hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糸状菌由来のキチナーゼ遺伝子の導入による菌類感染に耐性な実用植物の作出

本研究は接合菌類の糸状菌Rhizopus oligosporusの自己溶菌にかかわるキチナーゼ遺伝子を実用植物に組込み発現させることによって有害糸状菌耐性植物の作出を試みたもので植物としてはタバコ、芝、トマト、稲、リンゴなどを計画した。まず我々のグループでその遺伝子を単離した糸状菌R.oligosporusのキチナーゼI遺伝子(chi1)からイントロンとC末端側のプロ配列をコードする部分を除き、カリフラワーモザイクウィルスの35Sプロモーターとノパリン合成酵素遺伝子のタ-ミネーターの間に挟み込んだものをバイナリーベクター系を用いてタバコに導入した。これらを植物体に再生させ自家受粉後植物体に成長させた。ウェスタン解析の結果、目的の蛋白質が生産され、細胞抽出液中のキチナーゼ活性も親株に比べて3-5倍高くなっていることが明らかになった。これらの植物の葉に対して病原性菌類であるSclerotinia sclerotiorum、Botrytis cirereaを接種した結果、親株では菌を接種したディスクの回りに大きな病兆が見られたのに対しキチナーゼ遺伝子導入株においてはほとんどそのような症状は見られなかった。一方、稲についてはトウモロコシのユビキチン遺伝子プロモーターとノパリン合成酵素遺伝子のタ-ミネーターの間にchi1遺伝子を挟んだものをパーティクルガン法を用いて稲に導入した。得られた形質転換体について細胞内でchi1遺伝子産物を生産している株をウエスタン解析により選抜した。これらの株を完全な植物体まで再生させ、イモチ病菌を噴霧接種してその効果について検討したところ、イモチ病菌に耐性化を示す株の数が明らかに増加していた。トマト、リンゴ、芝の系においても現在これらの遺伝子を導入したカルスを植物体に再生させることを試みている。実用植物への形質転換はAgrobacter tumefacienceを用いた系を用いることができないためタバコにおいてRhizopus oligosporusのキチナーゼ遺伝子(chil)を発現させ有害糸状菌耐性植物を作製した際に用いた形質転換用ベクターを用いることができないため、まず東京大学グループにおいてchilのオープンリーディングフレーム部分をイントロンを除いた形でカリフラワーモザイクウィルス(CaMV)の35Sプロモーターの下流に繋ぎ、さらにchilの下流にノパリン合成酵素のタ-ミネーターを繋いだベクターを作製した。これを北興科学グループ、カゴメグループ引き渡した。北興化学グループではEscherichia coliのハイグロマイシン耐性遺伝子をマーカーとしたベクターとのco-transformation法で実用の芝に形質転換を行い形質転換体を得ている。これらの形質転換体のカルスから東京大学において全DNAを抽出しサザン解析を行ったところ目的のDNAの導入を確認した。現在、北興化学グループにおいてこれらのカルスから芝の再生をこころみているところである。またカゴメグループにおいても現在、上記のベクターを用いて実用のトマトに対して形質転換を試みているところである。また他のグループとの共同実験においてchilを実用の稲に導入することも行っており形質転換体も得、実際の稲にまでの再生を現在試みている。本研究は接合菌類の糸状菌Phizopus oligosporusの自己溶菌にかかわるキチナーゼ遺伝子chi1を実用植物に組込むことによって有害糸状菌耐性植物の作出を試みたもので実用植物としては芝、トマト、稲、リンゴなどを計画していた。このうち稲についてはchiのコーディング配列の内C末側のプロ配列部分を遺伝子工学的手法により取り除いたcDNA断片をトウモロコシのユビキチン遺伝子プロモーターとノパリン合成酵素遺伝子のタ-ミネーターの間に挟んだものをハイグロマイシン耐性遺伝子を持つベクターとco-transformationによりパーティクルガン法を用いて稲に導入した。得られた形質転換体の内chi1遺伝子が導入されたものをPCR法により選択し、さらに細胞内でchi1遺伝子産物を発現している株をウエスタン解析により選抜した。

これたの株を完全な植物体まで再生させ、これらにイモチ病菌の胞子を噴霧することによりその病原菌耐性度を現在検討中である。また芝についてはカリフラワーモザイクウィルスの35Sプロモーターの下流にchi1遺伝子をそのイントロンを除いた型で導入し形質転換体を得ており、現在植物体への再生を行っているところである。またトマトにおいても同様の系を用いて遺伝子導入を行っている。
言語行為論に基づく共謀共同正犯の限界づけ

本研究では、共謀のみ関わった者に正犯としての性質、すなわち共謀共同正犯が認められるのはどのような場合か、法哲学・言語哲学の分野で展開されている言語行為論やドイツ刑法典に規定されている申合せ罪をめぐる議論を踏まえて、立ち入った考察を加える。本研究を通じて、本来ならば教唆犯や幇助犯として軽い量刑で処罰されるべき者が共謀共同正犯として格上げされていないか、明らかにすることができると考えている。
オリーブ油の長期経口摂取は大腸癌促進を抑制するか？動物モデルと培養細胞での実証

ラットの発癌モデルで、オリーブ油長期投与の及ぼす影響を検討した。雄性成熟ラットのアゾキシメタンを投与し、アゾキシメタン投与時より10%オリーブ油を含む食事を摂取させた。オリーブ油投与12週後の評価では、対照群(通常食摂取群+アゾキシメタン)で上昇した大腸粘膜のBrdU取り込みが抑制されており、アゾキシメタンで誘導された腫瘍増殖因子の発現の抑制も認められた。その結果、ラットにおける大腸癌前癌病変のaberrant crypt fociの形成が抑制された。このようなオリーブ油による発癌抑制効果は培養細胞においても同様の結果を得ることができ、ラットの実験で実証されたオリーブ油によるアゾキシメタン誘導大腸癌発癌の抑制効果を支持する結果となった。ラットが飽和脂肪酸を大量に長期摂取すると、増殖細胞の数や分布範囲が変化し、DNA傷害などを通じて大腸粘膜の陰窩上部の管腔側に腫瘍細胞が発生して陰窩底部に進展する可能性がある。オリーブ油の摂取により、このような腫瘍進展を防ぐことを証明しており、その作用は培養細胞を用いても実証した。今後はこの進展阻止作用がどのような機序によって惹起されているかを解明していく予定である。モデルラットを用いた/in vivo /研究でオリーブ油の効果を実証できていたが、さらに業績に示しているように培養細胞を用いた/in vitro/の実験系での実証研究が進捗しており、2019年度には両者をあわせた結果を得ることが可能になると予測される。オリーブ油の長期投与によりアゾキシメタンによる大腸癌発癌を抑制することを、ラットモデル、培養細胞モデルで証明した。さらに大腸癌が陰窩細胞上部から進展する可能性があることを示し、その進展課程をオリーブ油が抑制することを証明した。2019年度が課題研究の最終年度にあたるが、これらのオリーブ油による大腸癌発癌抑制がどのような機序で惹起されているかを細胞レベルで検討していくと共に、可能であれば炎症性腸疾患等の疾患モデルとの関連を検討したい。オリーブ油長期投与がラットの発癌モデルに及ぼす影響を検討した。雄性成熟ラットにアゾキシメタン(azoxymethane:AOM)15mg/kgまたは生理食塩水を腹腔内投与し、AOM投与時より10%オリーブ油を摂取させた。オリーブ油投与12週後に大腸癌前癌病変のaberrant crypt foci(ACF)の形成は抑制され、44週に腫瘍発生率、腫瘍発生数が低下していた。背景粘膜のBrdU取り込み率は低下しアポトーシスは増大していた。細胞増殖に関与する種々の因子で評価したが、オリーブ油投与で腫瘍の増殖能は抑制されていた。我々の研究室では飽和脂肪酸を大量に長期摂取すると、増殖細胞の数や分布範囲が変化しDNA傷害など細胞の腫瘍化が促進される可能性の高い陰窩上部のDNA合成期にある細胞に作用し、top-down morphogenesisで提唱されたように陰窩上部の管腔側に腫瘍細胞が発生して陰窩底部に向けて進展する可能性を示してきた。n-9多価不飽和脂肪酸を多く含むオリーブ油の長期投与では飽和脂肪酸の投与にとって惹起された腫瘍の進展作用は認められず、抑制する方向であることが判明した。今回のオリーブ油による作用は、上皮細胞と間質細胞の関連にも変化をおこしている可能性があり,筋線維芽細胞の数や局在の検討なども行っていく予定である。これらで得られた結果については、当グループで開発した腸幹細胞培養系等の培養系を用いて確認していく予定である。追加のコメントなしラットの発癌モデルで、オリーブ油長期投与の及ぼす影響を検討した。今回のオリーブ油の長期投与で得られた結果は、上皮細胞と間質細胞の関連にも変化が起こっている可能性があり,脂肪細胞との関連や筋線維芽細胞の数や局在の検討なども行っていく予定である。In vivo研究で得られたこれらの結果については、当グループで開発した腸幹細胞培養系等のin vitroの培養系を用いて確認する予定である。

一連の実験は主にアゾキシメタンを用いて施行してきたが、炎症性腸疾患とそれに合併する大腸癌のモデルであるデキストラン硫酸ナトリウム誘導腸炎でラットを用いての実験を追加し、オリーブ油の効果を確認する予定である。オリーブ油の長期投与によりアゾキシメタンによる大腸癌発癌を抑制することを、ラットモデル、培養細胞モデルで証明した。さらに大腸癌が陰窩細胞上部から進展する可能性があることを示し、その進展課程をオリーブ油が抑制することを証明した。2019年度が課題研究の最終年度にあたるが、これらのオリーブ油による大腸癌発癌抑制がどのような機序で惹起されているかを細胞レベルで検討していくと共に、可能であれば炎症性腸疾患等の疾患モデルとの関連を検討したい。
学習システムとユーザのインタラクションからの制約的知識獲得に関する研究

今年度は,研究実施計画に基づき前年度に構築したプロトタイプシステムの実験的評価とシステムの洗練化を行った.当該プロトタイプシステムは,申請者が開発を進めてきた学習システムG-REXを学習エンジンとし,それに加えてインタラクティブモジュールと制約的知識獲得エンジンから構成される.本システムにおいては,属性間関係を可視化するインタラクティブモジュールを介して事例を汎化するために必要・不必要と思われる属性をユーザが取捨選択する一方,システムはそのようなユーザとのインタラクションからユーザのもつ判断基準(制約的知識)を獲得し,その後の学習の効率化を図る.制約的知識獲得エンジンとしては,一般に公開されている決定木学習システムである,C4.5を用いた.複数の被験者を対象とした評価実験においては,ユーザによる属性の取捨選択により,単一の概念記述(仮説)を獲得するのに必要な学習時間を最大で約20%程度短縮できることを確認した.また,複数回の評価実験を通して制約的知識獲得に利用するインタラクション情報を洗練した結果,各仮説の獲得の際に行われたユーザとシステム間のインタラクション回数は学習が進むにつれ減少し,先行する仮説獲得の際に獲得したユーザのもつ制約的知識がその後の仮説獲得過程において属性の取捨選択,およびユーザの負荷軽減に有効に機能していることを確認した.また,C4.5により学習した決定木はルール形式に変換可能であることから,ユーザが自分のもつ判断基準を改めて認知できるという利点も実験的に確認した.さらに,これらのシステム開発・評価実験を通して得たユーザ・システム間インタラクションからの知識獲得に関する知見をビデオポータルシステムの個人適応へ援用した.今年度は,研究実施計画に基づき申請者がこれまでに開発を進めてきた帰納論理プログラミングシステムG-REXを学習エンジンとし,ユーザとG-REXのインタラクティブモジュールと制約的知識獲得・洗練化エンジンを構築することでプロタイプシステムを構築し,手法の実験的検証を行った.インタラクティブモジュールに関しては,G-REXが事例の汎化に利用する属性集合を属性間の相関関係に基づき2次元平面,および3次元空間に写像する可視化インタフェースを実現した.これにより,ユーザは学習システム独自の知識表現を熟知していなくとも,インタラクティブなグラフィカルインタフェースを通して,自分のもつ領域知識・経験,および可視化された属性間の関係に基づき,事例の汎化に不必要な属性を学習プロセスから容易に除外することが可能となる.一方,制約的知識獲得・洗練化エンジンに関しては,ユーザとのインタラクションから,事例の汎化に不必要とされた属性の属性名,当該属性を満たす事例数,可視化された空間における他の属性との位置関係などの情報を取得し,決定木学習システムを用いることで事例の汎化に不必要な属性を特定する規則の学習を実現している.上述の情報をインタラクションごとに累積的に蓄積し当該規則の学習を繰り返すことにより,インタラクションの回数が増すごとに学習される規則を洗練することが可能となる.本プロトタイプシステムを計算機上で実装した検証実験では,ユーザとのインタラクションにより事例の汎化の際に探索される候補規則の数が2030%ほど削減されるとともに,上記のように学習した制約的知識を表す規則の利用によりユーザとのインタラクションにかかる時間が20%ほど短縮できることを確認した.今年度は,研究実施計画に基づき前年度に構築したプロトタイプシステムの実験的評価とシステムの洗練化を行った.当該プロトタイプシステムは,申請者が開発を進めてきた学習システムG-REXを学習エンジンとし,それに加えてインタラクティブモジュールと制約的知識獲得エンジンから構成される.本システムにおいては,属性間関係を可視化するインタラクティブモジュールを介して事例を汎化するために必要・不必要と思われる属性をユーザが取捨選択する一方,システムはそのようなユーザとのインタラクションからユーザのもつ判断基準(制約的知識)を獲得し,その後の学習の効率化を図る.制約的知識獲得エンジンとしては,一般に公開されている決定木学習システムである,C4.5を用いた.複数の被験者を対象とした評価実験においては,ユーザによる属性の取捨選択により,単一の概念記述(仮説)を獲得するのに必要な学習時間を最大で約20%程度短縮できることを確認した.また,複数回の評価実験を通して制約的知識獲得に利用するインタラクション情報を洗練した結果,各仮説の獲得の際に行われたユーザとシステム間のインタラクション回数は学習が進むにつれ減少し,先行する仮説獲得の際に獲得したユーザのもつ制約的知識がその後の仮説獲得過程において属性の取捨選択,およびユーザの負荷軽減に有効に機能していることを確認した.また,C4.5により学習した決定木はルール形式に変換可能であることから,ユーザが自分のもつ判断基準を改めて認知できるという利点も実験的に確認した.さらに,これらのシステム開発・評価実験を通して得たユーザ・システム間インタラクションからの知識獲得に関する知見をビデオポータルシステムの個人適応へ援用した.
気-水界面での酵素触媒重合により調製したポリアニリン薄膜の構造と物性

ナノデバイスの薄膜材料として、ポリアニリン(PANI)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PSS)複合超薄膜は有用な材料である。前年度までに、気-水界面での酵素触媒重合によるポリアニリン薄膜の調製は、スルフォン基を有する界面活性剤の高い水溶性のために困難であることが明らかになった。そこで新規な薄膜調製法としてアミノシラングラフトSi基板とPSS間の静電的相互作用を利用したPANI/PSS複合超薄膜のin-situ合成法を提案し、合成したPANI/PSS複合超薄膜の組成、及び形成条件について評価した。今年度は特にフルオロアルキルトリメトキシランの気相からの化学吸着重合によりフルオロアルキルシラン単分子膜をシリコンウエハー基板上に固定化した。得られたフルオロアルキルシラン単分子膜にフォトマスクを通して波長172nmの真空紫外光を照射し、局所的な光分解を行った。Siの露出した領域にアミノシラン単分子膜を固定した。アミノ基の存在するライン状の部分に選択的にPSSを吸着させた。さらに試料基板をアニリン水溶液に浸漬し、基板に固定化したPSSとアニリンの間にイオン対を形成させ、PSSを鋳型分子としたPANIの酸化重合によりPANI/PSS複合超薄膜をライン状にその場合成した。PANI/PSS複合超薄膜の形成は、X線光電子分光(XPS)測定、(飛行時間二次イオン質量分析)TOF-SIMS測定、原子間力顕微鏡(AFM)観察及び紫外-可視-近赤外(UV-vis-near IR)吸収スペクトル測定に基づき明らかにした。また形成されたPANIが導電性のエメラルディン塩であることも確認した。本研究では、新規な薄膜調製法としてアミノシラングラフトSi基板とPSS間の静電的相互作用を利用したPANI/PSS複合超薄膜のin-situ合成法を提案し、合成したPANI/PSS複合超薄膜の組成、及び形成条件について評価した。3-(2-アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン(AADMS)グラフトSi基板表面とn-オクタデシルトリエトキシシラン(OTES)グラフトSi基板表面にPSSを吸着させた。次に、試料基板をPSS/アニリン混合水溶液に浸漬し、基板に固定化したPSSとアニリンの間にイオン対を形成させ、PSSを鋳型分子としたPANIの酸化重合によりPANI/PSS複合超薄膜をin-situ合成した。PANI/PSS複合超薄膜の組成は、X線光電子分光(XPS)測定に決定した。異なる基板表面でのPANI/PSS複合超薄膜の特性評価は、(飛行時間二次イオン質量分析)TOF-SIMS測定、XPS測定、原子間力顕微鏡(AFM)観察及び紫外-可視-近赤外(UV-Vis-near IR)吸収スペクトル測定に基づいて行った。TOF-SIMS測定により、PANI/PSS複合超薄膜の形成を確認した。XPSスペクトル測定により求められた(窒素/炭素)存在比、及び(C-C/C-N/C-S)結合比と、PANIとPSSの化学構造から計算された値を比較することにより、超薄膜の組成はPANI/PSS=2:1と評価された。また、XPS測定及びAADMSグラフト基板上におけるPANIのポーラロンバンドに起因するI=800nm付近の吸収の増大より、OTESグラフトSi基板に比べて、AADMSグラフトSi基板上においてPANIの高いプロトン化率を有することが明らかになった。PANIのプロトン化率の高さ、及びポーラロンバンドに起因する吸収の増大は、超薄膜中における共役系の長さの増大を示唆している。更に、AFM観察より、AADMSグラフトSi基板上では膜厚が約17nm程度の均一なPANI/PSS複合超薄膜が形成されていることが確認された。一方、OTESグラフトSi基板上では、粒状に凝集した不均一な表面を有する薄膜を形成した。これらの違いは正に帯電したAADMSグラフトSi基板表面の方が、ポリアニオンであるPSSを選択的に固定化し、PANI/PSS超薄膜の形成を促進しているために生じたものと考えられる。

さらに試料基板をアニリン水溶液に浸漬し、基板に固定化したPSSとアニリンの間にイオン対を形成させ、PSSを鋳型分子としたPANIの酸化重合によりPANI/PSS複合超薄膜をライン状にその場合成した。PANI/PSS複合超薄膜の形成は、X線光電子分光(XPS)測定、(飛行時間二次イオン質量分析)TOF-SIMS測定、原子間力顕微鏡(AFM)観察及び紫外-可視-近赤外(UV-vis-near IR)吸収スペクトル測定に基づき明らかにした。また形成されたPANIが導電性のエメラルディン塩であることも確認した。
飢餓ストレス依存的エピジェネティック応答機構とその非メンデル遺伝の解析

本研究において、私は、栄養ストレスがショウジョウバエヘテロクロマチン形成に大きな影響を与えていることを見出した。特に、遺伝子マイクロ発現アレイの解析の結果、栄養ストレス依存的エピゲノム制御において、dATF-2が中心的な働きをしていることを示唆する結果を得ることができ、栄養ストレスによる次世代への影響の分子メカニズムに迫る大きな手がかりを得ることができた。以前、私は、ショウジョウバエATF-2が、ヘテロクロマチン形成に必要で、熱ストレスなどの外部ストレス依存的に、ヘテロクロマチン領域から離脱し、ヘテロクロマチンの崩壊を誘導すること、そして、このストレスによるATF-2依存的なエピゲノム変化が、次世代に遺伝しうることを報告した。そこで、アレイ解析などにより、dATF-2によって制御されている遺伝子を探索したところ、多数の代謝関連遺伝子が同定された。そこで、本研究では、飢餓ストレスにより引き起こされる、代謝関連遺伝子領域における、dATF-2依存的クロマチン制御機構の解析と、その影響が、次世代へも受け継がれていくかどうかを明らかにする事を目標とした。今回、私は、このATF-2依存的エピゲノム制御機構における、さらなるストレスについて探索した。そうしたところ、栄養ストレスが、ショウジョウバエのヘテロクロマチン状態に影響を及ぼすことを見出し、さらには、この現象がATF-2依存的に起きていることを示唆する結果を得た。さらに、栄養ストレスによる影響の遺伝を調べるため、高栄養培地と低栄養培地で育てた親由来の子供における、遺伝子発現状態を、遺伝子発現マイクロアレイを用いて解析した。その結果、約400の遺伝子発現において、高栄養培地で飼育した親由来の子供での発現上昇が見られ、その多くが代謝系遺伝子であることが明らかとなった。そして、同じ解析をATF-2突然変異体を用いて行ったことろ、発現上昇を示した遺伝子のほとんどにおいて、栄養ストレスによる影響が観察されなかったことから、栄養ストレスによるエピジェネティックな遺伝に、ATF-2が中心的な役割を担っていることが示唆された。私は、最近、ショウジョウバエ転写因子dATF-2がヘテロクロマチン形成に必要で、熱ストレス等、外部ストレスにより、エピゲノム変化を来すこと、そして、そのエピゲノム変化が次世代へ遺伝しうることを見出した。その最初のステップとして、dATF-2完全Null変異体を作成することを試みた。ピッツバーグ大学のHongグループが改良した、ends-out gene targeting法を用いて、dATF-2遺伝子領域を完全に欠失している、遺伝子ノックアウトショウジョウバエの作成に取り組み、結果として、dATF-2遺伝子のノックアウト(KO)変異体を得ることができた。dATF-2KO系統は、正常型の外形をしており、発生も正常であった。唯一、成虫の羽が綺麗にたためず、若干開き気味の個体が数%確認された。そこで、dATF-2KO個体の飢餓耐性を調べたところ、野生型に比べ、優位に高い耐性を示すことが明らかになり、飢餓ストレスにおいて、dATF-2が生理的役割を担っていることが示唆された。予備実験により同定された、候補遺伝子に関して発現レベルを解析したところ、幾つかの遺伝子に関しては、dATF-2KO系統において、予想通り、発現が上昇しているのが明らかとなった。しかしながら、これら候補遺伝子に関しては、飢餓ストレスに対する、dATF-2依存的な発現上昇を期待通りに得られておらず、dATF-2KO系統を用いて、新たに、候補遺伝子の同定を行うことが必要である。dATF-2ノックアウトショウジョウバエの作成に関しては、当初の予定よりは遅れはしたが、確実に得ることが出来た。しかしながら、当初考えていた、いくつかの候補遺伝子に関し、飢餓ストレス下でのdATF-2依存的な発現変化を示さなかった。dATF-2依存的エピジェネティック制御を受ける遺伝子を同定するため、発現マイクロアレイ解析を行う。そして、同定された遺伝子に関し、実際に、飢餓ストレス下で、dATF-2依存的なエピジェネティック制御に関わっているかどうかを、明らかにしていく。また、候補遺伝子の代謝経路で果たす役割を推測し、どのような生理的意義を持つのかを検討する。飢餓ストレスによる、dATF-2依存的なエピジェネティック制御の分子メカニズムに迫るため、上流シグナル因子の変異体を用いて、実験的に確認する。さらに、飢餓ストレスによって引き起こされた、エピゲノム変化が次世代へ引き継がれていくかどうかを、標的遺伝子の発現レベル、ChIPなどを用いて、明らかにしていく。研究費のほとんどは、薬品類、培地類、プラスチック器具類の消耗品購入のために使用する予定である。
レヴィナスにおける『倫理』『社会性』、および『宗教』という概念の思想的位置づけ

2008年度は、現代における宗教と哲学との関係を思考するため、ローゼンツヴァイクのレヴィナスに対する影響を考慮しながら、全体性概念および歴史概念に対するレヴィナスの批判を分析する作業に特に力を入れた。当該年度の主要な研究成果は以下の通りである。(1)レヴィナスによる全体性批判の持つ思想史的意義を検討した。特に『全体性と無限』序文に代表される全体性としての歴史に対する批判をヘーゲル批判の文脈で捉える作業などを通してこの課題に取り組んだ。さらに、レヴィナスの二つの主著『全体性と無限』および『存在の彼方へ』のそれぞれに現れる時間論を、歴史批判という観点から比較検討し、レヴィナスの思想の連続性を確認するとともに、その意義を検討した。(2)レヴィナスを全体性批判の思想史に位置づけるため、また、ローゼンツヴァイクとレヴィナスとの影響関係を探るために、ローゼンツヴァイクによるヘーゲル批判を分析し、ローゼンツヴァイクの主著『救済の星』の読解を試みた。また、ローゼンツヴァイクとローゼンストックあるいはエーレンベルクとの間の書簡から、ヘーゲル批判および『救済の星』の意図を明らかにすることを試みた。当該年度は、特に『救済の星』第一部に焦点を当てた論考を発表した。また、『救済の星』全体の構造の分析も視野に入れつつ、第二部における言語論および時間論、第三部における政治論についても現在研究を継続中であるい。本研究員は、研究課題「レヴィナスにおける『倫理』『社会性』『宗教』という概念の思想的位置づけ」に従って、平成19年4月から平成20年3月までの期間、指導委託によりフランスにて博士論文を準備していた。また、10月には「証人としての主体性-レヴィナスにおける証言論」という題目で学会発表を行った。本研究員の研究課題は、レヴィナスの思想を現代哲学の文脈への位置づけ、およびその意義を認めた上での批判的継承にある。そのために、当初の研究課題として挙げたのは以下の3つである。(1)レヴィナスと同時代を生きた哲学者たちとレヴィナスとの思想的つながりを追うこと(2)ユダヤ思想の概念を、レヴィナスの哲学において再解釈すること(3)レヴィナスが提示する特異な「倫理」をどのように具体的な現実としての社会との関わりで考えることができるか、と問うことこの課題を達成するために、平成19年度は(1)に従って研究を進め、「証言」および「歴史」の文脈に着目した。これらのテーマを選んだ理由は、レヴィナスと同時代に複数の思想家が同じ概念について考えながら全体性に抗して主体性の回復を試みる営みを行っているが、こうした思想家たちの中でレヴィナスの思想の持っ独自性を理解するためである。また、課題(3)と関連して言えば、現代において、歴史記述の方法と歴史概念の捉え方は非常に大きな問題だからである。また、現在指導を受けているカトリーヌ・シャリエ女史の勧めもあり、アレントにおける「公共性」とレヴィナスにおける「社会性」との比較を、特に全体性批判の文脈の検討及び「多数性・多元性pluralite/multipulicite」の概念分析を通して行う作業を続けており、平成20年度における継続課題とする。
長期宇宙飛行に向けた人工冬眠への挑戦

冬眠(低温環境)による骨格筋の変化を解析し、筋萎縮抑制の作用機序を明らかにし、長期宇宙飛行を可能にする「人工冬眠」への応用を目指している。低温状態では、アフリカヤマネの骨格筋の酸化系酵素の活性が増大すること、骨格筋の機能や代謝に関わる遺伝子群で、温度依存的に発現量を増加あるいは減少する分子を特定した。熱ショックタンパク質の発現量の増大も明らかにした。以上の結果は、骨格筋の有酸素的な代謝能力を増大させ、骨格筋の機能的な退行的変化を予防する可能性を明らかにした。冬眠しないラットに対して薬物による疑似冬眠の誘発や骨格筋の変化の解析を検討し、疑似冬眠でも筋萎縮を抑制する傾向があることを明らかにした。長期にわたる惑星間飛行と宇宙滞在は、骨格筋の萎縮や性質の変化(筋線維のタイプ移行や酸化能力の低下)や骨量減少を引き起こすため有人宇宙探査において解決すべき大きな課題の一つである。一方で、哺乳動物が長期にわたり動きを止めると骨格筋の萎縮や骨量減少が生じるが、冬眠動物であるヤマネやコウモリは、長期にわたる冬眠期間中に、筋萎縮や骨量減少は生じない。本研究では、冬眠(低温環境への滞在を含む)による骨格筋や骨組織の変化を解析し、低体温誘導と耐性維持の分子機構を明らかにすることで長期の宇宙滞在を可能にする「人工冬眠」への応用を目指している。初年度は1高磁場MRIイメージングにより冬眠直後と長期冬眠後の同一個体における骨格筋の状態を定量比較するために、マウスを用いて筋肉別に画像解析による定量化を撮像条件とともに検討した。その結果、複数の筋が起始停止する接合部付近での判別に検討を要するが、撮像範囲を絞ることで撮影時間が短縮され、筋などの軟部組織が明確に撮れることを明らかにした。画像解析は継続中である。2アフリカヤマネの活動を制限した場合の骨格筋特性の変化と低温下15°C(他の哺乳動物が擬似冬眠できる低温状態)で4週間飼育して、それぞれ常温で通常飼育したアフリカヤマネとをサーモグラフによる皮膚温、前脛骨筋の重量、骨格筋の酸化系酵素(SDH)活性、筋線維のタイプ比、横断面積、SDH染色強度を比較した。その結果、アフリカヤマネでも活動を制限すると骨格筋、筋線維で萎縮とSDH活性の減少が他の哺乳動物同様に認められた。一方、低温環境下では他哺乳動物には見られない皮膚温が環境温度の変化に従い変化することや骨格筋においてSDH活性の増大が認められ、有酸素的な代謝能力が増大することにより、低温時でも代謝を維持していることを示唆した。初年度は、1高磁場Magnetic Resonance Imaging (MRI)生体イメージングにより、冬眠導入直後と長期間冬眠後の骨格筋、骨のイメージングから筋骨の状態を解析するための準備実験を実施したが、複数の筋が起始停止する接合部付近での判別が難しく検討が必要になり、準備実験としての画像がまだ解析中で初年度内に終了しなかった。しかしながら撮像範囲を絞ることで撮影時間を短縮し軟部組織を明瞭に取れることが確認され、骨格筋以外にも心筋の動きを比較解析できることが判明した。2アフリカヤマネを低温環境(15°C)で飼育し飼育前後での筋骨格の状態を解析した結果、活動を制限するとマウス、ラット同様に筋の萎縮が観察され酸化系酵素であるSDH活性が減少することが明らかになる一方、低温環境下での飼育ではマウスでは環境温度に関係なく皮膚温(体温)を維持しているが、アフリカヤマネでは環境温度の変化に従いほぼ環境温度まで皮膚温(体温)を下げることを明らかにした。また、SDH活性が増大することが判明した。このことは有酸素的な代謝能力を増大し低温時の代謝を維持していると考えられ、その結果、冬眠時の筋萎縮を防いでいる可能性が示唆された。3オミックス解析を目指し、次年度に向けての遺伝子解析の準備を行った。哺乳動物が長期にわたり動きを止めると骨格筋の萎縮や骨量減少が生じるが、冬眠動物であるヤマネやコウモリは、長期にわたる冬眠期間中に、筋萎縮や骨量減少は生じない。本研究では、体の機能や形態を維持できる冬眠のメカニズムを明らかにして、長期の宇宙滞在を可能にする「人工冬眠」への応用を目指している。さらに、老化によって生じる筋萎縮を予防するための方法を確立できると期待される。平成27年度は、アフリカヤマネの低温下15°C(他の哺乳動物が擬似冬眠できる低温状態)での飼育により、他哺乳動物には見られない皮膚温が環境温度の変化に従い変化することや骨格筋において有酸素的な代謝能力が増大することにより、低温時でも代謝を維持することを示した。平成28年度は低温環境下飼育の温度条件を変え生存率、皮膚温(体温)の変化を観察し、代謝維持に関する遺伝子群や骨格筋の機能や代謝関連の遺伝子群、特にPGC-1α、FOXO1、HSPsなどの発現の温度依存性を解析した。アフリカヤマネの低温(10°C、15°C、20°C)下飼育では、15°Cでの飼育を6週間にわたって継続することができた(飼育6週目で生存率100%)。なお、10°Cでの飼育では、この温度に耐えられなかった。アフリカヤマネの体温は、環境温度に依存して変化すること、15°Cの低温飼育によって酸化系酵素活性が増大することが明らかになった。低温飼育による酸化系酵素活性の増大は、低温に対して体を保護するために生じた骨格筋での適応によるものと推察された。

さらに、温度依存的にPGC-1αのmRNA量の増加とFOXO1の減少、さらにHSP70 mRNAの発現量に増大、が認められた。以上の結果から、アフリカヤマネを低温(15°C)飼育することによって、骨格筋の有酸素的な代謝能力が増大して、骨格筋の機能的な退行的変化を予防できることを明らかにした。昨年度計画した推進方策に従い、以下のごとく研究を進めおおむね予定した解析を実施できた。常温(25°C)と低温(15°Cと20°C)での6週間の生存率は100%であった。一方、10°Cでは、2週目に50%の生存率、3週目に30%の生存率、4週目では生存率は0%であることを確認することができた。また、飼育6週間目の表面皮膚温(体温)は、25°Cで飼育したヤマネでは32.1 ±0.3°C、20°Cでは24.3 ±1.1°C、15°Cでは17.3 ±0.4°Cと、環境温度に体温を順応させることを明らかにした。さらに、筋の酸化系酵素(SDH)活性については、25°C及び20°Cで飼育したヤマネではほとんど差がなく、一方、15°Cで飼育したヤマネでは20°Cおよび25°Cで飼育したヤマネの筋におけるSDH活性よりも有意に高い値を示した。筋の酸化活性が増大することで代謝能力を上げて低温時の代謝を維持していることを明らかにした。活動制限飼育下で筋萎縮を起こしたヤマネの筋では酸化活性が低下し、PCG-1αのmRNAは減少し、逆にFOXO1のmRNAは増加していたが、低温下では温度依存的にPCG-1αのmRNAは増加し、FOXO1のmRNAが減少すること、また筋のHSP70(Heat shock protein 70 )のmRNA発現量については、25°Cで飼育したヤマネと20°Cで飼育したヤマネではほとんど差がなかったが、15°Cで飼育したヤマネの筋のHSP70のmRNA発現量は、20°Cおよび25°Cで飼育したヤマネよりも有意に高い値を示した。コウモリの冬眠前後では骨格筋に萎縮が認められず、さらに、筋萎縮の抑制にはHSP70が関係していることが報告されており、同様にアフリカヤマネにおいてもHSP70が関係し、低温飼育では発現量が増加することを明らかにしたが、他のHSPやFOXO3などの検討ができなかった。本研究では、冬眠(低温環境への滞在を含む)による骨格筋の変化を解析し、低体温で誘導される分子の筋萎縮抑制の作用機序を明らかにすることで長期の宇宙滞在を可能にする「人工冬眠」への応用を目指している。初年度は、骨格筋の定量比較のために、マウスを用いて高磁場MRIイメージングによる画像解析を検討し、軟部組織が十分解析できることを確認した。低温状態(15°C)短期間飼育のアフリカヤマネは、皮膚温が環境温度に依存することや骨格筋での酸化系酵素の活性の増大を認めた。平成28年度は、アフリカヤマネの長期低温飼育を目指し、飼育の温度条件を変え生存率及び皮膚温(体温)の変化を観察し、15°C、20°Cでは飼育を6週間継続(100%生存)できることを確認できた。10°Cでは、2週目で50%、4週目で0%であった。骨格筋の機能や代謝に関係する遺伝子の中で、温度依存的にPGC-1αのmRNA量の増加とFOXO1の減少、さらにHSP70 mRNAの発現量に増大が認められた。本年度では、これまでの成果を学会報告した。さらに冬眠しない哺乳動物の薬物による疑似冬眠の誘発や骨格筋の変化を検討した。薬物(アデニル酸:5'-AMP)の1回投与でラットは、15°C付近まで体温を下げ約6時間継続した。
SOI基板上ナノ電子デバイスの研究とそのナノ・バイオ分析システムへの展開

本研究は、ナノエレクトロニクスにおける高集積化、高速化、低消費電力化、高機能化の限界を、SOI基板上ナノ電子デバイスにより打破するための要素技術を確立し、なおかつそのナノ・バイオ分析システムへの展開の可能性を模索することである。本年度は、以下の2点に的を絞って研究を行った。(1)デバイス・システムの集積化基板として用いるSOI基板の電気的特性評価論文は2件発表済である。(2)高性能LSIへ向けたSOQ MOSFETの有用性の実験的検証これまでの研究では、SOI MOSFETを完全空乏型から完全反転型にすることにより、ゲート電界が反転層形成に効率よく利用され、その結果として短チャネル効果が有効に抑制されることを示してきたが、今回は、Silicon On Quartz (SOQ)基板を用いることによりゲート電界の効率がさらに向上できることを提案し、その有用性を検証した。SOQ基板においてはSOI基板と異なり埋込酸化膜下のイオン化不純物に終端する電気力線が無くなる分、ゲート電気力線が反転層形成に有効に使われることになる。結果として、SOQ MOSFETの電気的特性は向上し、携帯電話やノートパソコンに代表されるモバイル機器で要求される低消費電力化を実現するための手法の1つとして有用であることを実験とデバイスシミュレーションにより示した。現在論文作成中である。1.デバイス・システムの集積化基板として用いるSOI基板の電気的特性評価。SOI MOSFETの電気的特性からSOI基板におけるキャリアのライフタイムを導出する手法を提案し、評価を行った。一般的にSOI基板において、SOI膜厚の平坦さ、品質などから張り合わせ基板が主流になりつつあるが、我々は"キンク効果の抑制"という観点から、寧ろイオン注入法により作製されたSIMOX基板が有効であることをはじめて実験的に証明し、新たなSOI電子デバイスの設計指針を明らかにした。この研究は今後、光減衰法によるキャリアライフタイムの評価を行い、更に発展させる。論文は1件目が発表予定で、2件目が投稿中である。2.SOI電子デバイスのモデリングおよびデバイスシミュレーション。極微細SOI MOSFETで発現するSOI/BOX界面のDIBL(BOX膜中を通るドレイン電界による障壁低下)の解決が急務となっている。新規Source/Drain構造を有するSOI MOSFETはDIBLを抑制し、携帯電話やノートパソコンに代表されるモバイル機器で要求される低消費電力化を実現するための手法の1つとして有用であることをデバイスシミュレーションにより示した。論文は1件投稿中で、特許も申請中である。
19-20世紀転換期における英米文学と宗教・スピリチュアリズムとの交流

19世紀から20世紀へと移り変わる時代の英米文学において、宗教やスピリチュアリズムに関する動向を取り入れた作品が見られる。その受容に際して、一部の作家は、表面的な知識にとどまらず、ある程度まで学者や宗教者の思想に精通したうえで、それらを作品に反映させているように思われる。本研究は、作家と思想家との交流に新たな光を当て、宗教やスピリチュアリズムに対する作家の批評性がどのようなかたちで作品に表れているかを解明することを目指す。
聴覚障害教育における手話の言語能力評価法に関する基礎的研究ー音声言語能力評価法との比較を通してー

1)手話語彙および構文能力の発達に関する資料の収集両親聴覚障害家庭に協力を依頼して親子のコミュニケーション場面を定期的にVTR収録した。コミュニケーションの場面から手話表現(単語および文)を抽出した。更にこれを補足する形で、母親に対象児が日常生活のなかで使用している手話表現のリストアップを依頼しそれをVTR収録した。収集した語彙・構文パタンに基づいて幼児手話の特徴を分析した。・発達初期の手話と身振りはその区別が必ずしも明瞭ではなかった。・1、2歳児について、音声言語にみられる擬声語・擬態語に相当する手話の出現、語の般化、教育機関で使用しているキュードスピーチの影響などが確認された。・語のつながり方(構文パタン)について手話特有と思われる形式が認められた。・5歳児については、音声言語との並行使用の場面が多く見られた。・コミュニケーションをする場面や情況に応じて手話表現の使い分けが見られた。すなわち音声言語との並行使用と、成人聴覚障害者的手話の使用が確認された。2)聾学校生徒の手話使用の実態調査高等部国語科における教師および生徒の手話使用についてアンケート調査を行った。・多くの教師が手話を「口話の補助手段」として使用し、日本語に従属したものとしてとらえていた。・教師は、手話を情報伝達に効率的で有効なものとして考えているが、自己および生徒の手話能力を、教科学習に利用するには不十分であると見ていた。
先行する課題に設定した反応労力の操作が報酬刺激への価値判断に与える影響

研究目的本研究は、労力の異なる3種類の課題(労力小、中、大)を設定し、労力の系統的な操作が課題に後続する報酬への価値判断に及ぼす影響を検討した(研究1)。また、労力量が一定の場合と不定の場合で価値判断に影響を及ぼすか検討するため、課題の設定値を不定にし、研究1の結果と比較、検討した(研究2)。研究方法大学生を実験参加者とし、労力と報酬刺激との関係を学習する訓練セッションと、報酬刺激となる無意味図形の選択を行うテストセッションを実施した。研究1では訓練セッションでは労力として設定したキー押し課題と報酬刺激の選択を1試行とし、試行を繰り返した。キー押し課題では素早く正確に10回キーを押し、その後Enterキーを押すことを実験参加者に求めた。これらのキー押し課題を1セットとし、セット数により労力の異なる3種類の課題(労力小、中、大)を設定した。実験参加者はキー押し課題終了後、提示された報酬刺激の選択を行った。訓練セッション終了後、テストセッションにおいて報酬刺激間の選択場面を設定し、価値判断の指標とした。研究結果研究1において労力小課題および労力大課題に後続した報酬刺激の選択率が労力中課題に比べ、高い傾向を示した。研究2では、各課題の選択率に一貫した傾向が認められなかった。その理由として、課題間の区別が明確でなかったことから自己ルールの形成が影響していたものと考えられる。本研究では、3種類の課題を設定することにより、価値判断において従来の労力の大きい課題の報酬刺激への偏好だけでなく、小さい課題の報酬刺激への偏好を示した。また今後の展望として、労力に影響するルールに関する検証の必要性を示した。
アルミニウム合金中のScの特異的添加効果の発現機構の解明

アルミニウム合金へのScのすぐれた添加効果の機構解明にとつて重要な,Al_3Sc化合物相の析出挙動の研究およびアルミニウム中のScの不純物拡散係数の測定を主目的とした。Al-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金でのAl_3Sc化合物相の析出挙動を電気抵抗測定,および核磁気共鳴測定等によって研究した.Al_3Sc化合物の析出の速度論的研究から,その速度定数を決定した.拡散に関しては,広い温度範囲でアルミニウム中のScの不純物拡散係数を自ら製造したその放射性トレーサーを用いて測定した.低温域ではアルミニウム中でのScの拡散速度は他の遷移金属元素よりも大きく,Al-Sc過飽和固溶体の分解速度が他の遷移金属元素を含有するアルミニウム二元合金のそれよりも著しく大きい結果を裏付けることが出来た.アルミニウム中のScの拡散係数の結果とAl_3Sc化合物の析出の速度論的研究から得られたその速度定数を結びつけて,Al_3Sc化合物/α-Al固溶体の界面エネルギーを評価した.その値は,従来報告されている,アルミニウム合金における他の非整合な析出物のそれよりもかなり小さいことがわかった.低濃度合金での析出研究に極めて有用な核磁気共鳴法によって,Al-Sc系およびAl-Mg-Sc系のアルミニウム側のScの固溶度の再評価およびAl-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出の速度論の比較を行った.純アルミニウムにおけるScの固溶度は既発表の藤川の結果の妥当性が裏付けられた.Al-Mg系でのScの固溶度は純アルミニウムにおけるよりもかなり小さく,その温度依存性が大きいことがわかった.Al-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出速度はAl-Sc合金におけるよりもかなり速いこともわかった.これらの結果はAl-Mg合金への顕著なSc添加効果を理解する上で,極めて重要な結果と思われる.アルミニウム合金へのScのすぐれた添加効果の機構解明にとつて重要な,Al_3Sc化合物相の析出挙動の研究およびアルミニウム中のScの不純物拡散係数の測定を主目的とした。Al-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金でのAl_3Sc化合物相の析出挙動を電気抵抗測定,および核磁気共鳴測定等によって研究した.Al_3Sc化合物の析出の速度論的研究から,その速度定数を決定した.拡散に関しては,広い温度範囲でアルミニウム中のScの不純物拡散係数を自ら製造したその放射性トレーサーを用いて測定した.低温域ではアルミニウム中でのScの拡散速度は他の遷移金属元素よりも大きく,Al-Sc過飽和固溶体の分解速度が他の遷移金属元素を含有するアルミニウム二元合金のそれよりも著しく大きい結果を裏付けることが出来た.アルミニウム中のScの拡散係数の結果とAl_3Sc化合物の析出の速度論的研究から得られたその速度定数を結びつけて,Al_3Sc化合物/α-Al固溶体の界面エネルギーを評価した.その値は,従来報告されている,アルミニウム合金における他の非整合な析出物のそれよりもかなり小さいことがわかった.低濃度合金での析出研究に極めて有用な核磁気共鳴法によって,Al-Sc系およびAl-Mg-Sc系のアルミニウム側のScの固溶度の再評価およびAl-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出の速度論の比較を行った.純アルミニウムにおけるScの固溶度は既発表の藤川の結果の妥当性が裏付けられた.Al-Mg系でのScの固溶度は純アルミニウムにおけるよりもかなり小さく,その温度依存性が大きいことがわかった.Al-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出速度はAl-Sc合金におけるよりもかなり速いこともわかった.これらの結果はAl-Mg合金への顕著なSc添加効果を理解する上で,極めて重要な結果と思われる.各種のアルミニウム合金に極少量のScを添加すると、各種の諸性質が飛躍的に改善される効果が最近見いたされているが、その機構に関しては今なお不明な点が多い。本研究では、その効果で重要な役割をになっているAl_3Sc化合物の時効析出の研究およびアルミニウム中のScの拡散係数の測定によって、その機構を解明することを目的としている。本年度は、第一にAl-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出挙動を電気抵抗測定、電子顕微鏡観察、硬度測定および核磁気共鳴で調べた。Al_3Sc化合物の析出の速度論的研究から、その速度定数を決定した。核磁気共鳴によって、Al-Sc系およびAl-Mg-Sc系のアルミニウム側のScの固溶度の再評価を行った。さらに同法よってAl-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出の速度論の比較を行った。アルミニウム中のScの低温度領域での不純物拡散係数を決定した。アルミニウム中のScの拡散速度は、高温域では他の遷移金属元素のアルミニウム中のそれと同じくアルミニウムの自己拡散よりも遅い。一方、低温域ではアルミニウム中でのScの拡散速度は他の遷移金属元素よりも大きく、Al-Sc過飽和固溶体の分解速度が他の遷移金属元素を含有するアルミニウム二元合金のそれよりも著しく大きい結果を裏付けることが出来た。アルミニウム中のScの拡散係数の結果と他の実験結果を結びつけてAl_3Sc化合物/α-Alの界面エネルギーの評価を行った。

さらに、2001年日本金属学会春季大会において「軽金属合金におけるスカンジウムの特異な添加効果」という標題でシンポジウムを藤川が開催し、本研究に関連した議論を行った。各種のアルミニウム合金に極少量のScを添加すると、各種の諸性質が飛躍的に改善される効果が最近見いだされているが、その機構に関しては今なお不明な点が多い。本研究では、その効果で重要な役割をになっているAl_3Sc化合物の時効析出の研究およびアルミニウム中のScの拡散係数の測定によって、その機構を解明することを目的としている。本年度は、第一にAl-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出挙動を主に核磁気共鳴法で研究した。Al_3Sc化合物の析出の速度論的研究から、その速度定数を決定した。先ず、Al-Sc系およびAl-Mg-Sc系のアルミニウム側のScの固溶度の再評価を行った。さらに同法よってAl-Sc合金およびAl-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出の速度論の比較を行った。前者の研究で得られた結果としては、純アルミニウムにおけるScの固溶度は約20年前に決定された藤川の結果の妥当性を裏付けた。後者の研究では、Al-Mg系でのScの固溶度は純アルミニウムにおけるよりも小さいことがわかった。Al-Mg-Sc合金におけるAl_3Sc化合物の析出速度はAl-Sc合金におけるよりもかなり速いことがわかった。アルミニウム中のScの低温度領域での不純物拡散係数を特に詳しく測定した。低温域ではアルミニウム中でのScの拡散速度は他の遷移金属元素よりも大きく、Al-Sc過飽和固溶体の分解速度が他の遷移金属元素を含有するアルミニウム二元合金のそれよりも著しく大きい結果を裏付けることが出来た。アルミニウム中のScの拡散係数の結果と他の実験結果を結びつけてAl_3Sc化合物/α-Alの界面エネルギーの評価を行った。これらの結果は、2001年の希土類学会および軽金属学会で発表した。
Ｓｉｒｔ１分子による唾液分泌制御機構の解明

老齢マウスにカロリー制限を施すことで唾液腺局所でのSirtの発現ならびに活性増強を認めた。カロリー制限により、唾液分泌は増加し、酸化ストレスマーカーの8OH-dGは減少していた。また、唾液腺局所への炎症細胞浸潤は減少し、炎症性サイトカインも低値を示した。マイクロアレイの結果からは炎症・免疫関連遺伝子に加えてアミノ酸代謝関連遺伝子にも変動が認められた。発現増強が認められたセリンをマウスに摂取させたところ、投与後三週間まで唾液分泌の増加傾向が認められた。カロリー制限によりミトコンドリアの数は減少していたものの、加齢に伴うミトコンドリア変異は減少し、ミトコンドリア当たりのATP産生量も増加していた。平成23年度は遺伝子導入(TG)マウスの繁殖ならびに6ヶ月齢までの雄マウスについて2週に1回の頻度で唾液を測定し、両マウスにおける唾液分泌能の評価を行う予定であったが、遺伝子改変マウスの繁殖率が悪く、実験をするまでに至らなかった。ノックアウトマウスは再度、共同研究先から供与を受ける事にした。このことから、40週齢のC57BL/6マウスに30%のカロリー制限を施し、検討を行った。カロリー制限3ヶ月後、6ヶ月後の唾液分泌量は予備的検討と同様に普通食餌を与えたマウスに比べて有意に多かった。さらに、6ヶ月カロリー制限後のマウス唾液腺組織を摘出し、サイトカイン産生、Sirt1活性、酸化ストレス関連因子の定量を行った。サイトカイン産生は組織からRNAを抽出後、cDNAを合成し、各サイトカインに特異的なプライマーを用いてreal-time PCR法にてmRNAの発現を定量的に評価した。またSirt1活性は組織からタンパク質を抽出ご、活性測定用キットを用いて定量した。さらに酸化ストレス関連因子として、DNAの酸化の指標となる80H-dGについてキットを用いて測定した。その結果、カロリー制限により炎症性サイトカインのTNFα、IFNγ、IL-6の発現量が減少し、Sirtlの発現ならびにその活性は増強した。また酸化ストレスの指標となる8 OH-dGは減少し、抗酸化作用のあるSODの発現は増強していた。カロリー制限における唾液分泌亢進の作用機序について詳細に検討する目的で、実験種量後に採取した唾液腺由来RNAを用いてマイクロアレイ解析を行い、現在候補遺伝子の選出を行っている。昨年度までに行ったDNAマイクロアレイのGO解析でL-serin生合成プロセス、セリンファミリーアミノ酸生合成プロセス、L-serin代謝プロセス関連遺伝子の発現増強が認められたことをうけ、C57BL/6マウスにセリン含有食餌を自由摂取させ、唾液分泌量の変動を検討した。対照として普通食餌、アラニン含有食餌を投与した。その結果、投与開始三週間までは、普通食、アラニン食と比べて唾液分泌量は増加傾向が認められた。さらに、唾液分泌障害に対するセリンの作用を検討する目的で、唾液腺に放射線照射を施したマウスを用いて同様の検討を行った。その結果、放射線照射前はセリン投与群で唾液分泌増強傾向が認められたが、放射線照射後には普通食、アラニン食と同程度の唾液分泌を認めた。これらのことから、セリンは通常状態では唾液分泌に何らかの影響を与えるが、酸化ストレスなどによる唾液分泌減少に対しては、奏功しない可能性が考えられた。さらに、カロリー制限によるミトコンドリアの数、あるいは変異の頻度への影響を検討した。マウスの唾液腺から抽出したDNAについて、ミトコンドリア特異的な遺伝子mtCOXに対するプライマーを用いてreal-time PCR法によりミトコンドリアの数を確認した。その結果、予想に反して自由摂取群に比べ、カロリー制限群でミトコンドリア数は減少している傾向が認められた。次にミトコンドリアの変異の程度を調べたところ、自由摂取群に対してカロリー制限群では変異の程度が低く、その頻度は7週齢のyoungマウスと同程度であった。また、ATP産生能についても検討を行ったが、カロリー制限群では、ミトコンドリア当たりのATP産生能は増加していることが確認できた。これらのことから、カロリー制限により、加齢に伴うミトコンドリアの変異が抑制あるいは修復され、唾液分泌能に影響を与えた可能性が推測できた。Sirt1遺伝子発現が見込まれるカロリー制限による唾液分泌能への影響について検討を行った。40週齢のC57BL/6マウスに30%のカロリー制限を施し、唾液分泌能の亢進を認めたマウスの唾液腺からRNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。GO解析の結果,カロリー制限マウスで2倍以上減少していた遺伝子には、免疫システムプロセス、免疫応答、T細胞活性化、免疫システムプロセス正の制御、免疫システムプロセス制御、白血球活性化、細胞活性化、リンパ球活性化、刺激反応制御、T細胞活性化正の制御、等多くの遺伝子群が、カロリー制限により抑制されていた。