hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋〓受容体の生理的意義(単離培養心筋細胞を用いた研究)

本研究では,先ずラット心空筋細胞標本でα-アドレナリン受容体に選択性の高いα_1-アドレナリン受容体遮断薬[^3H]-プラゾシンを用いて結合実験を施行し,更にこれらの心筋α-アドレナリン受容体の加令・甲状腺機能亢進状態・褐色細胞腫による生体内脱感作等の生理,病態時における調節を検討した.心筋α-アドレナリン受容体は加令に伴って現象したが,若年・老年両群のラットいずれにおいても甲状腺ホルモン処理によりその受容体数が更に減少することが観察された.即ち,若年ラットでは58%,老年ラットでは33%の減少が認められた.分散分析より動物の年令及び,甲状腺ホルモンの2つの要因が独立して,心筋α_1アドレナリン受容体数を調節していることが明らかとなった.次に,褐色細胞腫ラットモデルを用い心筋のα受容体の脱感作現象を検討した.心筋膜標本における[^3]-プラゾシンによって同定されたα_1受容体はその最大受容体結合数が褐色細胞腫ラット心筋において, 33%の低下を認めた.一方,飽和曲線から得られた解離定数(KD)には両群で差を認めなかった.以上,加令により心筋α_1アドレナリン受容体は減少すること,更に甲状腺ホルモン処理により老年ラットにおいても若年ラット同様にその心筋α_1アドレナリン受容体が調節されることが判明した.また褐色細胞腫ラットの心筋を用いた研究より明らかなように,心筋α_1アドレナリン受容体もその数の減少を受けることが明らかとなった.これらの研究より明らかなように心筋α_1アドレナリン受容体はβアドレナリン受容体と同様,生体の各種生理・病態時にダイナミックに変動しうる結論された.本研究では,先ずラット心空筋細胞標本でα-アドレナリン受容体に選択性の高いα_1-アドレナリン受容体遮断薬[^3H]-プラゾシンを用いて結合実験を施行し,更にこれらの心筋α-アドレナリン受容体の加令・甲状腺機能亢進状態・褐色細胞腫による生体内脱感作等の生理,病態時における調節を検討した.心筋α-アドレナリン受容体は加令に伴って現象したが,若年・老年両群のラットいずれにおいても甲状腺ホルモン処理によりその受容体数が更に減少することが観察された.即ち,若年ラットでは58%,老年ラットでは33%の減少が認められた.分散分析より動物の年令及び,甲状腺ホルモンの2つの要因が独立して,心筋α_1アドレナリン受容体数を調節していることが明らかとなった.次に,褐色細胞腫ラットモデルを用い心筋のα受容体の脱感作現象を検討した.心筋膜標本における[^3]-プラゾシンによって同定されたα_1受容体はその最大受容体結合数が褐色細胞腫ラット心筋において, 33%の低下を認めた.一方,飽和曲線から得られた解離定数(KD)には両群で差を認めなかった.以上,加令により心筋α_1アドレナリン受容体は減少すること,更に甲状腺ホルモン処理により老年ラットにおいても若年ラット同様にその心筋α_1アドレナリン受容体が調節されることが判明した.また褐色細胞腫ラットの心筋を用いた研究より明らかなように,心筋α_1アドレナリン受容体もその数の減少を受けることが明らかとなった.これらの研究より明らかなように心筋α_1アドレナリン受容体はβアドレナリン受容体と同様,生体の各種生理・病態時にダイナミックに変動しうる結論された.心筋の単離培養系の確立が、我々の研究のために必要で今年度はラットの単離心筋を得る準備に使われた。我々が既に行っている肝細胞や脂肪細胞と異なり、特に成熟ラットでは、未だ生存細胞数の割合が低く、また培養を長期行うと線維細胞などが増えてくるので、αないしβ受容体の定量をするのには未だ不充分と考えられた。当該年度で購入した倒立顕徴鏡および画像モニターは細胞機能の観察を行うのには都合が良かったが、今後連続的に拍動数を記録・計測したりするにはさらにそのための装置の開発が必要である。また多くの細胞のデータを単離心筋の一つ一つの細胞の反応からとらえる場合、どの様に処理するかは、心筋細胞の収量が特に多くなった場合問題と思われた。単離脂肪細胞・単離肝細胞ではαないしβ受容体の定量は充分行えたので、今後培養条件の改良が、この研究を推すめる第一前提となる。
「親力」向上にむけた行政の取組み―父親や祖父母も対象にした包括的な親支援のあり方

現代日本の父親・母親・祖父母を対象として家庭生活と働き方等に関する調査研究を行った。1全国市区町村による親や祖父母に向けた講座について、子育て担当部署及び教育委員会家庭教育部署に対する郵送法による包括的な全数調査を行った。また代表事例に対する質的調査も行った。両者とも講座内容や参加者、評価等をたずねた。2父・母・祖父・祖母の4層に対し、それぞれ一定数の回収を求めた質問紙調査を実施した。子どもや孫との関係、父母や祖父母向け講座への参加経験・家庭生活・社会経済的地位等に関してたずねた。3就業中の既婚で子持ちの3050代男性に対し、企業を介して、家庭生活・家事育児・職業等に関する郵送調査を行った。2013(H25)年度の研究成果は、次の通りである。1前年度同様、関連する先行文献をできうる限り広く探し、実際に入手した。それらを継続的に精読した。父親や祖父母を対象とした公的プログラムの実証研究のあり方や動向について、最新状況の把握に努めるとともに、プログラム関連の量的分析手法についても、情報収集した。2全国自治体等調査を実施するために、質問紙を作成した。実施内容の詳細、プログラム評価、参加者のリクルーティング等に関する質問項目を、前回科研費による調査の結果および既存研究等をもとに、洗練させた。3全国の教育委員会家庭教育担当部署および子育て支援関連部署にむけて、悉皆調査をおこなった。郵送調査によるものだった。データ入力、データクリーニング、統計的分析もおこなった。4自治体へのヒアリング調査もおこなった。祖父母講座に関する事例調査であった。5成果物として、以下(a)(c)の拙稿にまとめた(いずれも単著)。(a)「祖父母むけ公的プログラムのあり方に関する論考ー母親の“実家依存"との関連においてー」『生涯学習とキャリアデザイン法政大学キャリアデザイン学会紀要』11: 53-58、(b)「父親・祖父母等むけ公的プログラムに関する全国市区町村悉皆調査の中間報告」『生涯学習とキャリアデザイン法政大学キャリアデザイン学会紀要』12、(c)「祖父母むけ公的プログラムにおける効果評価とリクルーティングー“孫育て講座"に関する事例検討」『法政大学キャリアデザイン学部紀要』11。また、随時、国内外の文献やマスメディア内容からも情報収集をおこない、父親や祖父母の今日的現状の把握にも努めた。2012(H25)年度の研究成果は、次の通りである。1まずは、関連する先行文献をできうる限り広く探し、実際に入手した。そしてそれらを精読した。とりわけ国外(主に米国)の文献を中心に精読し、父親や祖父母を対象とした公的プログラムの実証研究のあり方や動向について、最新状況の把握に努めた。プログラム評価の量的把握における分析手法についても、留意した。22年目(H25)の自治体等調査に先だつ事前調査として、1年目(H24)は自治体等へのヒアリングを実施した。教育委員会における家庭教育担当者等に対して訪問調査および電話調査をおこない(おもに関東および中部地方中心)、現場でのプログラムの実態や住民のニーズ等を丹念に聞き取った。また、H25に実施予定の自治体等調査にむけた課題や注意すべき点も認識した。3以上の成果をふまえて、今後実施予定の調査に使用する、質問紙の作成にとりかかった。現場の目線を大切にしたトピック・視点・文言等を調整してきた。またプログラム評価という研究に即した要素も重視してきた。なお、1年目(H24)の自治体へのヒアリング調査および文献研究による分析結果は、拙稿にまとめた(「父親・祖父母対象の公的プログラムのあり方についての検討家庭教育支援事業における父親教室・祖父母教室」『法政大学キャリアデザイン学部紀要』10(3): 93-108)。2014(H26)年度の研究成果は、次の通りである。1初年度と2年目同様、関連する先行文献をできうる限り探し、実際に入手した。3年目である昨年度つまり2014(H26)年度は、とりわけ英語圏で出版されたもの、かつ親むけプログラムを実証的に効果検証しているもの(できる限り父親や祖父母むけのもの)を積極的に入手した。それらを参考にすることによって、自らが英語論文として国際誌に投稿できるように準備を進めた。22年目(2013(H25)年)に実施した全国自治体等調査(教育委員会および子育て支援関連部署宛て)のデータを用いて、統計分析を進めた。論文に掲載できるよう、単なる集計でなく、過去の既存研究の結果を踏まえた上で検証を進めた。3プログラムの利用者側に対する調査として、祖父・祖母・父親・母親という4層に対して、質問紙調査を実施すべく準備を進めた。質問内容を検討し、実際に作成・印刷した。また、調査設計・企画として、どのような形で一定数からの回収を見込んだ調査の実施が可能か詳細に検討し、実際に調査を行った。量的データが収集された。4成果物として、以下(a)(b)の拙稿にまとめた(いずれも単著)。(a)「ペアレンティング・プログラム実施者にむけた実践的示唆ー行政による父親むけプログラムに関する全国調査の結果から」『生涯学習とキャリアデザイン法政大学キャリアデザイン学会紀要』13: 101-107、(b)「昨今の父親むけプログラムを対象とした国内外の既存研究レビュー効果評価に関する学術的・実践的示唆」『生涯学習とキャリアデザイン

法政大学キャリアデザイン学会紀要』14。また、随時、国内外の文献やマスメディア内容からも情報収集をおこない、親や祖父母の今日的現状の把握にも努めた。2015(H27)年度(当研究における最終年度)の研究成果は、次の通りである。1これまでの3年間と同様、関連する先行文献をできうる限り探した(国内外における検索エンジンを試使用した)。それらの文献を国内外から実際に入手した。その際、書籍・論文等の形態を問わず、多岐に渡るようにした。2本研究2年目(2013(H25)年)に実施した全国自治体等調査(教育委員会、および子育て支援関連部署宛て、郵送調査)の量的データを用いて、さらなる統計的な分析を進めた。英語圏で投稿・受理される論文における分析としての国際的水準を保つものとすべく、精度の高い量的分析を意識した。3その量的分析の結果を用いて、学術論文を執筆した。その原稿を英語に変え、英文校正も行った。英語圏のトップレベルにあるジャーナルに投稿を済ませた(現在、査読結果待ちである)。4日本国内のA県における、既婚で子どもを有する父親たち(3050代男性)への質問紙調査を企画した。実際に質問紙を作成し、それを印刷・封書した上で、実施(配布・回収)した。その結果、約300名からの回答(量的データ)を得た。さらにデータ入力・クリーニングを済ませた。5昨年度までの調査研究の中間報告として、拙稿を執筆し、掲載された(単著)。2016「行政プログラムの評価研究における方法論的考察ペアレンティグ・プログラムに関する〝束〟としての調査分析」『法学研究』89(2): 371-387現代日本の父親・母親・祖父母を対象として家庭生活と働き方等に関する調査研究を行った。1全国市区町村による親や祖父母に向けた講座について、子育て担当部署及び教育委員会家庭教育部署に対する郵送法による包括的な全数調査を行った。また代表事例に対する質的調査も行った。両者とも講座内容や参加者、評価等をたずねた。2父・母・祖父・祖母の4層に対し、それぞれ一定数の回収を求めた質問紙調査を実施した。子どもや孫との関係、父母や祖父母向け講座への参加経験・家庭生活・社会経済的地位等に関してたずねた。3就業中の既婚で子持ちの3050代男性に対し、企業を介して、家庭生活・家事育児・職業等に関する郵送調査を行った。現在まで、当初の計画はおおむね順調に進展していると考える。それは以下の点からである。1当初目標としていた関連文献(既存研究)に関しては、国内外から入手できており、実際に読み進められている。自らの調査研究の方向性に役立つものが入手できている。2自治体等へのヒアリングに関して、必要に応じて進められている。ヒアリングによって聞き出した内容も、これまでの拙稿にまとめることができた(研究実績の概要参照)。3全国自治体への郵送調査を、予定通り実施することができ、その成果物としての量的データを分析している。
気管気管支軟化症における細胞外マトリックス分解酵素の発現に関する実験

気管気管支軟化症(TBM)は,気管・気管支壁の支持性が減退し,呼出時に内腔の虚脱を招く疾患で,Relapsing polychondritis(RPC)は全身の軟骨組織およびムコ多糖類を多く含む組織を系統的に侵す疾患で共に病因は明かではない。両疾患の気管・気管支軟骨及び耳介軟骨における細胞外マトリックス分解酵素(Matrix metalloproteinases,MMPs)の発現を特に軟骨の主な構成成分であるII型collagenとproteoglycanに特異性のあるMMP-1(collagenase)・MMP-3(stromelysin)及びこれらに拮抗するTIMP-1についてin situhybridization(ISH)法および免疫染色により検討した。対象はTBM10例とRP3例および当科で肺切除術を施行した症例と剖検例合わせて40例を対象とした。パラフィンブロックより連続切片を作製し,それぞれ約400KbよりなるMMP-1・MMP-3とTIMP-1のcDNA probeをニックトランスレーション法で^3H-thymidineで標識しISHを行なった。またモノクローナル抗体を用いて免疫染色を行いコントロール群と比較検討した。結果,MMP-1およびTIMP-1の発現陽性細胞は軟骨細胞,線維芽細胞,繊毛上皮細胞,血管内皮細胞であり,またMMP-3は軟骨細胞,線維芽細胞であった。さらにTBMおよびRPの軟骨組織ではコントロール群に比しMMP-1・MMP-3は有意に広範囲で多くのmRNAが産生されていた。TIMP-1では差はなかった。一方,免疫染色の評価では3種全ての酵素において有意に広い範囲の細胞で陽性であった。今回の結果よりTBM・RPともに成因にこれらの酵素の多大なる関与が示唆され,両疾患発症のメカニズム解明のための有益なる結果であったと思われる。
PARP-1によるHIV-1のインテグレーションおよび遺伝子発現の制御機構の解析

HIV-1が細胞に侵入した後、逆転写反応によるウイルスDNAゲノムの合成、ウイルスDNAゲノムとウイルスタンパク質の核内輸送、そして細胞染色体遺伝子へのウイルスDNAゲノムのインテグレーションという一連の反応が進行する。この過程では、Pre-integration complex(PIC)が形成される。前年度まで、PICの構成成分にPARP-1がおよぼす影響を解析してきたが、実験手法上の問題もあり、PARP-1の関与を明確にすることが出来なかった。そこで、今年度は、異なるアプローチによる解析を進めた。具体的には、PARP-1及びその他の宿主細胞因子を標的とするsmall interference RNA(siRNA)を導入した細胞にHIV-1を感染させ、ウイルスDNAゲノムとウイルスタンパク質の核内への輸送効率と、細胞染色体遺伝子へのウイルスDNAケノムのインテグレーション効率について、real-time PCR法を用い、経時的な定量解析を行った。また細胞質と核の分画も行い、これらのサンプルにおけるウイルスDNAの定量解析も行った。その結果、PARP-1に関して明確な解析結果は得られなかったが、別の宿主細胞因子であるadaptor-related protein complex 2 alpha subunit(AP2a)に対するsiRNAが、HIV-1ゲノムの核移行とその後のインテグレーション反応を著明に亢進することがわかった。またAP2aとHIV-1ゲノムの核移行に関わる他の細胞因子の会合を示唆する解析結果が共焦点レーザー顕微鏡を用いた解析により明らかになった。PARP-1がHIV-1複製機構の複数の過程の制御機構に関わっていることが示唆されている。当研究課題では、HIV-1のインテグレーションおよび遺伝子発現機構におけるPARP-1の役割について、その分子機構を明らかとすることを目的とした解析を行った。今年度、PARP-1欠損マウス細胞株と、PARP-1の遺伝子発現を特異的に抑制するsiRNAを導入したヒト細胞株を用いて、HIV-1のインテグレーション効率にPARP-1が影響をおよぼすかどうか解析した。方法として、染色体遺伝子に散在するAlu配列や、ヘテロクロマチン領域に局在するAlphoid配列の近傍へのHIV-1インテグレーションを定量的に検出できるリアルタイムPCR法を用いた。その結果、HIV-1がゲノム全体にランダムにインテグレーションする効率には、マウス細胞ではPARP-1が影響するのに対して、ヒト細胞ではPARP-1が影響しないこと、すなわちヒト細胞では、PARP-1が存在しなくとも効率良くランダムなインテグレーションが起こることがわかった。一方、HIV-1がヘテロクロマチン領域に部位特異的にイセテグレーションする効率は、マウス細胞とヒト細胞の両方で、PARP-1非存在下では著明に低下することがわかった。これらの解析結果は、HIV-1のヘテロクロマチン領域近傍への局所的なインテグレーションには、ヒトおよびマウス細胞の両方でPARP-1が必要であるが、ヒト細胞でのHIV-1のランダムなインテグレーションにはPARP-1が必ずしも必要でないことを示唆している。また、これと同時に、ヒト細胞とマウス細胞におけるHIV-1のランダムなインテグレーション反応には、異なる細胞性因子が関わっており、その制御機構にPARP-1が関与していることも示唆される。そこで、次に、HIV-1が細胞に侵入した後、ウイルスゲノムが核内に移行してインテグレーションする過程で形成されるpre-integration complex(PIC)の構成成分が、マウスとヒト細胞で異なるか否かを来年度以降解析する予定である。免疫沈降法を用いてPICを簡便かつ効率良く回収する系を確立するために、既存のHIV-1 PIC構成成分に対する単クローン抗体の作製も試みる予定である。当研究課題では、HIV-1のインテグレーションおよび遺伝子発現機構におけるPARP-1の役割について、その分子機構を明らかとすることを目的としている。今年度、PARP-1の存在が、細胞に侵入したHIV-1のプレインテグレーション複合体(PIC)の成分に影響を及ぼすか否かを明らかにするための実験を試みた。まず、既存のHIV-1 Gagタンパク質を認識する単クローン抗体を用いた免疫沈降実験を行い、免疫沈降した試料中に、既知のHIV-1 PICの構成成分が検出されるか検討した。いくつかの異なる実験条件を試みたが、検出されるべき既知の構成成分は検出されなかった。免疫沈降実験に用いた単クローン抗体が、この実験方法に適さない可能性があり、次に、組み換えHIV-1 Gagタンパク質を作製し、単クローン抗体を産生するマウスハイブリドーマ細胞の樹立を試みた。しかしHIV-1 Gagを認識する特異的な抗体を産生するハイブリドーマは作製できなかった。PICの構成成分を解析するためには、感染細胞からPICを濃縮精製することが必須であるが、単クローン抗体の樹立も含め、我々が計画していた実験方法によるPICの精製は困難であることがわかった。

具体的には、PARP-1及びその他の宿主細胞因子を標的とするsmall interference RNA(siRNA)を導入した細胞にHIV-1を感染させ、ウイルスDNAゲノムとウイルスタンパク質の核内への輸送効率と、細胞染色体遺伝子へのウイルスDNAケノムのインテグレーション効率について、real-time PCR法を用い、経時的な定量解析を行った。また細胞質と核の分画も行い、これらのサンプルにおけるウイルスDNAの定量解析も行った。その結果、PARP-1に関して明確な解析結果は得られなかったが、別の宿主細胞因子であるadaptor-related protein complex 2 alpha subunit(AP2a)に対するsiRNAが、HIV-1ゲノムの核移行とその後のインテグレーション反応を著明に亢進することがわかった。またAP2aとHIV-1ゲノムの核移行に関わる他の細胞因子の会合を示唆する解析結果が共焦点レーザー顕微鏡を用いた解析により明らかになった。
眼内血管新生におけるADAM28の関与

眼内血管新生は、失明に直結する網膜疾患である糖尿病網膜症・加齢黄班変性における共通の進行期病態である。これらの疾患では炎症に続発して病理的な血管新生が発症するため、これらの網膜疾患を治療するには炎症性血管新生を制御することが鍵となると考えられる。我々は糖尿病網膜症(PDR)においてADAM28が線維血管組織に局在し、また非血管性増殖組織である網膜上膜と比し線維血管組織において有意な発現増加を来していることを明らかにした。PDRの病態促進にADAM28が関与している可能性が示唆された。【目的】眼内血管新生は、失明に直結する網膜疾患である糖尿病網膜症・加齢黄班変性における共通の進行期病態である。ADAM (a disintegrin andmetalloproteinase)は、そのディスインテグリンドメインを介してインテグリンに結合し、細胞間相互作用に関わる接着分子として機能する。ADAMfamilyの一つであるADAM28は近年、血管内皮-白血球間の接着を制御していることが知られるようになった。今回我々はADAM28が炎症を制御する接着分子として眼内血管新生を促進するとの仮説を立て、ADAM28が糖尿病網膜症において果たしている役割を検討した。【方法】手術的に採取された増殖糖尿病網膜症(PDR)の線維血管組織におけるADAM28の局在を検討するため、ADAM28の免疫組織化学染色を施行した。また、PDRの線維血管組織および、網膜上膜(ERM)の血管成分を含まない増殖組織におけるADAM28の発現をreal-timePCRにて比較した。さらに2種のサイトカイン、VEGFとTNF-aにより刺激したヒト培養血管内皮細胞(HUVEC)でのADAM28の発現変化をRT-PCRにて評価した。【結果】ADAM28はPDRの線維血管組織の血管内皮細胞で陽性であった。また、PDR群におけるADAM28の発現はERM群と比し有意に高かった。さらにHMVECにおいて、VEGF・TNF-aの刺激はともにADAM28の発現を上昇させた。【結論】PDRの線維血管組織においてADAM28の発現は有意に上昇しており、PDRの病態促進にADAM28が関与している可能性が示唆された。近年、ADAM(a disintegrin and metal loproteinase)familyの一つであるADAM28は、血管内皮-白血球間の接着を制御していることが知られるようになった。【方法】手術的に採取された増殖糖尿病網膜症(PDR)の線維血管組織におけるADAM28の局在を免疫組織化学染色により検討した。また、PDRの線維血管組織および、網膜上膜(ERM)の血管成分を含まない増殖組織におけるADAM28の発現をrea1-time PCRにて比較した。【結果】AI)AM28はPDRの線維血管組織の血管内皮細胞で陽性であった。HMVECにおいてVEGF・TNF-aの刺激はともにADAM28の発現を上昇させた。
着床・胎盤形成制御におよぼすサイトカインの役割

ヒト着床現象や胎盤形成において、母児間での相互作用が極めて重要であることが判明した。すなわち、着床部においては母体脱落膜中のリンパ球、マクロファージは活性化状態にあり、多数のサイトカインを産生している。特に着床時子宮内膜に著増するCD16^-CD56^<bright>NK細胞からはM-CSF,G-CSF,GM-CSF,LIF,IFN_γ,TNF_α,TGFβ_2などが産生される。これらサイトカインにつき考察を加えたい。まずM-CSFは胎盤絨毛細胞の増殖・分化を誘導し、胎盤形成に役立つ。またLIFは着床に必須のサイトカインであることが知られており、本NK細胞が着床反応に重要な役割をはたすことが判明した。IFN_γ,TNF_αは絨毛細胞上のHLA-G発現を高めることが予想されるが、HLA-GはNK細胞からの攻撃を防ぐことが報告されている。すなわち絨毛細胞は本NK細胞から産生されるサイトカインによりHLA-Gを発現し拒絶をまぬがれていると解釈される。また、CD16^-CD56^<bright>NK細胞はIL-2によりLAK活性を獲得し、絨毛細胞を攻撃するが、自身の産生するTGFβ_2ならびに絨毛細胞から産生されるTGFβ_2はT細胞から産生されるIL-2産生を抑制し、絨毛細胞がNK細胞からの攻撃をうけるのを防いでいると考えられた。このように着床局所において母子相方から産生されるサイトカインは着床現象、胎盤形成、妊娠維持と深く関わっており、かつ巧妙に調節されていることが明らかとなった。また脱落膜中に著増するCD16^-CD56^<bright>NK細胞の増殖や生存に胎盤絨毛細胞、脱落膜間質細胞から産生されるSCFが重要な役割を果たしていることもあわせて明らかとなった。この他、胎盤絨毛細胞からのhCG放出や増殖にtyrosine kinaseが重要であることも明らかとなった。母体接点の場におけるサイトカインの分泌ならびにサイトカインの胎盤細胞に与える影響につき検討した。(2)G-CSFがC,S,DS,CD16^-CD56^<bright>NK細胞、子宮内膜腺上皮より産生され、G-CSFRがC,S,DS,子宮内膜腺上皮細胞に発現することを示した。(3)SCFがC細胞より産生され、そのreceptor c-kitがCに存在することを証明し、さらにSCFがC細胞の増殖を促進することを明らかにした。(4)HGFが胎盤の間質細胞より産生され、receptor発現を認めるC細胞にparacrineに作用し、その増殖を促進することを証明した。以上の如く、母子接点の場で多数のサイトカインが産生され、それらが協調して好孕現象が成り立っている一面が明らかとなった。特に着床時子宮内膜に著増するCD16^-CD56^<bright>NK細胞からはM-CSF,G-CSF,GM-CSF,LIF,IFNγ,TNFα,TGFβ_2などが産生される。これら

サイトカインにつき考察を加えたい。まずM-CSFは胎盤絨毛細胞の増殖・分化を誘導し、胎盤形成に役立つ。またLIFは着床に必須のサイトカインであることが知られており、本NK細胞が着床反応に重要な役割をはたすことが判明した。IFNγ,TNFαは絨毛細胞上のHLA-G発現を高めることが予想されるが、HLA-GはNK細胞からの攻撃を防ぐことが報告されている。すなわち絨毛細胞は本NK細胞から産生されるサイトカインによりHLA-Gを発現し拒絶をまぬがれていると解釈される。また、CD16^-CD56^<bright>NK細胞はIL-2によりLAK活性を獲得し、絨毛細胞を攻撃するが、自身の産生するTGFβ_2ならびに絨毛細胞から産生されるTGFβ_2はT細胞から産生されるIL-2産生を抑制し、絨毛細胞がNK細胞からの攻撃をうけるのを防いでいると考えられた。このように着床局所において母子相方から産生されるサイトカインは着床現象、胎盤形成、妊娠維持と深く関わっており、かつ巧妙に調節されていることが明らかとなった。また脱落膜中に著増するCD16^-CD56^<bright>NK細胞の増殖や生存に胎盤絨毛細胞、脱落膜間質細胞から産生されるSCFが重要な役割を果たしていることもあわせて明らかとなった。この他、胎盤絨毛細胞からのhCG放出や増殖にtyrosine kinaseが重要であることも明らかとなった。
ファイトプラズマの絶対寄生性のゲノム進化的解明

植物病による農業被害は大きく、病原体の寄生システムを解明して防除法を構築することが喫緊の課題である。重要な防除対象の一つであるファイトプラズマ属細菌は、宿主から独立して生育できない性質“絶対寄生性"をもつ。この性質は宿主への物質依存に起因すると考えられているが、詳細な機構は未知のままであった。本研究では、本属が辿った遺伝子構成の変遷を比較ゲノム解析によって推定し、物質収奪や代謝の観点から解釈することで、本属に共通する“絶対寄生性"の遺伝的背景を包括的に解明する。これにより、防除法構築の基盤的知見を得るのみならず、病原性の理解に示唆を与え、更には長年の課題である人工培養の実現に貢献する。
神経栄養因子ミッドカインの中枢神経障害での発現と障害の抑制

ミッドカイン(Midkine,MK)は、神経栄養因子としての作用を持ち、神経細胞脱後、変性を予防し、組織障害からの修復機能をもつ。私達は、ラット脳梗塞周囲にもMKが発現していることを既に報告したが、脳梗塞発症2日後では、脳梗塞周囲でglial fibrillary acidic proteinとMKが染色性で完全に一致し、アストロサイトが作成していると考えられた。4日後では、neuropilが強く染色され、免疫電子顕微鏡写真では腫大したアストロサイ突起にMKが発現していた。MK遺伝子の上流にはactivator protein-1(AP-1)結合部位が存在し、AP-1構成成分のC-JUN, C-FOSは、脳梗塞急性期に発現するので、AP-1により発現するのではないかと考えられた。胎児期脳では、脳表在層に神経細胞が遊走するその先端にMKが強く発現しており、最後には辺縁層にのみ発現が残った。マウス脳虚血痙攣で、島回、頭頂葉に発現が認められたが、すぐに大脳皮質分子層(アストロサイト)のみにしか発現が認められなくなった辺縁層と分子層とが一致している。これからもアストロサイトがMK合成に関与していることが推定された。C-JIN, C-FOSは、胎児期に発現する転与因子であるので、MKの胎児期発現は、レチノイン酸とともにAP-1にもよるものではないかと考えられていた。MKは、ヒト脳梗塞剖検例でも発現していた。ヘパリンを血中に投与する(50単位/KG)と、血中にMKが遊離してくるが、内皮細胞のヘパラン硫酸に結合しており、脳梗塞急性期患者では、遊離MKが増加していた。ヒト脳梗塞でもMKが働いていることが判明したか脳梗塞発症後7日までしか発現が認められなかったので、尚、持続的に投与していくことを検討すべきである。実験的脳梗塞ラットの脳梗塞後17日まで、特に脳梗塞周囲の虚血巣で1,2日に神経栄養因子ミッドカイン(MK)は強く発現した。マウスBDFIを窒素で充満させた無酸素箱に入れると15秒ほどで無酸素てんかんが生じ、約30秒後けいれんは止まる。その直後に箱から取り出し、これを1回のてんかん発作とし、計5回行うとマウスは活動性が減少した。1日、2日、4日脳を取り出し、ミッドカインの発現を免疫染色で検索すると、BDNF、NGF、HSP70よりも強く発現していた。In situ hybridizationでは、ラット脳梗塞周囲の神経細胞とアストロサイトにmRNAの発現がみられ、神経細胞のシナップス形成に関与していると考えられた。有機水銀中毒ラット脳でも神経細胞に染色性がみられた。現在スナネズミに全脳虚血を起こし、MKの海馬CAI細胞への影響を検討している。ミッドカイン(Midkine,MK)は、胚性癌腫細胞からレチノイン酸誘導遺伝子として見出された、増殖、分化促進蛋白であるが、神経栄養因子としての作用を持ち、神経細胞脱落、変性を予防し、組織障害からの修復機能をもつ。私達は、ラット脳梗塞周囲にMKが発現していることを既に報告したが、脳梗塞発症2日後では、脳梗塞周囲でglial fibrillary acidic proteinとMKが染色性で完全に一致し、アストロサイトが作成していると考えられた。4日後では、neuropilが強く染色され、免疫電子顕微鏡写真では腫大したアストロサイト突起にMKが発現していた。MK遺伝子の上流にはactivator protein-1(AP-1)結合部位が存在し、AP-1構成成分のC-JUN,C-FOSは、脳梗塞急性期に発現するので、AP-1により発現するのではないかと考えられた。

胎児期脳では、脳表在層に神経細胞が遊走するその先端にMKが強く発現しており、最後には辺縁層にのみ発現が残った。マウス脳虚血痙攣で、島回、頭頂葉に発現が認められたが、すぐに大脳皮質分子層(アストロサイト層)のみにしか発現が認められなくなった。辺縁層と分子層とが一致している。これからもアストロサイトがMK合成に関与していることが推定された。C-JUN,C-FOSは、胎児期に発現する転写因子であるので、MKの胎児期発現は、レチノイン酸とともにAP-1にもよるのではないかと考えられた。MKは、ヒト脳梗塞剖検例でも発現していた。ヘパリンを血中に投与する(50単位/KG)と、血中にMKが遊離してくるが、内皮細胞のヘパラン硫酸に結合しており、脳梗塞急性期患者では、遊離MKが増加していた。ヒト脳梗塞でもMKが働いていることが判明したが、脳梗塞発症後7日までしか発現が認められなかったので、尚、持続的に投与していくことを検討すべきである。
夫婦ペアパネルデータからみた初期結婚ステージにおける夫婦関係の諸相に関する研究

家族形成初期段階は妻と夫の夫婦関係満足度の乖離が最も大きく、結婚の質を考えるうえで重要な時期にもかかわらず、この時期の夫婦間の相互作用や関係性の変化の検討に必要な計量データは日本ではまだ充分整っていない。本研究は、この課題に取り組むため、高校卒業時からほぼ毎年パネル調査を実施してきた高卒パネル調査対象者の「配偶者」に3回の継続的な調査を行うことで「夫婦ペアパネルデータ」を構築し、同一夫婦における妻と夫の満足度の1変化の様態と2変化の要因を明らかにすることを目的として研究をスタートした。2018年度は、第1回目の配偶者調査を実施し、まず夫婦ペアデータを作成した。第1回目の配偶者調査は、今後、夫婦ペアパネルデータを構築するための基盤となるため、全メンバーによる研究会を開催し、調査設計や調査票作成のための議論を行った(全3回)。またそれに先立ち、研究代表者と分担者でワーキンググループを作成し、先行研究の整理や調査項目策定のための検討を行った(全2回)。調査は2018年11月中旬から1月中旬にかけて、郵送による調査票調査とweb調査の2種類の方法で行った。郵送調査では、配偶者用の返信用封筒を同封するなど、夫婦間のプライバシーの保護に配慮し、web調査と併せて223票を回収した。回収した調査票はエディティング作業やコーディング作業を行い、1月末までにデータ入力・クリーニングを業者に委託、3月末までにデータセットの作成が終了している。初年度(2018年度)の研究計画は、高卒パネル調査対象者の「配偶者」に調査を行い、今後、夫婦ペアパネルデータを構築するための基盤となる夫婦ペアデータを作成することであった。これについては、郵送およびweb調査による「配偶者調査」を実施し、「高卒パネル調査」と併せて夫婦ペアデータを構築することができた。また、夫婦ペアパネルデータの構築・分析は新しい試みであり、その強みを最大限に活かすために、研究会を定期的に開催し、文献による情報収集や分析手法の研究を進める必要がある。特に初年度は今後の調査の基盤となるため、研究会を密に開催し、調査設計および調査票作成のための時間を充分に確保することが重要であったが、これについても、研究会・ワーキンググループを計5回実施することができた。このため、本研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。2019年度は2つの方向で研究を進めていく。1点目は、昨年度収集したデータ(夫婦ペアデータ)を分析し、研究成果を発信していくこと、2点目は、第2回「配偶者調査」を実施し、2時点の夫婦ペアパネルデータを構築することである。1点目については、夫婦ペアデータの強みを最大限に活かすには、その特性を活かしたデータ分析手法の取得が不可欠である。このため、分析手法面担当の研究分担者を中心に、データ分析の手法を習得する研究会を開催する。それらの手法などを用いてデータ分析を行い、第1回調査結果の概要版を作成し、第2回調査票送付時に同封する。また、その分析結果を深め、ディスカッションペーパーとしてHPなどで公開するとともに、得られた知見を学会(日本家族社会学会など)で報告する。2点目については、2018年度と同様のスケジュールで郵送による調査票調査とweb調査を用いて「配偶者調査」を実施し、別途、実施される「高卒パネル調査」と併せて夫婦ペアデータを作成する。さらに、昨年度実施したデータと併せ、2020年3月までに2時点の「夫婦ペアパネルデータ」を構築する予定である。

また、夫婦ペアパネルデータの構築・分析は新しい試みであり、その強みを最大限に活かすために、研究会を定期的に開催し、文献による情報収集や分析手法の研究を進める必要がある。特に初年度は今後の調査の基盤となるため、研究会を密に開催し、調査設計および調査票作成のための時間を充分に確保することが重要であったが、これについても、研究会・ワーキンググループを計5回実施することができた。このため、本研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。2019年度は2つの方向で研究を進めていく。1点目は、昨年度収集したデータ(夫婦ペアデータ)を分析し、研究成果を発信していくこと、2点目は、第2回「配偶者調査」を実施し、2時点の夫婦ペアパネルデータを構築することである。1点目については、夫婦ペアデータの強みを最大限に活かすには、その特性を活かしたデータ分析手法の取得が不可欠である。このため、分析手法面担当の研究分担者を中心に、データ分析の手法を習得する研究会を開催する。それらの手法などを用いてデータ分析を行い、第1回調査結果の概要版を作成し、第2回調査票送付時に同封する。また、その分析結果を深め、ディスカッションペーパーとしてHPなどで公開するとともに、得られた知見を学会(日本家族社会学会など)で報告する。2点目については、2018年度と同様のスケジュールで郵送による調査票調査とweb調査を用いて「配偶者調査」を実施し、別途、実施される「高卒パネル調査」と併せて夫婦ペアデータを作成する。さらに、昨年度実施したデータと併せ、2020年3月までに2時点の「夫婦ペアパネルデータ」を構築する予定である。2018年度は、高卒パネル対象者の配偶者に調査を実施することで第1回目のペアデータを作成することを目的としており、収集したデータの分析は次年度以降に行う予定である。研究成果をあげるためにはデータ分析の環境を充実することが不可欠であること、また、分析用のソフトの購入は実際に分析を行う年度に購入したほうが性能的にも望ましいと考え、経費節減に努め、次年度使用額を捻出した。2019年度は、次年度使用額と今後の助成金を用いて、データ分析の環境を充実させるとともに、夫婦ペアパネルデータを構築するための第2回目の配偶者調査を実施する。
肝炎・肝癌自然発症LECラットの肝細胞増殖機構の制御に関する研究

Long Evansラットから分離されたLECラットは生後4ケ月令で黄疳を主症状とした急性肝炎を自然発症し、その内半数は死亡する。生き残った動物は慢性肝炎、胆管線維症を最終的に肝癌を発症する。LECラットの急性肝炎は常染色体の劣性遺伝様式で起こり、何らかの代謝異常による可能性が考えられていた。最近、我々はLECラットの肝臓中に銅が蓄積し、血清中の銅及びセルロプラスミン含量の低下を見出した。LECラットの肝組織には生後2日令より銅が蓄積し始め、肝炎発症直前の3ケ月令でピ-クに達する。この事実はLECラットの肝炎発症原因が先天性銅代謝異常によることを示している。ヒトにおける銅代謝異常を示す疾患としてはウィルソン病が知られており、肝炎、肝硬変及び肝癌に至る例が報告されている。銅の異常蓄積と肝癌発生との関連は充分には明らかにされていないが、蛋白と結合していない銅(自由銅)が活性酸素の産生を引き起こし、肝細胞のDNAを傷害することが明らかとなっている。銅代謝異常にもとづく活性酸素の産生が持続的な肝細胞の脱落壊死をひき起こす一方で、肝細胞の再生の行なわれる。このような過程がくり返されることによって、肝癌の発生が起こるものと考えられる。12週令LECラットに70%肝部分切除を施行した後、肝の湿重量および肝への^3HーTdR取り込みを経時的に調べると、これらはいずれも正常LEAラットに比べて統計学的に有意に低下していた。さらに、LECラットから肝細胞を分離、初代培養し、上清にEGF、TGFαとTGFβを添加して、DNAへの^3HーTdR取り込みを調べた。これらの増殖因子に対する感受性は、4週令LECラットでは保たれていたが、12と32週令のラットでは有意に低下した。しかし、長期生存LECラットの自然発生肝癌細胞を初代培養し、EGFに対する感受性を調べると、周囲の非癌部肝細胞より高い傾向にあった。以上の結果は、LECラット肝細胞の増殖刺激に対する感受性が低下していることをin vivoとin vitroの両方から示している。この増殖性の低下は、肝再生を妨げ、LECラットの肝炎の劇症化をもたらすと同時に、長期生存の個体において増殖因子高感受性の前癌細胞が出現した時、これを選択的に増殖させる一因となることが示唆された。LECラットの肝細胞を分離する際、肝臓を潅流すると緑色を呈することから異常物質が蓄積している可能性を考え、肝組織の銅、亜鉛濃度を測定した。その結果、LECラットの肝の銅濃度は、2日令でLEAラットの3倍、肝炎発症直前の3カ月令では50倍以上、8カ月令では40倍以上の高値を示した。またLECラットの血清ceruloplasminと血清銅濃度は3と8カ月令で著明な低値を示した。これらから我々はLECラットの肝炎とヒトWilson病との類似性をはじめて指摘し、LECラット肝炎の原因が銅代謝異常にあることを明らかにした。最近、LECラットにおける肝傷害の発症は銅の代謝異常によることが明らかにされている。銅はCytochromeoxidase,Superoxide dismutase,Dopamin αーoxidase等の生体必須酵素の主成分であり、細胞の増殖・代謝に必要な重金属であるが、遊離イオン自体は細胞に有害である。前述の必須酵素の銅イオンを輸送するシステム・代謝のメカニズムは未だ解明されていない。われわれは銅負荷がLECラットの肝傷害を増強するか否か調べ、銅の吸収、排泄経路について検討した。その結果、肝炎発症前のLECラットに銅を経口投与したところ、投与量依存性に肝炎の発症が促進された。しかし、銅代謝異常のない正常LEAラットに同量の銅を投与しても肝炎は発症しなかった。銅を投与し肝炎を発症したLECラットの組織像は巨大肝細胞の出現など、LECラットの自然発症肝炎と同様の組織像を示した。このことは、銅の投与による急性毒性が出たのではなく、付加した銅が代謝異常により肝蔵に急速に蓄積され、肝細胞傷害を起すレベル以上に蓄積したため早期に肝炎を発症したと考えられる。

銅は消化管より吸収され肝蔵に入り一部は蛋白として結合して貯蔵されるが、その大部分は胆汁より排泄され、生体内の銅は一定に保たれている。銅を投与したLEAラットの血清銅の値は無処置群と同じであったが、LECラットでは銅の投与量依存的に高値を示した。これらのことにより、LECラットでは、銅はある程度正常に吸収されるが、銅の排泄機構に異常があり、肝臓中に銅が蓄積すると考えられる。
対話的進化計算法の利用による概念設計支援(形状発想を例として)

本研究では,概念設計の例に人間の形状発想の支援をとりあげ,コンピュータの役割として,設計の自動化ではなく,個別の設計者の対話的なアシスタントとして異なる視点からの刺激を与える機能に注目したシステムの構築と検討を行った.ここで示す支援は,「正しい」設計解の探索を目指すものではなく,多様な形状候補に対する対話的取捨選択の過程を通じて,形状設計の新たな出発点を設計者自身が見出すための端緒を与えることを目的とするものである.ここでは,形状発想支援の対象に回転体として表現できる容器形状をとりあげ,システムによる形状候補の生成と提示,設計者による選択の過程に対話的進化計算法の利用を考えた.形状候補の生成は,昨年度に示した断面形状曲線の曲率推移に基づく表現をもとに,その一部を入れ替える交叉や,一部をランダムに変更する突然変異などの遺伝的アルゴリズムの一般的な操作によって行う.生成された多様な形状候補を個体群とみなし,それらを提示し,設計者の主観的な選択によって個体群が更新され,再び形状候補が生成される.この対話的な過程を繰返すことによって,形状候補個体群は設計者の主観的評価を反映することになる.ただし,形状生成の操作は確率的な過程であるので,提示される形状候補個体群は設計者に対する刺激となり得る多様性を有すると考えられる.また,システムは形状設計の下流過程での形状3次元データの取扱いを考慮し,汎用の3次元モデリングソフトウェア上に実装した.これらの対話的支援のための枠組みは,ケーススタディによって,多様な形状候補を生成できること,設計者との対話を通じて主観的評価を反映する形状候補個体群となることが確認された.本研究では,形状発想を例にとり,感性的な要求と力学的な要求とを同時に満たす形状を人間とともに対話的に生成していく支援システムの構築を目的とした.まず,回転対称な容器形状を例にとり,断面曲線の曲率半径の推移に基づき形状を表現することを試みた.また,人間の発想過程は,形状を部分的に置換することや一部を変更することで行われていると考えられるので,それを模擬し,既存の事例にみられる様々な形状を設計事例ベースとして整理し,事例形状に対する交叉や突然変異などの遺伝アルゴリズム的な操作による子個体群の生成手法を検討した.生成された子個体は,利用者に対する提示による対話的な選択(主観的な評価)と,構造解析によって定まる力学的な評価によって序列付けられており,次世代への世代更新の際に個体適合度として反映される.この繰返しによる形状候補提示の枠組を示した.このケーススタディにより,遺伝的操作によって,設計者が想起する既存の事例と類似ではあるが新たな形状を生成できることを確かめ,多様な形状候補の示唆によって利用者の発想を支援できることを確認した.また,形状候補に対する設計者の主観的選択には,形状の力学的妥当性などの客観的評価尺度が暗黙的に含まれていることを明らかにした.ここで示した枠組は,デザイナがデザイン・ブックや他者の作例を見ることによって刺激を受け,自分自身のデザインを確立していくような過程の延長に,コンピュータを介在させたものと考えることができる.今年度は,この枠組の予備的検証段階であったが,形態と機能がより密接に関連する設計問題に対する応用を現在検討中である.本研究では,概念設計の例に人間の形状発想の支援をとりあげ,コンピュータの役割として,設計の自動化ではなく,個別の設計者の対話的なアシスタントとして異なる視点からの刺激を与える機能に注目したシステムの構築と検討を行った.ここで示す支援は,「正しい」設計解の探索を目指すものではなく,多様な形状候補に対する対話的取捨選択の過程を通じて,形状設計の新たな出発点を設計者自身が見出すための端緒を与えることを目的とするものである.ここでは,形状発想支援の対象に回転体として表現できる容器形状をとりあげ,システムによる形状候補の生成と提示,設計者による選択の過程に対話的進化計算法の利用を考えた.形状候補の生成は,昨年度に示した断面形状曲線の曲率推移に基づく表現をもとに,その一部を入れ替える交叉や,一部をランダムに変更する突然変異などの遺伝的アルゴリズムの一般的な操作によって行う.生成された多様な形状候補を個体群とみなし,それらを提示し,設計者の主観的な選択によって個体群が更新され,再び形状候補が生成される.この対話的な過程を繰返すことによって,形状候補個体群は設計者の主観的評価を反映することになる.ただし,形状生成の操作は確率的な過程であるので,提示される形状候補個体群は設計者に対する刺激となり得る多様性を有すると考えられる.また,システムは形状設計の下流過程での形状3次元データの取扱いを考慮し,汎用の3次元モデリングソフトウェア上に実装した.これらの対話的支援のための枠組みは,ケーススタディによって,多様な形状候補を生成できること,設計者との対話を通じて主観的評価を反映する形状候補個体群となることが確認された.
アルツハイマー型痴呆に対するエストロゲン療法と脳機能について

I.女性アルツハイマー型痴呆(DAT)に対するエストロゲン補充療法(ERT)の短期投与(結合型エストロゲン1.25mg/日、6週間連日経口投与):以前行った13症例のうち2症例では、SPECTによる局所脳血流(rCBF)測定と定量脳波(EEG)を行っていなかったので、ERTを再度行い、rCBFとEEG測定を追加した。更に新しく2症例に心理テストとrCBF,EEGを行い、合計15症例とした。今回は、別の15例をコントロール群として心理テストを行った。1)心理テスト:ERT15例中12例に明らかな効果を認めた。Mini-Mental State(MMS)と長谷川式簡易知能評価スケール(HDS)の平均スコアはERTの3週目と6週目に有意に増加した。MMS:1.7(3週,p<0.01)、2.3(6週,p<0.001)。HDS:3(3週,p<0.001)、3.1(6週,p<0.01)。GBSスコアやハミルトンうつ症状評価尺度もERT中に有意に改善された。15例のcontrol群の平均スコアは、4種類の心理テストのいずれでも有意な変化は認められなかった。2)rCBF(corti-co-cerebellar ratio):右下前頭部で23%(p<0.01)、右運動領で5.4%(p<0.02)、有意に増加した。3)EEG:Fp_1:Fp_2のδ波(いずれもp<0.01)とFp_1のθ_1波(p<0.05)がERT中に有意に減少した。II.新に行う予定のERT短期投与10症例については、placeboと実薬をcross overに投与してdouble blind studyとして行っており、現在8例目が終了したところである。III.ERTの長期投与症例:0.625mg/日のERTに周期的にプロゲステロンを併用して現在までに7症例を行った。最短5カ月、最長1年7カ月で、著効4例,有効2例、無効1例であった。IV.ERTにより本当にrCBFが増加するかどうかを、若い閉経症例で動脈採血法により定量的に測定している。4例で皮質各部位と小脳のいずれでもrCBFは増加しており、それぞれの平均増加率は50.5±4.5(SD)%と48.5±2.1(SD)%であった。大幅な血流の増加であり、症例を追加して検討している。
ムスカリン受容体の腸管運動制御におけるＡＴＰ感受性Ｋチャネルの役割とその分子実態

本研究では、腸管に発現することが知られているATP感受性K+チャネル(KATPチャネル)の特徴および平滑筋収縮制御における役割とそのメカニズムについて検討した。その結果、腸管に発現するKATPチャネルは血管平滑筋に発現するKir6.1/SUR2BタイプのKATPチャネルと特徴が似ており、その活性はM3ムスカリン受容体サブタイプにより抑制性に制御されていることが明らかとなった。同抑制機構は、平滑筋の脱分極に寄与し、筋の収縮制御に関与していると考えられる。腸管平滑筋の収縮制御には内在性神経から放出されるアセチルコリンとその受容体であるムスカリン受容体が主要な役割を果たしている。同受容体が刺激を受けると、筋は興奮、収縮する。この現象は平滑筋細胞やカハール細胞に存在する各種イオンチャネルの活性が変化することにより起こる。本研究は各細胞に発現するATP感受性Kチャネル(KATPチャネル)に着目し、それらの分子実態、薬理学的性質、腸管平滑筋の収縮制御における役割を明らかにするものである。本年度は特にチャネルの薬理学的性質について研究を行った。得られた成果は以下の通りである。平滑筋細胞標本において、KATPチャネルの選択的開口薬であるクロマカリム、ピナシジル、ジアゾキサイドを累積適用した時に発生する電流を、パッチクランプ法により記録した。また、発生した電流に対する同チャネル遮断薬であるグリベンクラミドの効果についても検討した。その結果、平滑筋細胞にはKATPチャネルが機能的に発現しており、クロマカリム≒ピナシジル>ジアゾキサイドの順に高い感受性を示すことが明らかとなった。また、同チャネルの活性は高濃度ATPやTRPCチャネルの遮断薬として知られるSKF96365により抑制されることを明らかにした。更に、inside-outパッチクランプ法により単一KATPチャネル電流を記録・解析したところ、これまでに約20 pSのコンダクタンスを持ったチャネルの存在を明らかにした。加えて、カハール細胞がM3ムスカリン受容体と共に、蠕動運動の周期性調節に関与していること、コリン作動性神経ー縦走平滑筋間の神経筋伝達に関与していることを明らかにした。以上の成果の一部は、日本病態生理学会に発表し、3編の学術論文として公表した。本研究は腸管に発現するATP感受性Kチャネル(KATPチャネル)に着目し、その分子実態、薬理学的性質、腸管平滑筋の収縮制御における役割を明らかにするものである。本年度は特に、KATPチャネルの腸管運動制御における役割、および、チャネルの分子実態について検討した。マウスにKATPチャネルの選択的開口薬であるクロマカリムを投与すると、小腸輸送速度は低下した。また、マウス摘出小腸平滑筋標本、または、小腸平滑筋細胞標本では、クロマカリムにより弛緩および過分極反応が、一方、KATPチャネル遮断薬であるグリベンクラミドにより収縮および脱分極反応がそれぞれ生じた。これらの結果から、KATPチャネルは小腸平滑筋細胞の静止膜電位の形成に関与し、筋の興奮性を調節していることが明らかとなった。また、マウス小腸平滑筋細胞標本において、KATPチャネルを構成するKir6およびSURの各アイソフォームの発現についてRT-PCRおよび蛍光免疫染色法により検討した。その結果、腸管平滑筋細胞において、Kir6.1、Kir6.2、SUR1、SUR2Bの発現が示唆された。加えて、非選択的陽イオンチャネルの阻害薬として知られるSKF96365が小腸平滑筋細胞のKATPチャネルだけではなく、電位依存性Kチャネルの活性を抑制することも明らかにした。以上の成果の一部は、日本平滑筋学会総会等において発表し、現在、専門雑誌への投稿を準備中である。同受容体が刺激を受けると筋は興奮、収縮する。この現象は平滑筋細胞やカハール細胞に発現する各種イオンチャネルの活性が変化することにより起こる。本年度は特に、ムスカリン受容体によるKATPチャネル活性の調節機構について検討した。マウス腸管平滑筋細胞において、KATPチャネル開口薬であるクロマカリムによりKATP電流を発生させながら、ムスカリン受容体作動薬であるカルバコールを適用した時の電流変化をパッチクランプ法により記録した。同細胞にカルバコールを適用すると、KATP電流のアンプリチュードが徐々に減少したことから、同チャネルの活性はムスカリン受容体により抑制性に制御されていることが明らかとなった。また、M2、M3各ムスカリン受容体サブタイプ欠損マウスから単離した細胞において同様の実験をそれぞれ行い、同抑制反応には主にM3サブタイプが関与していることも明らかにした。さらに、M3サブタイプ以降の細胞内情報伝達機構について検討するために、Ca2+、G蛋白質、PLCなどの各種細胞内情報伝達分子に対する阻害薬をそれぞれ処置した細胞において、カルバコール誘発性KATP電流抑制反応を記録した。