究

従来の外国籍住民の存在を生かしたまちづくりといえば.マイノリティーの権利の保障,獲得闘争と,外国的特色を観光や商売り利用することが中心であった。東京都新宿区や群馬県大泉町,静岡県浜松市などは,外国籍住民対策のなかから,彼らを住民と認めるまちづくりを展開している。これに対して,神戸市長田区では,外国籍住民の割合が圧倒的に少なく,多くの日本人地主には,アジアタウンに対する誤解が根強くある。そこで,神戸アジアタウンでは,以下のような枠組みで,まちづくりをすることにした本研究は,その枠組みをワークショップのなかで練り上げる役割を果してきた。我々の従来の都市生活は,町中に応接や朝食,調理,医療,遊び,子育て,緑,風呂などの機能を共同で分散させてきたコレクティブタウンの生活をしてきた。高度経済成長以後,我が国の都市生活は個別分断消費の方向を加速度的に歩んできたが,核家族や子育て,定年離婚など,その矛盾が今日露呈している。こうした分散機能型都市(いわば初期近代)は,アジア都市の特色でもある。「そもそも,本来,我々はアジアであったのだ」という,住民の気づきからまちづくりの枠組みを再構築することができた。本研究の意義は,実際のアジアタウンのまちづくりの枠組み作りに貢献し,その理念を発見したことにある。震災復興のまちづくりは,2年目をむかえ,住宅供給をいかに既成市街地でなしえるかに焦点が集まっているが,困難である。こうしたなか,アジア自由市場が震災当年の1995年に,長田区細田5丁目の区画整理事業の買収済用地を利用して,実施された。しかし,資金的な面から単発のイベントに終わり,イベントとしての需要はその後も,アジア映画を見る会や,アジア料理を楽しむ会など,また,まちづくり協議会のイベントへの協力依頼として存在するものの,アジアタウンの建設には向かっていない。また,アジアタウン協議会は、そうしたまちづくり活動の視点を持ってむらず,ボランティアの若者を中心とした「アジア的お遊び」になる傾向があり,住民とは意識が大きくずれている。にもかかわらず,第二種再開発地区の大若地区では,飲食店の生き残りをかけて,アジア的な色彩を検討しだした。ボランティア系統の協議会とは別途に,まちづくりに活動する長田の良さを生かしたまちづくり協議会の学者,我々は別途に働きかけ,アジアタウンの可能性を探っている。また,当初から,本研究者と連絡をとり,アジアタウン建設にむけて協力してきた,韓国三民会のメンバーが,個人的に靴の街ショーウィンド-を建設し,個人的にベトナム料理を引っ張ってこようとしている。未だ,アジアタウン建設は,胎動のままであるが,長田の居住・産業マインドが冷えているなか,アジアタウンの必要性はますます強まっている。阪神大震災語,多類のボランティア活動があったが,まちづくりと連動することなく,行政でも住民でもない,プロのコミュナルセクターが生まれないため,まちづくりが困難である。岡山県総社市や鹿児島県坊ノ津では,そうした組織がなくとも,人口が少ないため,住民の活動がそのまままちづくりして連動していく。大都市においては,個性をもった個人によるリーダーシップで,コミュナルセクターが育つのをまつしかなかろう。熊木県人吉市や埼玉県川越市などによる,市民発議のまちづくりや観光開発について,震災復興の新長田駅北区画整理事業地区住民の商業部会「アジア文化交流タウン」検討懇談会で資料提供した。また,同地区のアジアセミナー(住民相互のまちづくり勉強会)において,アジア的豊かさの意味について提案した。二つの資料提供・提案を通じて,本年は参加型調査をすすめてきた。その成果は「新長田駅北地区の商業活性化の方策アジアギャラリー構想(案)について」として住民提案のなかに盛り込まれ,その提案に基づいて,3月にアジアギャラリー・バイロットショップの着工が体格化した。従来の都市民俗学の立場は,町で起きることを観察し,都市の意味を人々の生活の有り様から考えることであった。しかし,今回,民俗学的な意味での都市や,かつての下町における内なるコレクティブタウンの生活を「内なるアジア」と定義し,住民に提案するなかで,具体的な施設建設に結びついた。本年の成果は,ある意味では実験民俗学の第一歩の試みがなされたことではないかと思う。実際の都市生活の提案に結びつく応用民俗学の始まりとなるのではなかろうか。
ボランティア・スポーツ指導者のドロップアウトに関する日・米比較研究

本研究では、日本と米国のボランティア・スポーツ指導者間でみられる指導没頭に伴う生活支障実態の差異と、その差異を規定する要因について意識レベルと行動レベルの二水準で比較検討することを目的とした。本研究は、32項目からなる質問紙法で行なわれ、そのデータは、主にボランティアで青少年を指導する福岡市の指導者265名と米国のUrbana・Champaigin市の指導者85名によって得られた。本研究で得られた主な結果は、以下の通りである。1)指導に伴う生活支障認知度については、両国の指導者ともに35%を超えており、差異は認められなかった。しかしながら、具体的な支障、経済的負担、指導のための特別な休暇・休業の有無などにおいて、日本の指導者で著しかった。2)実際の支障度の差異を規定する要因として、行動レベルにおいては、一週間あたりの指導活動の回数、指導時間の長さ、指導者の数等によって比較検討したが、米国の指導者で回数、時間ともに少なく、指導者の数は多かった。また、認識レベルにおいては、米国の指導者でボランティア活動に対する強い社会的使命感とは裏腹に、他の生活領域とのバランスを大切にしながら余暇完結的に行なうべきだという役割観念が内面化していた。この役割観念によって生活支障認知に対して、よりセンシティブになっているものと推察された。最後に、これらの結果に対して、主に役割サイクルモデルに依拠して比較検討された。この結果、日本の指導者においては、ボランティア指導者としての適切な役割概念と役割期待をいかに形成するか、また、その意識背景としてボランティア活動の望ましいあり方に係わる適切な社会的規範をいかに構築していくかが重要な課題であることが示唆された。
カプサイシンによる熱産生ならびに熱放散に関する栄養・神経生理的な研究

唐辛子の辛み成分カプサイシンの投与により、副腎髄質からのアドレナリン分泌や酸素消費量が増加する。また、カプサイシンを含むえさを長期摂取すると白色脂肪組織量が減少する。これらの事はカプサイシンを含む食品にエネルギー代謝亢進を起こして、抗肥満作用があることを示唆している。食事誘導性熱産生(diet-induced thermogenesis, DIT)機構の役割になる候補としてカプサイシンのエネルギー代謝に影響する熱産生器官やホルモンを検討した。神経ペプチドのカルシトニン遺伝子関連ペプチド(calcitonin gene-related peptide, CGRP)はVMHを含めた中枢神経系内に多く散在しており、CGRPを中枢に作用させると食欲抑制がおこる。したがって、エネルギー調節機構に中枢内のCGRPが含まれている可能性がある。そこで、DITの中枢性調節にかかわる神経ペプチドの重要性について、CGRPの中枢内投与による熱産生に及ぼす効果、さらにこの熱産生の抹消機構を検討した。カプサイシンの投与により、熱放散と熱産生が同時に促進し、さらに一部褐色脂肪組織温度が増加したことは、カプサイシンがエネルギー消費に対してかなり効果があることを示唆しており、肥満の防御や治療に重要な役割を果たす可能性がある。しかしながら、大量のカプサイシン投与により感覚神経機能が消失するため、カプサイシンの神経毒的な作用があることなどから、カプサイシンの抗肥満作用については慎重な検討が必要であると思われる。CGRPの脳内投与は熱産生が促進し、この効果がVMHに特異的であった。さらにCGRPのVMH内投与による熱産生は交感神経活動亢進を介した褐色脂肪組織でおきた。この熱産生効果と一致して、DITは交感神経系を介して褐色脂肪組織でおこり、この中枢性調節にVMHが含まれている。また、CGRP含有神経終末がVMHに存在することから、これらの神経が中枢内で食事情報を伝達し、DITの中枢性調節に含まれることが推測される。自律神経系やホルモンを介した熱産生器官、そして感覚情報の受容や伝達に関与する中枢との相互作用によって、DITの機能が発揮されているが、この調節機構の一部にカプサイシンやCGRPが含まれる可能性がある。すでに我々の研究で、唐辛子の辛味成分であるカプサイシンが食欲を増すにもかかわらず、脂肪組織重量を減少させることがわかっている。また、カプサイシンは動物に熱産生と熱放散を起こさせることを明らかにしてきた。カプサイシンは副腎からのアドレナリン分泌を増加させることがわかっており、これが上に述べたような現象を一部説明するものと考えられる。しかし、このメカニズムには、ホルモンだけではなく、自律神経系の関与が考えられることから、本研究では、熱産生と熱放散のメカニズムをさらに詳細に検討した。その結果、この両者はそれぞれ異なるメカニズムで作用していることが明らかになった。また、この熱産生に褐色脂肪組織が一部関与していることが明らかになった。一般に、熱産生と熱放散は天秤のように一方が上がれば他方は下がるという関係になっている。生体のエネルギー消費のうち約10パーセントを占める食事誘導熱産生は、肥満者で低下していることからもエネルギー・バランスに重要な役割を果たしていることになる。

そこで、エネルギー・バランス調節に重要な中枢でのメカニズムを知る一貫として、食事誘導性熱産生の神経機構にかかわる神経伝達物質についても検討を進めることにした。特にその求心性神経経路で働いている可能性のあると考えられるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の熱産生に及ぼす効果について検討した結果、このペプチドが関連している可能性を示す成績を得ることができた。我々はこれまでカプサイシンは熱産生と熱放散とが同時に高まることを見いだした(Am.J.Physiol.)。熱産生は体温を上昇させ、熱放散は体温を低下させようとする反応であるので、カプサイシンの作用は体温調節の観点からすると矛盾した反応を引き起こすと言える。体温は脳によって制御されており、また、カプサイシンの作用部位は主として感覚神経であることが知られている。従って、カプサイシンの体温調節系に対する作用には、脳が関わっていると考えられる。そこで、本研究では、カプサイシンの体温調節系に対する作用には、脳のどの部位が重要かという点を明らかにするため視床下部と中脳の間を切断する除脳および脊髄と脳を離断する実験を行った。その結果、除脳ラットはカプサイシン投与前も投与後の変化も酸素消費量は対照群と差がなかったが、皮膚温は対照群と異なり全く変化しなかった。結腸温は投与後徐々に上昇し、実験終了時には1.2°C高くなった。脊髄ラットでは酸素消費量の増加反応も皮膚温変化も対象群に比べて大きく減少し、結腸温は全く変化しなかった。以上、カプサイシンによる熱放散反応は除脳によって消失した。除脳した全脳部には体温調節中枢を含む視床下部があるので、この部位が熱放散に重要であることが示唆された。熱産生反応である酸素消費量の増大は除脳によって影響されず脊髄離断で大きく減弱したことから、この間の領域である脳幹部枢要な役割を果たしていると考えられる。末梢組織や脊髄レベルにカプサイシンが直接作用するような機構は、熱放散・熱産生の両方において、大きな役割は果たしていないことが分かった。
マイクロチップを用いた高速高感度な内分泌拡散物質および関連物質の分析

マイクロチップを用いた高速高感度な内分泌撹乱物質および関連化合物の簡便迅速な分析システムを開発することを目標として、マイクロチップを用いたアッセイシステムの開発を行った。モデルケースとして小型海産巻き貝一個体中に微量含まれる性ホルモン17β-estradiolの定量を目標にした。数cm角のパイレックスガラス基板中に、深さ100μm、幅250μmで、中央部のみビーズをせき止めるために深さを10μmにしたマイクロチャネルを作製した。このチップに反応固相として直径15-50μm程度のポリスチレンビーズを導入し、ここに試料および各種試薬溶液を添加し、チップ内でそのまま抗原抗体反応および洗浄操作、酵素反応などを行った。生じた酵素反応生成物の検出には高感度な分析法である熱レンズ顕微鏡を用いた。作製したチップにあらかじめ抗17β-estradiol抗体を吸着させたビーズを導入した後、シリンジポンプを用いて17β-estradiolを含む試料と一定量のペルオキシダーゼ標識した17β-estradiolを混合した溶液を流し入れ、競合的に抗原抗体反応させた。未反応物を洗浄後、酵素基質を導入して酵素反応させ、そこで生成する発色物質を下流部で検出することにより定量を試みた。その結果、再現性はやや悪いものの、1-1,000pg/mLの比較的低濃度の濃度範囲で検量線を作成することが出来た。アッセイに必要な試料体積が極めて少量であることとあわせると、小型の巻き貝一個体からの抽出液から測定するのに充分な感度を有していることが明らかとなった。開発した方法では半日以上かかっていた分析を30分程度で終えることができ、分析時間の短縮も実現した。本システムは生体中の微量な環境ホルモン及び関連化合物の迅速簡便な分析手法として極めて有効な手法となることが期待できる。