hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
身体資源の構築と配分における生態、象徴、医療の相互連関

本年度の中心課題は、過去3年半の研究の蓄積に基づいて、研究代表者、分担者、協力者のそれぞれが独自の思考を練りあげ、身体資源論の枠組に沿って理論的統合を図ることであった。6月、7月、11月、1月に計4回研究会を開催し、成果出版に向けて草稿読みあわせを行なった。昨年度の国際ワークショップ(Circulation of Human Body Parts)の成果論文集の編集を進めた。12月には総括班主催国際シンポジウムに研究代表者、分担者、協力者計6名が参加し発表と討議を行なった。菅原が89月に約3週間ボツワナにおいて定住化した狩猟採集民の身体資源の変容に関する資料を収集した。9月12月の約4ヶ月間、研究支援員の伊藤詞子をタンザニアのマハレ山塊国立公園に派遣し、身体資源としてのチンパンジーと自然資源との関わりについて資料収集にあたらせた。10月に弘文堂より刊行予定の叢書「資源人類学」第9巻『身体資源の共有』への寄稿原稿が121月に代表者のもとに寄せられ、編集作業を経て3月末までに決定稿が完成した。4部構成で、第1部第3部で、身体資源の生成、継承、変容を解明し、第4部で「漂流する自己」について論じた。第1部では、寺嶋、大村、菅原が狩猟採集民を対象に、からだの4象限、他者の資源化、身体資源としての語りについて論じた。第2部では、金子守恵^<*1>と藤田隆則^<*2>が土器作りと民俗芸能における身体技法を解明した。第3部では、作道信介^<*3>と松田が、ケニアにおける資源の身体化、および伝統復興カルトの身体統制を明らかにした。第4部では、石原理^<*4>と出口が配偶子トランスファーと国際養子を主題にしてアイデンティティの撹乱を照射した。最後に高橋は身体の次元から資源放棄の可能性を展望した。研究協力者所属先:*1日本学術振興会特別研究員、*2京都市立芸術大学日本伝統音楽研究センター、*3弘前大学人文学部、*4埼玉医科大学以下の役割分担にしたがい、研究基盤の整備と資料収集を行なった。1)全員が、それぞれの所属機関において、資料のデータベース化を進めるため、コンピュータ・撮影再生機器などの導入と文献収集にあたった。11月と1月に研究会を開催し、菅原、山田孝子^<1)>、寺嶋、大村の発表をたたき台にして、理論枠の整備と共有を行ない研究戦略を精錬するとともに、データベース構築の基本的な指針を定めた。2)菅原は、研究総括を行なうとともに、連合王国と南部アフリカにおいて、丸山淳子^<2)>の協力のもとに、狩猟採集民サンの身体経験にみられる象徴と生態の相互連関について新たな資料収集と研究打ち合わせを行なった。また、同じテーマで高田明^<3)>をナミビアに派遣し資料収集にあたらせた。さらに、伝統芸能の継承過程を分析するために、藤田隆則^<4)>・細馬宏通^<5)>と共に静岡県水窪町で調査を遂行した。3)高橋は身体の自発性としての感情の倫理的研究のための枠組みづくりに専念した。4)寺嶋は沖縄において伝統治療にみられる身体資源の治癒能力に関する調査を遂行した。5)太田は牧畜民トゥルカナの家畜管理における身体技法と環境認識について、資料の分析にあたった。6)松田はケニア都市出稼ぎ民の肉体労働スキルの習得にみられる身体的アイデンティティの構築について、資料の分析にあたった。7)出口は先端医療における身体資源の配分と商品化、とくに臓器移植の現状を解明するために、米子、大阪、東京でインタビュー調査を行なった。8)大村はイヌイトの狩猟実践と環境認識分析について、資料の分析にあたった。フィールドでは、映像音声資料収集、環境認識分析のための調査基盤を整備するとともに、現地諸機関とのネットワーク作りを進め、来年度以降の調査の展開のための土台造りをした。添え数字は研究協力者を示す:^<1)>京都大学総合人間学部教授、^<2)>京都大学大学院アジア・アフリカ地域研究研究科博士後期課程、^<3)>日本学術振興会特別研究員(PD)、^<4)>大阪国際大学助教授、^<5)>滋賀県立大学講師前年度に引き続き資料の収集・分析を進めるとともに、理論的な枠組みの確立を追求した。1)全員が前年度に収集された資料のデータベース化と文献の分析にあたった。計4回にわたり研究会を開催した。[1]6月:全員が小論文を持ち寄り、研究の進め方を討議。[2]10月:藤田隆則^<1)>が静岡県水窪町における西浦田楽の伝承過程を報告。[3]12月:松田と倉島哲^<2)>が身体的ハビトゥスに関する理論と実践を報告。[4]1月:太田と作道信介^<3)>が牧畜民トゥルカナにおける家畜認識と情動管理に関する分析を報告。2)菅原は、研究総括とともに、次年度開催予定の国際ワークショップ企画のために独仏で研究打ち合わせを行なった。またボツワナで狩猟採集民サンの身体資源の運用について現地調査を行なった。3)高橋は身体の自発性としての感情の理論的研究を進めた。4)寺嶋、太田、松田はそれぞれ、a)カメルーンのバカ・ピグミーと沖縄における身体資源の治癒能力、b)牧畜民

トゥルカナの家畜管理における身体技法と環境認識、c)ケニア都市出稼き民の肉体労働スキルの習得にみられる身体的アイデンティティの構築、について資料の分析を進めた。5)出口は総括班と協同して「人体部分の商品化と流通の研究」プロジェクトを発足させ計4回の研究会に生殖医療、韓国の臓器移植、胎盤・臍帯利用、臓器移植コーディネート、血液流通に関する専門家を招聘して、討議を行なった。6)大村と山田はそれぞれ、カナダとインド・チペットで、d)イヌイトにおける狩猟実践と環境認識について、およびe)ラダックのシャマニズムにおける身体技法の変容について、現地調査を遂行した。7)藤田と細馬宏通^<4)>は西浦田楽の伝承過程を解明するために祭礼期間中に集中的な現地調査を行なった。上記現地調査のすべてで、映像音声資料を網羅的に収集するとともに、現地諸機関との研究協力を密なものにした。添え数字は研究協力者を示す:^<1)>大阪国際大学助教授、^<2)>京都大学大学院文学研究科博士後期課程、^<3)>弘前大学人文学部教授、^<4)>滋賀県立大学講師前半の研究活動の主力は国際ワークショップ「身体資源の構築と配分」の開催準備に注がれた。9月2729日に開催し、T.Widlok(Heidelberg大学), T.J.Csordas(California大学), E.Olivier(CNRS, Paris), M-L.Legdand(Bonn大学), E.Glavatskaya(Ural国立大学)を招聘した。研究代表者・分担者全員のほかに、研究協力者として高田明(京都大アジア・アフリカ地域研究研究科)、藤田隆則(大阪国際大)、細馬宏通(滋賀県立大)、倉島哲(京都大・人文研)、作道信介(弘前大)が参加し、発表と討議を行なった。身体の資源性を相互行為の参与枠組のなかで捉えることの重要性、間身体性の理論的射程、芸能・武芸・儀礼・治療における身体技法の生成・生態と象徴のインターフェースとしての身体資源の動態をめぐつて活発な議論がなされた。この成果をふまえて改訂原稿の編纂を行ない、年度末に英語論文菓(243頁)を出版した。出口は総括班と共同して8月に国際ワークショップ「商業的資源としての人体部分の人類学」を組織し、H.Stefansson(EMBL, Heidelberg)とE.Ernst(Cryos国際精子バンク)を招聘し、遺伝子研究と老化防止、精子の商品化について討議した。12月には、研究協力者として今村薫(名古屋学院大)と金子守恵(京都大アジア・アフリカ地域研究研究科)を招聘し、それぞれ「儀礼資源としての身体」および「土器づくりの身体技法」について発表と討論を行なった。ついで「笑いのコミュニケーション論」をテーマに公開シンポジウムを開催した。菅原と山田は89月にボツワナとインドで約1ヶ月または半月の調査をそれぞれ行い資料を収集した。菅原と藤田は静岡県水窪町において西浦田楽の伝承過程について9日間の集中的調査を行なった。1.研究会・ワークショップ:総括班の「理論研究会」と連携し、最終年度のとりまとめに向けて、理論的な統合を図ることを眼目として、6月、7月、12月、1月に4回の班研究会を開催した。民俗芸能の伝承、人体部分の流通、記憶と身体、乳児とおとなの相互行為におけるアセスメント、書記による身体資源の活用などをめぐり、大きな理論的前進をみた。
高エネルギー電子を含まない高密度プラズマ源の開発に関する基礎的研究

「研究の目的」最近半導体産業界では、製作した薄膜がプラズマ中に含まれている高エネルギーの電子により破壊いされるために、高エネルギーの電子を含まないプラズマ源が要求されている。従来のプラズマ源では高密度のプラズマを得るために約1kG程度の比較的強い磁界が用いられている。この磁場がプラズマ中に高エネルギーの電子を生成する。そこで我々は高エネルギーの電子を含まないプラズマを生成するためにラインカスプ磁界と高周波を組み合わせたプラズマ源の開発を行った。「プラズマ生成の原理」ラインカスプ磁界が容器の周辺に沿って配置され、電界がそれと直交するように印加されると、荷電粒子、即ちイオンと電子は容器の壁に沿って同方向にドリフト運動を行う。この様な電界と磁界の構成ではマグネトロン運動とドリフト運動とが荷電粒子に複雑に作用して容器の周辺部に高密度のプラズマが生成される。このプラズマは磁界が零である中心部に磁気ミラーの様な効果によって拡散する。従って高エネルギーの電子は中性粒子との衝突によりそのエネルギーを失う。その結果プラズマから高エネルギーの電子を取り除くことができ、高エネルギーの電子を含まないプラズマの生成が可能となる。「電子のエネルギー分布関数の測定」電子のエネルギー分布関数を調べるために、非対称同軸ダブルプローブと電子計算機を結合した解析システムを開発した。測定の結果、容器の周辺部では高エネルギーの電子が存在しているが、容器の中心部では著しく減少していることが確認された。(文献-1)これらの結果はマグネトロン運動によって生成された高エネルギー電子は容器の周辺部でのドリフト運動による電子と中性粒子との衝突により消滅することを示している。
食事制限による生体内酸化ストレス低減：機能的潜在性の再獲得

食事制限の生体内酸化ストレス低減効果の分子基盤を解明するために、培養細胞株を用いたin vitroの実験系において、酸化ストレス低減たんぱく質の一つであるメタロチオネインの遺伝子が発現誘導される培養条件の探索を行った。培地に含まれる主要栄養成分である1ウシ胎仔血清2アミノ酸3グルコースの欠乏した培地中で、ヒト肝臓がん由来のHepG2細胞を培養し、リアルタイムPCR法によりメタロチオネイン遺伝子の発現レベルの変動を検討した結果、メタロチオネイン遺伝子の発現は1インスリン・シグナルの低下2システインの欠乏3解糖系の阻害という三つの異なる機構によって制御されていることが明らかになった。今年度は、短期間絶食ラット肝臓において観察された「食事制限による酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導現象」の有効な「in vitroモデル」として、昨年度に確立したFCS欠乏条件下で培養したヒトの肝がん細胞を用いて同現象の分子基盤について検討を加えた。FCSに含まれる何らかの生理活性成分の欠乏が遺伝子の発現誘導を惹起していると推察されたため、まず、無血清培養にFCS代替添加物であるITS (インスリン・トランスフェリン・亜セレン酸ナトリウム混合液)を添加して培養すると、最適なマーカーとして選択したメタロチオネイン遺伝子の発現誘導が抑制された。そこで、線虫においてメタロチオネイン遺伝子の発現誘導への関与が報告されているインスリン・シグナルの影響を、無血清培養にヒト・リコンビナント・インスリンを添加して培養を行ったところ、添加インスリンの量に依存してメタロチオネイン遺伝子の発現誘導が抑制された。この結果からFCS欠乏条件下で培養したヒト肝がん細胞において観察された酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導はインスリン・シグナルの低下によって引き起こされていると推察された。前年度までに、短期絶食ラットの肝臓において観察された「酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導現象」のin vitroモデルとして確立した、FCS欠乏条件下で培養したヒトの肝がん細胞を用いて同現象の分子基盤について検討を加えた結果、FCS欠乏条件下での培養によるメタロチオネイン遺伝子の発現誘導は、主としてインスリン・シグナルの低下によって引き起こされていることを明らかにした。今年度は、FCS以外の培地成分の欠乏がメタロチオネイン遺伝子の発現に及ぼす影響について検討を加え、システインのみが欠乏した培地における培養によって、メタロチオネイン遺伝子の発現が有意に増加することを見出した。アミノ酸の欠乏による遺伝子発現の調節機構であるAmino Acid Response Pathwayの場合には、システイン以外にメチオニンなど複数のアミノ酸の欠乏に応答することが知られている。メタロチオネイン遺伝子の発現はシステイン以外のアミノ酸の欠乏には全く応答せず、Amino Acid Response Pathwayとは異なる機構によって制御されていると推測された。また、解糖系の阻害剤である2-デオキシグルコースを加えた培養条件下においても、メタロチオネイン遺伝子の有意な発現の増加を認め、ブドウ糖からのシグナルの低下によっても制御されていることを見出した。人類が飢餓などの栄養ストレスに適応するために獲得してきた、「食事制限による酸化ストレスへの耐性増強」という機能的潜在性は、栄養過剰摂取が問題となっている現代の食環境化においては十分に発揮されていない。本研究で明らかにした、栄養成分の欠乏による酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導機構は、「食事制限による酸化ストレスへの耐性増強」という機能的潜在性を再獲得するために最適な食環境の探求に有用な情報をもたらすことが期待できる。短期間絶食ラット肝臓において酸化ストレス関連たんぱく質の遺伝子が発現誘導される現象を見出し、この現象がFCS欠乏条件下で培養したラット肝がん細胞においても観察されたことから、同条件下での細胞培養は「食事制限のin vitroモデル」として「食事制限による酸化ストレス耐性の増強効果」の機構解明のための有効なツールとして使用可能であると考えられる。今年度は、FCS欠乏条件下で培養したラット肝がん細胞において観察された、酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導現象が、ヒトにおいても認められるか否かを検討した結果、FCS欠乏条件下で培養したヒト肝がん細胞において、ラット肝がん細胞の場合と同様に、酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導現象が観察された。また、検討した酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子のうち、メタロチオネイン遺伝子は短期間絶食ラット肝臓、FCS欠乏条件下で培養したラットおよびヒト肝がん細胞のすべてにおいて発現誘導現象が認められ、その誘導率も最も高かったことから、次年度以降におけるFCS欠乏条件下での培養による酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導機構の詳細な解析のための最適なマーカーとして使用することに決定した。今年度は、FCS欠乏条件下での培養による酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導現象の分子基盤として、細胞外からのインスリンによるシグナル伝達系シグナルの低下を原因として特定した。これにより、細胞内におけるインスリンのシグナル伝達系を構成するリン酸化酵素等の分子の関与について次年度に詳細な研究を行うのに必要な前提条件は揃ったものと考える。

また、線虫を用いた遺伝学的手法を駆使した研究の文献を詳細に検討したところ、本研究において発現誘導が顕著であった遺伝子(メタロチオネイン、スーパーオキサイド・ディスムターゼ、熱ショックたんぱく質)のオーソログのインスリン・シグナルの低下による発現誘導に関与する転写制御因子が報告されていたため、本研究の実験系における同因子の関与を検討するという新しい課題が追加された。今年度は、ラット培養細胞を用いた実験系をヒト由来の培養細胞に適用することが可能であることを明らかにした。またFCS欠乏条件下での培養による酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導機構の詳細な解析のためのマーカーとして、メタロチオネイン遺伝子が最適であることも見出した。これらにより、次年度以降の研究を行うのに必要な前提条件は揃ったものと考える。次年度は、ヒト肝がん細胞を用いて、無血清培養による酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導現象の分子基盤を解明する。具体的には以下の項目について検討を加える。1インスリンのシグナル伝達系を構成するリン酸化酵素等の分子の発現を特異的に阻害するsiRNAを細胞内に導入した後に無血清培養を行い、酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導が抑制される分子を検索することにより、遺伝子の発現誘導に関与するシグナル伝達分子を特定し、シグナル伝達系の全体像を明らかにする。2線虫においてインスリン・シグナルの低下による発現誘導に関与することが報告されている転写制御因子のヒトにおけるオーソログの活性をモニターするために、それらの転写制御因子の応答配列を組み込んだレポーター・プラスミドを細胞に一過性に導入した後に無血清培養を行い、各酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導に関与する転写制御因子を特定し、各標的遺伝子の制御機構を明らかにする。次年度以降は、ヒトの各種組織由来の培養細胞を用いて、(1) FCSを欠乏させた無血清培地に、FCSに含まれる各種成分(特に細胞増殖因子)を添加した条件下で培養し、メタロチオネイン遺伝子の発現誘導に対する抑制効果を検討することによる、FCS欠乏による遺伝子の発現誘導に関与するFCS中の成分の特定と(2)FCS以外の主要培地成分(アミノ酸、グルコース等)の欠乏による、酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導効果の有無の検討を行い、FCS欠乏条件下での培養による酸化ストレス関連たんぱく質遺伝子の発現誘導機構の詳細な解析のための具体的な方策を立案し、実行する。
補助シグナルの調節による自己免疫応答の誘導および調節

前年度は、T細胞の増殖に非常に重要な補助シグナル分子であるCD28の自己免疫疾患発症における役割を検討する目的で、自己免疫性の慢性関節炎を自然発症するIL-1レセプターアンタゴニストノックアウトマウス(以下IL-1Ra KOと略す)とCD28 KOマウスをかけ合わせて解析を行い、その重要性を示した。本年度はCD28分子群の中の一つであるICOS/AILIMのKOマウスとの掛け合わせ実験を行った。IL-1Ra KO、dKO ICOSの関節炎の発症率と重症度を観察した結果、dKO ICOSが発症する関節炎の重症度はIL-1Ra KOマウスと同程度であったが、関節炎を発症する時期はIL-1Ra KOマウスに比べ45週遅延した。また、各マウスの脾臓細胞を抗CD3抗体で刺激した後、その細胞からmRNAを採取し、cDNAを作製して各種サイトカインの発現変化をリアルタイムRT-PCR法によって調べた結果、dKO ICOSはIL-1Ra KOに比べproinflammatoryサイトカインであるIL-17のmRNA発現レベルが著明に低かった。また、今までの我々の研究では、IL-1Ra/CD28ダブルノックアウト(dKO CD28)マウスのT細胞をヌードマウスに移入しても関節炎を全く誘導できなかったが、今回dKO ICOSのT細胞を移入したヌードマウス(dKO ICOS→nude)ではIL-1Ra KOのT細胞を移入したヌードマウス(RaKO→nude)と同程度に関節炎を発症させることができた。しかしその重症度はRaKO→nudeに比べ有意に低かった。このことから、T細胞依存的な発症機構においては、ICOSシグナルは関節炎の発症の有無を左右するものではないが、その重症度の増悪化には関与していることが考えられる。自己免疫性の慢性関節炎を自然発症するIL-1レセプターアンタゴニスト(Ra)ノックアウト(KO)マウスと最も重要なT細胞補助シグナルの一つであるCD28のKOマウスとをかけあわせ、ダブルKO(dKO)マウスを作製した。IL-1raKO、dKOの関節炎の発症率には大きな差がないが、重症度はdKOの方が有意に抑制されることが明らかになった。このときの血中抗体価を測定したところ、IgM抗体価についてはraKOとdKOで差が見られなかったが、IgG抗体価はdKOでは野生型マウスと同程度まで低く抑えられていた。また、自己抗体であるanti-dsDNA抗体価もdKOでは正常レベルまで減少していた。このことから、B細胞のクラススイッチおよびIgG型の自己抗体の産生にはCD28シグナルが必須であることが明らかになった。他の補助シグナルの関与を調べる目的で、CD3刺激後のT細胞表面上のOX40,CD40Lの発現を調べたところ、OX40の発現はdKOで非常に低いレベルに抑えられており、その発現はCD28シグナルに依存していることが明らかになったが、CD40Lの発現はどのマウスでもほとんど変化がなく、CD28非依存的に発現しうることが明かとなり、関節炎発症への関与が考えられた。この関節炎の発症におけるT細胞の役割についてより詳細に検討する目的で、IL-1raKO、dKOそれぞれのT細胞を、T細胞欠損マウスであるnudeマウスに移入した結果、IL-1raKOのT細胞を移入したnudeマウス(raKO→nude)は関節炎を発症したが、dKO→nudeでは全く関節炎を発症しなかった。以上のことから、CD28補助シグナルはIL-1raKOマウスが発症する関節炎の発症に必須ではないが、自己反応性T細胞の活性化には重要な役割を果たしていることが示唆された。
発育不全を伴う早産児におけるＩＧＦ－Ｉの役割とｒｈＩＧＦ－Ｉ投与に関する検討

妊娠19日目の母体SDラットに対し、両側子宮動脈を結紮して作成する子宮内発育不全(IUGR)ラットモデルを使用した。生後のラットをIUGR/IGF群:IUGRラットに生後7日から13日までrhIGF-I(2mg/kg)を投与、IUGR/PSS群:IUGRラットに同期間生食を投与、control群:母体に偽手術を施行し出生したラットに同期間生食を投与、の3群に分類したところ、IUGR/IGF群ではIUGR/PSS群、control群に比し、肝臓IGFBP3mRNAの発現が有意に増加した。ヒト早産児の検討では血清IGF-I値がIUGR児の生後の発育不全の予測に有用であることを証明した。動物実験臨床研究:当院で出生した在胎32週0日以下の早産児51例(平均在胎週数29.0週、出生体重1,020.4g)を対象とし、出生時、生後2週、4週、6週、8週時に血清IGF-I値を測定。身長、体重、頭囲それぞれについて、出生時の標準偏差と修正40週0日もしくは退院時の標準偏差の変化(ΔSD値)を在胎週数別基準値より算出し、関連について後方視的に検討した。その結果、身長ΔSD値と生後2週、4週の血清IGF-I値との間には有意な正の相関を認めた。また、体重ΔSD値と生後2週、4週、6週、8週の血清IGF-I値との間にも有意な正の相関を認めた。頭囲ΔSD値と各ポイントの血清IGF-I値との間に有意な相関関係は認めなかった。これらの結果から、早産児において、身長、体重のcatch-up growthが良好な児ほど生後早期の血清IGF-I値が高値であることが示された。内因的にIGF-I産生を促す栄養法、もしくは外因的なIGF-I補充が子宮外発育不全を改善させる可能性が示唆された。動物実験:予備実験として妊娠18日目のSDラットを2匹購入し、吸入麻酔下で左右の子宮動静脈結紮による胎児発育不全モデルの作成を行った。各母体からそれぞれ6匹、3匹の仔ラットが出生したことを確認し、1週間ごとの体重測定等を行った。子宮内発育不全児に対するrhIGF-I補充療法の可能性について動物実験モデルを用いて検討した。方法:妊娠19日目のSDラットに対し両側子宮動静脈を結紮するIUGRモデルを使用した。その後自然分娩で出産させ、以下の3群に分類した。IUGR/IGF群:IUGRラットに生後7日から13日にrhIGF-I (2mg/kg)を投与。IUGR/PSS群:IUGRラットに生後7日から13日に生食(0.1ml)を投与。Control群:母体に偽手術を施行したラットに生後7日から13日に生食(0.1ml)を投与。生後3日及び生後25日に体重測定を行い、生後25日に血清中のIGF-I、IGFBP3、IFFBP5をELISAで測定し、また肝臓におけるIGF-I、IGF-IR、IGFBP3、IGFBP5の発現をrtPCR及び免疫染色で検討した。結果:生後3日及び生後25日の体重は、IUGR/IGF群とIUGR/PSS群でcontrol群に比し有意に低値であったが、IUGR/IGF群とIUGR/PSS群との間に有意差は認めなかった。血清IGF-I値及び肝臓IGF-IR mRNA発現はIUGR/IGF群とIUGR/PSS群でcontrol群に比して有意に低値であったが、IUGR/IGF群とIUGR/PSS群との間に有意差は認めなかった。肝臓IGF-I及びIGFBP5 mRNA発現は3群間で有意差を認めなかった。一方で肝臓IGFBP3 mRNA発現はIUGR/IGF群でIUGR/PSS群、control群に比し有意に増加していた。結論:IUGRラットでは生後25日においても体重がcatch-upしておらず、血清IGF-I及び肝臓のIGF-IR発現低下が一因と考えられた。2mg/kgのrhIGF-I投与では体重のcatch-up効果は認めなかったが、rhIGF-I投与により肝臓IGFBP3発現の増加が証明された。得られた結果(rhIGF-I投与により肝臓IGFBP3発現の増加)を考察するために追加実験が必要。新生児学組織免疫染色方法や、その定量的評価方法について再検討中である。

動物実験系(子宮内発育不全モデルラット)の確立や臓器摘出の手技、各臓器のIGF-I関連物質の発現についての測定法(PCR、Westernblot、免疫染色)の手技獲得に時間を要している。動物実験系(子宮内発育不全モデルラット)の確立に時間を要している。動物実験モデル作成に時間を費やし、臓器中のPCRによるIGF-1関連物質の測定、組織免疫染色等の実験開始が遅れ、測定に必要な物品の購入が予定より少なかったため。生後25日に安楽死させたラットの大脳、膵臓や肝臓を採取して染色標本を作成する。H & E染色、免疫染色を行い、IGF-1関連物質の発現、動脈硬化、膵島の変化、脂肪肝の評価を行う。またPCRやWestern-blot法により、各群による各臓器におけるIGF-1、IGFBP3等の発現について比較検討し、IUGRラットに対するrtIGF-1の効果を評価する。臨床研究については対象症例数を増やし、今年度の検討結果の有意性を確かめる。動物実験について、今後は実験計画書に基づき薬剤の投与や血液の採取、臓器の摘出を行い、遺伝子組み換えヒトIGF-Iが胎児発育不全ラットに及ぼす影響について検討する予定である。組織免疫染色方法の再評価、免疫染色結果の定量的評価方法を追加実験で検討する予定。動物実験モデル作成に時間を費やし、ELISAキットによる血中IGF-1関連物質の測定、臓器中のPCRによるIGF-1関連物質の測定、組織免疫染色等の実験開始が遅れ、測定に必要な物品の購入が当初の予定より少なかったため。現在は実験モデル作成が実行できており、次年度にELISAキットによる血中IGF-1関連物質の測定、臓器中のPCRによるIGF-1関連物質の測定、組織免疫染色等の実験を追加で行う予定。実験動物(ラット)の購入、動物実験用麻酔器の購入、データ解析用PCの購入、動物実験用試薬の購入、国内・国外成果発表旅費
勾配磁界による冠水根系への酸素誘導による植物発育の促進

勾配磁界によって常磁性酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水した植物へ酸素を供給し,植物の発育を促進させることを目指した.研究の前半では,酸素,アンモニア水,銅の化学反応で生成される錯体の濃度から,勾配磁界中で溶存酸素の拡散が加速されることを確認した.次に,常磁性酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水したタイム(Thymus vulgaris L.)実生への酸素供給を行う研究を実施した.その結果,勾配磁界によって酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水植物へ酸素供給するという手法は,タイム実生の根の成長には影響を及ぼさないことが明らかとなった.勾配磁界によって常磁性酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水した植物へ酸素を供給し,植物の発育を促進させることを目指した.研究の前半では,酸素,アンモニア水,銅の化学反応で生成される錯体の濃度から,勾配磁界中で溶存酸素の拡散が加速されることを確認した.次に,常磁性酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水したタイム(Thymus vulgaris L.)実生への酸素供給を行う研究を実施した.その結果,勾配磁界によって酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水植物へ酸素供給するという手法は,タイム実生の根の成長には影響を及ぼさないことが明らかとなった.永久磁石近傍の勾配磁界によって常磁性酸素分子に作用する磁気力を利用して,溶存酸素濃度の制御を行うための以下の研究を実施した.なお,研究計画調書作成段階ですでに実験を開始しており,交付期間内では,実験結果の再検証,解析,さらに次年度の植物を用いた実験のための装置試作を実施した.研究の手順は次の通りである.まず,永久磁石近傍の磁束密度を計測した.磁束密度の最大値は0.63T,磁束密度の大きさと勾配の積は44T^2/mであった.その永久磁石の上にアンモニア水が入った容器にを静置した.その容器の内側底面(溶液中)に銅の薄板を静置した.酸素,アンモニア水,銅の反応で生成されるテトラアンミン銅(II)錯体の濃度を分光光度計で測定した.次の3種類の実験を永久磁石がある場合と無い場合(コントロール)について行った.1)反応時間を0-360minと変化させて,テトラアンミン銅(II)錯体濃度を測定した.2)アンモニア水量(すなわちアンモニア水の水深)を10-40mlと変化させてテトラアンミン銅(II)錯体濃度を測定した.3)アンモニアの濃度を2.5-25%と変化させてテトラアンミン銅(II)錯体濃度を測定した.その結果,勾配磁界はテトラアンミン銅(II)錯体の生成量を有意に増加させた.溶液の深さが2mm以下の時には勾配磁界はテトラアンミン銅(II)錯体の生成量を際立って増加させた.解析的に求めた酸素分子に働く磁気力の空間分布はこの結果を説明した.以上の結果から,酸素分子に働く強い磁気力によって酸素,アンモニア水,銅の反応速度が加速されると結論した.以上の内容を一篇の論文として発表した.上の研究結果に基づき,次の段階として勾配磁界によって植物の根系へ酸素を誘導するための装置開発に着手した.永久磁石近傍の勾配磁界によって常磁性酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水植物への酸素供給を行うための以下の研究を実施した.研究の手順は次の通りである.まず,磁束密度の最大値が0.63T,磁束密度の大きさと勾配の積の最大値が44T^<2>/mの永久磁石の上に10μL/穴のイオン交換水を注いだPCRプレートを置いた.そのPCRプレートの1穴に1粒の発芽直後のタイムThymusvulgarisを移植した.タイムを選択した理由は,数種予備的に実験した種子の中で,発芽および初期成長速度が揃っていて,種子の大きさが10μLのイオン交換水中に冠水するという目的に適っていたためである.冠水したタイム種子を気温と相対湿度を制御した暗室中に24時間静置した.24時間後に実体顕微鏡で観察および写真撮影した.撮影した写真から幼根の長さ,太さ,根毛の長さ,根系の投影面積を計測した.磁束密度の異なる場所間で前述の根の生長パラメーターをANOVAおよびTUkey testで比較した.その結果,非冠水のポジティブコントロール群の根の生長パラメーターは冠水処理群のそれらよりも有意に大きかった.このことは,冠水処理が植物の初期生育を有意に遅らせることを示した.しかしながら,冠水処理した種子では磁束密度の違い(酸素に働く磁気力の違い)とは無関係に,総じて根の生長パラメーターの値が小さかった.これらの結果から,永久磁石近傍の勾配磁界によって常磁性酸素分子に作用する磁気力を利用して,冠水植物へ酸素供給するという物理化学的手法は,少なくともタイム種子では根の生長に影響を及ぼし得ないことが明らかとなった.以上の結果を専門誌に投稿した.さらに,以上の結果を2008年6月の国際会議で発表する.19年度までの研究では,勾配磁界による酸素供給という化学物理的手法はタイムThymus vulgaris実生の根の生長に影響を及ぼさなかった。20年度には,この結果を2008年6月の国際会議(The Bioelectromagnetics Society 30th Annual Meeting,米国サンディエゴ)で発表し,関連分野の専門家の意見を求めた.その結果,勾配磁界によって酸素分子に働く磁気力が弱い可能性があるのではないかとの指摘を受けた.

そこで,本実験系での溶存酸素分子の勾配磁界中での振る舞いに関する再考察を行った.具体的には, Hughes and Youngによる連続媒体に作用する磁気力の式に基づいて,本実験系での酸素分子に作用する磁気力の再計算を実施した.その結果,水中において種子の方向に向かう,重力より大きな磁気力が供試PCRプレート内の酸素分子に作用することが計算上確認できた.この結果から予想される実験系(PCRプレート内)の溶存酸素濃度の変化を検出するために,化学反応2Cu+O_2+2H_2O+8NH_4OH→2[Cu(NH_3)_4](OH)_2+8H_2Oによって生じる青色の錯体2[Cu(NH_3)_4](OH)_2の濃度変化を再定量したところ,最大の磁気力が作用するPCRプレート孔の位置で2[Cu(NH_3)_4](OH)_2の濃度が最大となった.したがって,最大の磁気力が作用するPCR孔の位置でタイム種子の成長が促進される可能性が高いと推察して実験を繰り返したが,勾配磁界による酸素供給で成長が促進されるという結果は得られなかった.
葉の雨濡れ機構に関する研究

本研究では「雨濡れ」現象を解明するため、葉の雨水付着の状態等について種々の植物葉を使って明らかにし、梅雨、多雨障害及び酸性雨障害などに関して新しい観点からの基礎的資料を得ることを目的とした。(1)種々の植物の雨濡れ状態の解明:17種の植物葉を使って、植物種、葉齢、葉面ワックス量と雨水付着との関係を解析した。(1)植物種によって雨水付着量は著しく異なり、多い種では約20mg/cm^2、少ない種で2mg/cm^2であった。(2)若い活動葉では雨水付着量は少なく、成熱葉では多い傾向があった。(3)雨水の付着量と葉面ワックス量との間には負の相関がみられた。(4)3日間以上の降雨で葉面ワックス量は30ー40%減少した。(2)葉の水滴角度の解明:16種の植物葉を使って、水滴接触角度を観察検討した。(1)植物種により140ー58度の広範囲の接触角がみられ、この角度は数日間の降雨処理により減少した。(2)成熱葉の水滴接触角度は若い葉よりも、また葉の先端部は中央部よりも小さく、濡れやすい傾向がみられた。(3)葉の水滴接触角度はワックス量との間に負の相関がみられた。(3)葉の乾燥速度の解明:降雨を受けた葉は蒸散が大きくなり、その切葉は乾燥速度が大きくなった。この乾燥速度の増大は若葉が成熱葉より、また降雨期間が長いほど著しかった。(4)本研究の結果、葉の雨水付着量、ワックス量、水滴接触角度との間には密接な関係があることが明らかになった。このことは今後の雨濡れ現象、障害の機構解明にとって重要なデ-タを提供している。(5)雨水の酸性度の測定:岡山、香川の雨水ともかなり酸性化しており、全降雨回数の94%がpH5.6以下の酸性雨であった。また黄砂飛来時には、酸性化物質が多いが、カルシュウムなどの中性化物質も多く含んでいるので、雨水のpHは7前後の高い値になった。平成2年度においては,雨に濡れた葉のその後の乾燥速度の測定,降雨による葉の雨濡れ状態の変化,雨水の酸性度の観測を行った。1.降雨処理後に切断した葉の乾燥速度降雨を受けた植物から切り離した葉は、無処理植物からの切葉と比較して,その後の乾燥速度が大きくなった。特にうり科のキュウリ、カボチャは急速に乾燥し、逆にあぶらな科のタイサイ、キャベツでは乾燥速度が遅い傾向がみられた。またその上位の若い葉ほど下位葉よりも早く乾燥し、さらに降雨期間が長いほど乾燥が早くなる傾向がみられた。2.降雨による葉の雨濡れ状態の変化(1)雨水の葉面付着量は植物の種類によって異なり、トマト、キュウリ、ホウレンソウ、ダイコン、シロナでは多く,キャベツ、ネギ,サツマイモ、オオムギ、コムギなどでは少なかった。(2)葉位別雨水付着量を測定した結果、上部より第23葉位の葉は他の葉位と比べて雨水付着量が少なく、第5葉位以下の成熟葉では雨水付着量が多い傾向がみられた。(3)葉面ワックス量の多い葉では、雨水付着量が少なく、ワックス量の少ない葉では雨水付着量が多い傾向がみられた。(4)降雨を受けた葉はワックス量が減少した。3日間の降雨処理によって、オオムギ、キュウリで20%前後、キャベツ、ホウレンソウ、ナス、インゲンマメでは40%前後の減少がみられた。3.雨水の酸性度の測定瀬戸内海をはさんで岡山、香川における雨水の酸性度を測定した結果両地域とも雨水はかなり酸性化していた。また岡山でのpHが香川に比べて低いこと、両地点で同時に降る降雨ではその酸性度に相関がみられることが明らかになった。

(4)本研究の結果、葉の雨水付着量、ワックス量、水滴接触角度との間には密接な関係があることが明らかになった。このことは今後の雨濡れ現象、障害の機構解明にとって重要なデ-タを提供している。(5)雨水の酸性度の測定:岡山、香川の雨水ともかなり酸性化しており、全降雨回数の94%がpH5.6以下の酸性雨であった。また黄砂飛来時には、酸性化物質が多いが、カルシュウムなどの中性化物質も多く含んでいるので、雨水のpHは7前後の高い値になった。平成3年度においては、降雨による葉の表面状態の変化を調べる目的で葉面における雨水の付着の状態および葉面上の水滴接触角度について、種々の植物を使って検討した。また雨水の酸性度の観測を行い、解析を行なった。(1)葉面の雨水付着量17種の植物葉を使って、植物の種類、葉齢、葉面ワックス量と雨水付着との関係を解析した。(1)イネ、トマト、キウリ、ホウレンソウ、ダイコン、シロナなどでは、10mg/cm^2以上の付着量であり、キャベツ、ネギなどでは5mg/cm^2以下の少ない付着量であった。(2)一般に若い葉では雨水付着量少なく、成熟葉では付着量が多い傾向があった。(3)雨水の付着量と葉面ワックス量との間には負の相関がみられた。(4)数日間降雨を受けた葉は葉面ワックスが30ー40%減少した。(2)葉の水滴接触角度16種の植物葉を使って、植物の種類、降雨日数、葉齢、葉の部位、葉面ワックス量と水滴接触角度との関係を解析した。(1)植物種によって58ー140度の広範囲の角度を示した。この接触角度は数日間の降雨を受けることにより減少した。(2)成熟葉は若い葉よりも水滴接触角が小さく、また葉の先端部が中央部よりも角度が小さく、濡れやすい傾向がみられた。(3)葉の水滴触角度はワックス量との負の相関関係がみられた。(3)倉敷における酸性雨の観測本研究代表者らは1972年以来酸性雨の観測を続けているが、今回は1988ー1991年に観測された208回の降雨について解析した。(1)全降雨回数に対する酸性雨の日数の比率は94%に達した。(2)黄砂飛来時には、酸性雨の原因物質でもある硫酸、硝酸イオンの含量が多いが、カルシウム、マグネシウムも多く含まれているため、雨水のpHは7前後と高い値を示した。
アンビエントDNSセンサーに関する研究

本研究では,インターネットワイドで生じる大きなネットワークイベントを,DNS権威サーバを用いた集権的なネットワークセンサー(DNSバックスキャッター)によって検出する手法に関して研究開発を行った.DNSバックスキャッターはイベントの発生源のIPアドレスの名前を他のホストがクエリすることで発生する.個々のバックスキャッターの情報量は小さいものの,多くのクエリが集まる大きなイベントは,機械学習を用いてそのイベントタイプを同定することが可能となった.インターネット上では日々様々なデータトラフィックが流通している.その多くは正しいものであるが,一部のトラフィックは異常なものである.また,インターネット上の影響度合いという意味では,正常,異常トラフィックともに,少数のホストが関与している場合,多くのホストが関与している場合がある.本研究では,後者の多くのホストによる大きなイベントの検出を目指している.その例としては,CDNやメーリングリストに関係する正常なもの,ネットワークスキャンやスパム送信等の異常なものである.基本的なアプローチとしては,インターネット上の名前解決方法であるDNSを用いて,どのような名前が普段と異なる振る舞いをするかに着目する.本年度は,DNSの逆引きクエリ名を用いたDNSバックスキャッターの基本原理に関する研究を行った.DNSバックスキャッターは逆引きクエリを生成したホストの名前やトラフィック量から特徴量空間を構成し,その逆引きクエリがどのようなイベントを行っているかを機械学習によって識別する.データセットとして.jpに対応するJP-DNSサーバおよびM-ROOTサーバのクエリログ,および,ダークネットやスパムブラックリストデータから正解ラベルを構築し,解析を進めた.いくつかの機械学習アルゴリズムを使用した初期評価を行ったところ,70-80%の精度が得られた.この結果は,当該分野のトップ国際会議であるinternet measurement confereneにて発表された.DNSバックスキャッターは原理的に可能であるとの示唆は得られていたが,本年度の研究によって,現実的に実現可能であることが実データより示されたことから,バックスキャッターのインターネットイベントセンサーとしての初期評価ができたと考える.インターネット上では日々様々なデータトラフィックが流通している.その多くは正しいものであるが,一部のトラフィックは異常なものである.また,インターネット上の影響度合いという意味では,正常,異常トラフィックともに,少数のホストが関与している場合,多くのホストが関与している場合がある.本研究では,後者の多くのホストによる大きなイベントの検出を目指している.その例としては,CDNやメーリングリストに関係する正常なもの,ネットワークスキャンやスパム送信等の異常なものである.基本的なアプローチとしては,インターネット上の名前解決方式であるDNSを用いて,どのような名前が普段と異なる振る舞いをするかに着目する.本年度はDNSの逆引きクエリ名を用いたDNSバックスキャッターの学習データおよびその精度に関して研究を進めた.その結果,正常を示すホストの生存期間は比較的長いものの,異常を示すホストの生存期間は短く学習に大きく影響することが判明した.この結果は国際論文誌に論文としてまとめ投稿した.また,マルウェア等が使用するランダムな名前を検出するために,DNSのクエリ名とクエリホストからDNSグラフを構築し,そのグラフ内の確率伝搬に基づいた未知の異常クエリの検出手法を提案・評価した.この手法により,2000以上の未知のドメイン名を堅守することが可能となり,この結果をまとめた論文は国内論文誌に掲載された.同様に,バックスキャッターの正解データの精度を上げるために,バックボーントラフィックデータよりスキャンおよび協調スキャンを効率良く発見する手法を開発し,国際会議論文としてまとめた.DNSバックスキャッターの有効性の鍵は,どのように学習のためのラベルデータを用意する必要があるかが判明し,その結果を論文投稿した.また,マルウェアの用いるランダムな名前を確率的に検出する手法を提案・評価した.インターネット上では日々様々なデータトラフィックが流通している.その多くは正しいものであるが,一部のトラフィックは異常なものである.また,インターネット上の影響度合いという意味では,正常・異常トラフィックともに,少数のホストが関与している場合,多くのホストが関与している場合がある.本研究では,後者の多くのホストによる大きなイベントの検出を目指している.その例としては,CDNやメーリングリストに関係する正常なもの,ネットワークスキャンやスパム送信等の異常なものである.基本的なアプローチとしては,インターネット上の名前解決方式であるDNSを用いて,どのような名前が普段と異なる振る舞いをするかに着目する.本年度は引き続きDNSの逆引きクエリ名を用いたDNSバックスキャッターの学習データの拡充およびその精度向上に関して研究を進めた.

さらに,トラフィック中のネットワークスキャンを検出するアルゴリズムを開発し,過去15年にわたるインターネットバックボーントラフィックデータに適用することで,ネットワークスキャンの振る舞いを明らかにした.とりわけ,オープンソースのスキャンツールの出現により,カジュアルなネットワークスキャンが増加していること,研究・セキュリティ目的のスキャンが定常的に行われているもののサーバ設置基準等の研究倫理が必ずしも守られているわけではないことが明らかとなった.以上の結果は国際会議論文として出版された.本研究では,インターネットワイドで生じる大きなネットワークイベントを,DNS権威サーバを用いた集権的なネットワークセンサー(DNSバックスキャッター)によって検出する手法に関して研究開発を行った.DNSバックスキャッターはイベントの発生源のIPアドレスの名前を他のホストがクエリすることで発生する.個々のバックスキャッターの情報量は小さいものの,多くのクエリが集まる大きなイベントは,機械学習を用いてそのイベントタイプを同定することが可能となった.バックスキャッターの基本原理は示されたものの,正解ラベルの生成に異なる種類のデータセットが必要であると判明したため,DNS以外のフローデータからの情報抽出もあわせて進める予定である.ラベルデータの質をどのように担保するかがバックスキャッターの精度向上に必要不可欠であり,ネットワークスキャン等の検出を他のデータから行い研究を進めていく予定である.29年度が最終年度であるため、記入しない。インターネット工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒト胎児肝に特異的に存在するグルタチオンS-トランスフェラ-ゼに関する研究

ヒト胎児肝細胞質に存在する酸性グルタチオンS-トランスファラ-ゼ(酸性GST)分子種の精製およびその性質の検討を重点的に行ない以下の結果を得た。1.両親の承諾を得て北海道大学医学部病理学教室および川鉄病院から提供された胎児肝を用いた。ヘキシルグルタテチオンカラムクロマトグラフィ-とFPLCによるクロマトフォ-カシングまたはMonoSカラムクロマトグラフィ-を組み合わせることにより再現性よく電気泳動的に均一な標品を得ることに成功した。2.精製した酸性GSTの見かけの等電点は4.8-4.9であり、その単量体の分子量は23,000と算出された。3.クロルジニトロベンゼン(CDNB)またはエタクリン酸を基質とした際の胎児肝細胞質GST活性に対する抗体の影響から、本酵素は両基質のGSH抱合反応に関与する主たる酵素であることが推察された。4.酸性GSTに対する抗体を作製し、胎児肝の存在量を免疫定量した結果、その存在量は2.5-4.0μg/g肝(n=4)と算出された。一方、成人肝細胞質(n=7)にはほとんど存在しなかった。5.精製標品はジクロルニトロベンゼン、CDNB、エタクリン酸等を基質とした。6.ヒト胎盤およびラット胎盤由来のGST分子種の抗体は共に本精製酵素を認識したが、ラット肝由来の分子種であるGST(1-1)、(2-2)、(3-3)および(4-4)の抗体は交叉反応を示さなかった。7.本GST分子種のN-端末アミノ酸配列は20残基までの判明した範囲内でヒト胎盤由来のGSTのそれと一致した。以上の結果より、本研究で精製したヒト胎児肝の酸性GST分子種はPiクラスに分類されるものと考えられた。ヒト胎盤由来のGST分子種との相異については結論が得られなかったが、すでにヒト胎児肝酸性GSTのcDNAクロ-ニングを開始しており、現在その構造を解析中である。また、本分子種が発癌時に発現するか否かについても検討中である。
炎症性ケモカインIL-8依存的に制御される癌幹細胞の同定と制御機構の解析

がん幹細胞は、腫瘍形成能、自己複製能、薬剤耐性能をもつ細胞集団であり、腫瘍形成やがんの転移、再発といった悪性化に関与する。これまでの研究から炎症性ケモカインであるIL-8ががん幹細胞の機能維持に重要なことがわかった。しかし、全てのがん幹細胞がIL-8依存的に制御されるわけではない。そこで本研究では、IL-8で制御される細胞集団の違いに着目し、IL-8依存的ながん幹細胞制御機構の解明を目指す。
遺伝性失調ラットのグルタミン酸神経伝達の形態学的研究

本研究は平成7年度から平成8年度において、Wisterラット由来の交雑種より見い出された突然変異体で運動障害を示すdop (dilute opisthotonus)ラットを遺伝的に、またその脳を免疫組織化学を含めた光学顕微鏡ならびに電子顕微鏡法によって形態学的検索を行ったものである。dopラットは常染色体劣性遺伝によりその形質を支配されかつそのホモ個体は致死であることから、ヘテロ個体を選抜して継代交配し系統を維持している。原因遺伝子を探るためマイクロサテライトDNAをマーカーに用いて染色体マッピングを行った結果dop遺伝子は第8染色体上にあることがわかった。さらにその位置を詳細に検索した結果、マウス第9染色体上のdilute-lethal遺伝子とほぼ同じ位置にあることがわかり両遺伝子の相同性が示唆された。ホモ個体の小脳Purkinje細胞を電子顕微鏡にて詳細に観察したところ、小脳全域(虫部、半球)のPurkinje細胞樹状突起棘に正常では特徴的に存在する小胞体が欠損していた。小胞体の欠損は、小脳虫部、半球のどの部位のPurkinje細胞樹状突起棘においても観察された。Purkinje細胞の幼若な時期からの観察によって、小胞体は細胞体や樹状突起には形成されるが棘にのみ形成されないことが分かった。Purkinje細胞樹状突起棘の小胞体は細胞内Caストアであり細胞膜上にはIP3レセプターを豊富に持つが、この蛋白に対する抗体を用いた免疫組織化学でも小胞体の欠損が明らかとなった。すなわちdopラットのPurkinje細胞では、シナプス伝達時にシナプス受容部でのCaの動員が欠損あるいは不足していることが考えられる。シナプス伝達時においてCaは、小脳では運動学習の基となる長期抑圧の誘導に重要であることが報告されている。さらに小脳皮質からの唯一の出力であるPurkinje細胞の軸索と、小脳核細胞のシナプスを形成を電子顕微鏡学的ならびにPurkinje細胞の軸索からの神経伝達物質であるGABAに対する抗体を用いた免疫組織化学的方法によって調べた。ホモ個体の小脳核細胞の細胞体に形成されているシナプス数は正常個体と有為差はなく、また抗GABA抗体による免疫染色にも差が認められなかった。小脳以外では、大脳皮質体性感覚野においてDiIを用いて神経繊維連絡を検索したところ、正常とは異なる走行を示す線維が観察された。Wisterラットに由来した交雑種より見い出された突然変異体で運動障害を示すdop(dilute opisthotonus)ラットを遺伝的、組織学的に検索を行った。原因遺伝子を採るためマイクロサテライトDNAをマーカーに用いて染色体マッピングを行った結果dop遺伝子は第8染色体上にあることがわかった。これはマウス第9染色体のdilute-lethal遺伝子との相同性を示す。

ホモ個体の小脳Purkinje細胞を電子顕微鏡にて詳細に観察したところ、小脳全域(虫部、半球)のPurkinje細胞樹状突起棘に正常では特徴的に存在する小胞体が欠損していた。小胞体の欠損は、連続切片を作成して一つの棘を追跡することによっても確証を得た。小胞体は樹状突起のどの部位(基部及び末端部)から出ている棘でも欠損していた。Purkinje細胞樹状突起棘の小胞体は細胞内Caストアであり細胞膜上にはIP3レセプターを豊富に持つが、この蛋白に対する抗体を用いた免疫組織化学でも小胞体の欠損が明らかとなった。したがってシナプス受容部でのCaの欠損による障害が示唆されるがこれはこのラットがシナプス伝達時におけるCaの役割、とくに代謝型グルタミン酸受容体刺激によって産成されたIP3によるCa動員の欠損による障害を解析するためのよいモデルとなることを示している。また小脳凍結切片での抗マイクログリア抗体を用いた免疫染色では小脳後方部小葉の髄質でマイクログリアの増殖が観察された。今後、小脳での他の異常あるいは脳の他の部位で同様な異常がみられるかどうか検索する予定である。Wisterラット由来の交雑種より見い出された突然変異体で運動障害を示すdop(dilute opisthotonus)ラットを遺伝的に、またその脳を免疫組織化学を含めた光学顕微鏡ならびに電子顕微鏡法によって形態学的検索を行った。dopラットは常染色体劣性遺伝によりその形質を支配されかつそのホモ個体は致死であることから、ヘテロ個体を選抜して継代交配し系統を維持している。原因遺伝子を探るためマイクロサテライトDNAをマーカーに用いて染色体マッピングを行った結果dop遺伝子は第8染色体上にあることがわかった。さらにその位置を詳細に検索した結果、マウス第9染色体上のdilute lethal遺伝子とほぼ同じ位置にあることがわかり両遺伝子の相同性が強く示唆された。ホモ個体の小脳Purkinje細胞樹状突起棘に正常では特徴的に存在する小胞体が欠損していることを平成7年度に報告した。本年度は、幼弱な時期からのPurkinje細胞を観察したところ細胞体、樹状突起には小胞体が形成されるが棘には形成されないことがわかった。さらに小脳皮質からの唯一の出力であるPurkinje細胞の軸索と、小脳核細胞のシナプスを形成を電子顕微鏡学的ならびにPurkinje細胞の軸索からの神経伝達物質であるGABAに対する抗体を用いた免疫組織化学的方法によって調べた。ホモ個体の小脳核細胞の細胞体に形成されているシナプス数は正常個体と有為差はなく、また抗GABA抗体による免疫染色にも差が認められなかった。小脳以外では、大脳皮質体性感覚野においてDiIを用いて神経繊維連絡を検索したところ、正常とは異なる走行を示す線維が観察された。