hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視床下部室旁核に由来する下行性線維と副交感節前細胞との結合様式

仙髄副交感神経節前細胞を標識するには骨盤神経節(下下腹神経節)に到達する手術方法を、まず確立する必要があった。試行錯誤の末、尿管よりも尾側で、糖管の背側で、前立腺の外側壁に、骨盤神経節を確実に露出することが出来るようになった。コレラ毒素Bの水溶液をガラス毛細管から1-2μl空気圧により骨盤神経節に注入し、腰仙髄に出現する逆行性標識細胞を調べた。交感神経節前細胞は腰髄の上部でL1-L2を中心に分布し、わずかにT13とL3に小数の細胞が観察された。副交感神経節前細胞は腰髄下部と仙髄上部のL6-S2に出現した。腰髄の交感神経節前細胞は両側性に、主に正中部に集中して出現し、いわゆる背側交連核を形成していた。中間外側核や介在核にはそれ程出現しない。細胞の分布に左右差を見ることは出来ない。コレラ毒素Bを一側の骨盤神経節に注入し、加えて、対側の腰神経前根を切ると、切断側では標識細胞が全く出現しない。樹状突起の広がりを調べて見ると、背側交連核では細胞体が正中部にあって、その樹状突起を外側に伸ばして樹状突起の束を作るのに対して、胸髄の交感神経節前細胞は主に中間外側核に存在し、その樹状突起を内側に伸ばして樹状突起の束を作る。すなわち、胸髄と腰髄の交感神経節前細胞ではその所在場所が違い、樹状突起の伸びの方向が違う。左右差がなく、正中領域に分布し、背側交連核を構成する交感神経節前細胞は、両側同時に、同じ入力を受けることが出来るように配置していることになる。無対性の骨盤臓器を支配するのに、この構造は都合のよいものであると思われ、これらの結果を現在論文にまとめ、投稿する準備にかかっている。背側交連核への上位中枢からの投射、一次感覚線維の入力の有無など、将来、骨盤臓器の神経支配を調べるのに役立つ基本的な、また重要な情報を提供出来たと考えている。一方、仙髄副交感神経節前細胞については、予備実験の段階で、室旁核由来の下行性線維を順行性にPHA-Lで標識しても、仙髄にはPHA-L陽性線維がほとんど見られない、との結果を得たので、仙髄副交感神経節前細胞への投射についての検討は今後の課題として残した。頭部迷走神経にコレラ毒素Bを注入した場合、迷走神経背側核と孤東核に非常に多数の逆行性標識細胞と順行性標識終末が出現する。視床下部の下行性線維をPHA-Lで順行性に標識し、コレラ毒素Bで逆行性に標識された迷走神経背側核にある副交感神経節前細胞との結合を検索しようと、現在、クリオスタット10μ厚の切片で蛍光二重標識をし、共焦点レーザー顕微鏡による検索を試行しているところである。

頭部迷走神経にコレラ毒素Bを注入した場合、迷走神経背側核と孤東核に非常に多数の逆行性標識細胞と順行性標識終末が出現する。視床下部の下行性線維をPHA-Lで順行性に標識し、コレラ毒素Bで逆行性に標識された迷走神経背側核にある副交感神経節前細胞との結合を検索しようと、現在、クリオスタット10μ厚の切片で蛍光二重標識をし、共焦点レーザー顕微鏡による検索を試行しているところである。1)視床下部室旁核の下行性線維と副交感神経節前細胞:我々は、これまで、交感神経節前細胞を染め出すのに、コレラ毒素Bによる逆行性標識法を用い、満足する結果を得てきた。そこで、本研究でも、細かな樹状突起の広がりを含めて、副交感神経節前細胞を完全に染め出すために、このコレラ毒素B法を適用した。迷走神経背側核および仙髄の副交感神経節前細胞を標識するために、コレラ毒素Bを頸部迷走神経神経幹に、あるいは、下下腹神経叢にある骨盤神経節に注入した。迷走神経背側核では、余りに多量の副交感神経節前細胞が標識され、個々の細胞を区別するのは困難であった。一方、仙髄では、副交感神経節前細胞がL6からS2に出現し、その樹状突起を主に内側に伸ばし、中心管の背側領域で疎な樹状突起の網工を形成していた。コレラ毒素Bを逆行性の標識物質として使えば、副交感神経節前細胞を染め出すことが出来ることが分かった。一方、PHA-Lを室旁核に注入して、その下行性線維を追跡すると、標識線維が迷走神経背側核と上部腰髄に多数見られるものの、問題の仙髄には、ごく僅かの線維が中心管の背側領域に観察されるのみであった。室旁核と仙髄副交感神経節前細胞との形態学的な結合関係を仙髄で解析することは難しいことが判明した。今後は迷走神経背側核に現れる副交感神経節前細胞の数を抑える工夫を試み、この核で室旁核との結合関係を解析することにする。2)交感神経節前細胞・副交感神経節前細胞とオキシトシン含有線維との結合:上頸神経節に、あるいは、下下腹神経叢の中にある骨盤神経節にコレラ毒素Bを注入すると、上部頸髄では交感神経節前細胞が、上部腰髄と上部仙髄では交感神経節前細胞と副交感神経節前細胞がそれぞれ標識される。オキシトシンを免疫組織化学で染めると、念珠状の陽性線維が上部頸髄と上部腰髄に多数出現し、コレラ毒素Bで標識された交感神経節前細胞の樹状突起ないし細胞体に絡み付いて終始する像が得られた。仙髄の副交感神経節前細胞が見られる領域ではオキシトシンの陽性線維をほとんど見られず、オキシトシン線維が室旁核由来と仮定すると、1)の結果と一致する。保有するオキシトシン抗体はバソプレシと交叉するので、抗体の信頼性を高める作業に入っているところである。下下腹神経叢の骨盤神経節にコレラ毒素Bを注入すると上部腰髄の交感神経節前細胞が染め出されてくる。ラットでは、この部域の交感神経節前細胞が中心管の背側領域で特徴のある背側交連核を形成する。しかし、これまでに、背側交連核を構成する交感神経節前細胞の形態についての詳しい報告はなされていないので、次年度からの研究課題の一つにしたいと考えている。本年度の研究目的を(1)腰髄背側交連核の形態、(2)視床下部室旁核から迷走神経背側核への投射、および(3)視床下部室旁核から仙髄副交感神経節前細胞への投射、の3点を明らかにすることにした。(1)腰髄背側交連核の形態を明らかにするために、コレラ毒素Bを雄ラットの骨盤神経節に注入した。その結果、第2-4腰髄で、両側性に、背側交連核を構成する逆行性標識細胞が出現した。細胞体とその樹状突起は水平面で明瞭な梯子状配列を示した。細胞は中心管より背側の灰白交連に最も多く出現し、次いで、中間外側核に、そして、わずかに介在核に出現した。この分布パターンは胸髄で見られる梯子状配列とは違う。
新しい赤血球特異的転写因子ECHとMaf関連蛋白質との会合による転写制御

bZip構造を有する転写因子ECHは、小Maf群蛋白質とのヘテロ二量体として赤血球特異的遺伝子の調節領域に存在する配列(TGCTGAGTCAT;以下NF-E2配列と称す)に結合する。本研究は、ECHによる転写活性化の分子機構と赤血球分化過程におけるECHの機能を明らかにすることを目的とした。本年度は以下の成果を得た。1.ECHは他の動物由来転写因子には類を見ない非常に強い転写活性化能を有することが、培養細胞への遺伝子導入実験から明らかになった。そこで種々の欠失変異をcDNA上で作製し、この強い転写活性化能を担う領域を固定した。その結果、ECHのアミノ末端側の二つの領域に転写活性化能を担う領域が局在することが明らかになった。この領域は酸性アミノ酸に富むが、この性状に加え他の構造上の特徴もその強い転写活性化能に重要である可能性が考えられた。2.種々の変異ECHの機能解析実験から、ECHの強い転写活性化能を負に制御する領域が、転写活性化ドメインやbZipドメインとは独立して存在することが明らかになった。赤芽球系細胞を用いた遺伝子導入実験において、この領域を欠失することによりECHの活性は増強すること、そしてこの領域のみを野性型ECHと共発現することにより、ECHによる転写活性化はトランスに増強されることを観察した。したがって、この領域は他の因子と結合することによりECHの転写活性化能を抑制することが示唆された。このような機能調節系は、外来性シグナルに対する反応性をこの転写因子に付与するものと考えられる。3.試験管内での赤芽球分化誘導系を用いて、赤芽球分化に伴うECHの発現動態を検証した。その結果、赤芽球分化に際してECHの発現は強く誘導されることが明らかになった。このことは、ECHが赤血球分化過程の調節に関与することを強く示唆する。
証明をツールとした数学的探究を促進する累積的な授業のデザイン

本年度は,証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業のデザインに関して,以下二点の成果を得た。●授業デザインのための原理・原則(暫定版)の吟味これまで得ている授業デザインのための三つの原理・原則,(1)探究者自身が素朴な証明を構成する機会を設定すること,(2)その素朴な証明の構成要素を教師の導きの下で生徒が顕在化する機会を設定すること,(3)証明する動機・目的に照らして証明を評価・改善する機会を初期から設定すること,についてこれまで実施した授業データに基づき吟味した。結果,数学的探究の契機となる課題について暗黙のうちに原理・原則を設定したことが判明し,「状況を厳密な表現を用いずに表し,証明を基に状況を明確にしたり,新たな状況を生み出したりすることができる余地がある課題を用いる」を加えることにした。関わって,原理・原則(3)での評価・改善の対象を,証明のみならず事柄を含めることにした。さらに,原理・原則として,「事柄と証明の関係,あるいは証明の役割についての探究者の認識を深める」も加えることにした。●累積的な授業(暫定版)の考案証明をツールとした数学的探究を実現するため,「図形」について中学校第1学年での単元,授業ごとの学習指導の重点を吟味し直すとともに,それらを踏まえた第2学年の単元,授業ごとの学習指導の重点を明確にした。とりわけ,用語「証明」が導入される以前の小単元「図形の調べ方」において学習指導内容を具体化した。授業を実施していただく予定であった研究協力者の異動,あるいは校務分掌上の授業担当学年の変更により,予定していた授業の実施を見送らざるを得ない状況が一部生じたため。しかし,実施できた授業により,証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業のデザイン,あるいは授業デザインのための原理・原則について吟味・検討を重ねることができている。引き続き,中学校数学科の二領域「数と式」,「図形」における証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業のデザイン(暫定版)を行う。また,これらの授業デザインに基づき授業を実施し,ビデオ記録や記述物の複写等のデータ収集及びデータの質的な分析を通して,授業デザインの改善点を特定する。さらに,意図した活動をよりよく実現するために,授業デザイン改善の一環として,授業デザインのための原理・原則を適宜修正する。本年度は,証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業のデザインに関して,以下の●点の成果を得た。●授業デザインのための原理・原則(暫定版)の設定数学的探究におけるツールとしての証明の概念規定,ツールとして証明を用いることを踏まえた証明することの概念規定について先行研究を参照しつつ検討した。その結果,まず,証明することの意味を「前提と結論の間に命題の演繹的な連鎖を形づくり表現する」こととした。その上で,ある探究者にとって証明がツールとなるためには,少なくとも,「探究者,目的,証明」のセットが必要であり,このセットを活動を分析する単位として設けることとした。次に,上述の証明あるいは証明することの特徴に基づき,授業における重点として,(1)探究者自身が素朴な証明を構成すること,(2)その素朴な証明から証明の構成要素を顕在化すること,(3)証明する目的に照らして評価・改善することを初期から導入することなどを導いた。●累積的な授業(暫定版)の考案証明をツールとした数学的探究を実現するために,「数と式」について中学校第2学年での単元,授業毎の学習指導の重点を明確にするとともに,それを踏まえた第3学年の単元,授業毎の学習指導の重点を明確にした。とりわけ,小単元「簡単な多項式」において証明することを具体化し,学習課題を具体化するとともに,累積性を踏まえた学習指導の重点を設定した。以下に記すように,おおむね当初の予定通り進捗しているため。証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業をデザインするための原理・原則(暫定版)を設定した。また,これら原理・原則に基づき,中学校第2学年を踏まえた中学校第3学年の小単元「簡単な多項式」に全般に渡る授業デザインを暫定版として考案し,平成30年度に実施予定である。

●累積的な授業(暫定版)の考案証明をツールとした数学的探究を実現するため,「図形」について中学校第1学年での単元,授業ごとの学習指導の重点を吟味し直すとともに,それらを踏まえた第2学年の単元,授業ごとの学習指導の重点を明確にした。とりわけ,用語「証明」が導入される以前の小単元「図形の調べ方」において学習指導内容を具体化した。授業を実施していただく予定であった研究協力者の異動,あるいは校務分掌上の授業担当学年の変更により,予定していた授業の実施を見送らざるを得ない状況が一部生じたため。しかし,実施できた授業により,証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業のデザイン,あるいは授業デザインのための原理・原則について吟味・検討を重ねることができている。引き続き,中学校数学科の領域「数と式」,「図形」での証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業のデザイン(暫定版)を行う。また,これらの授業デザインに基づき授業を実施し,ビデオ記録や記述物複写などのデータ収集及びデータの質的な分析を通して,授業デザインの改善点を特定する。ただし,当初予定した授業実施予定学級の一つが人事異動により実施を断念せざるを得なくなったため,授業実施学級を減じる予定である。さらに,意図した活動を実現するため,授業デザインの改善点の一環として,授業をデザインするための原理・原則を適宜修正する。引き続き,中学校数学科の二領域「数と式」,「図形」における証明をツールとした数学的探究を実現するための累積的な授業のデザイン(暫定版)を行う。また,これらの授業デザインに基づき授業を実施し,ビデオ記録や記述物の複写等のデータ収集及びデータの質的な分析を通して,授業デザインの改善点を特定する。さらに,意図した活動をよりよく実現するために,授業デザイン改善の一環として,授業デザインのための原理・原則を適宜修正する。(理由)国際学会への参加を通しての研究情報の収集を校務との日程があわずに断念したため,次年度使用額が生じることとなった。(使用計画)次年度以降の国際学会への参加による情報収集もしくは,日本国内での学会参加のための旅費に使用する予定である。日本国内での学会に変更したとしても,日本の学習環境に特化した情報収集が見込める。(理由)主として,国外学会への参加を通して研究成果の発表,研究情報を予定していたが,校務との日程があわずに断念せざるを得なかったため,次年度使用額が生じることとなった。(使用計画)日本の学習環境等に特化した情報収集を充実するために,国内学会への参加旅費に使用する。その際,授業を実施していただく研究協力者の教諭を含めて対面による情報収集・意見交換を行う予定である。
化学法と酵素法を利用したアスパラギン結合型複合糖鎖誘導体の合成とその機能解析

本研究では、糖タンパク質から糖鎖のみを単離後、非還元末端に存在するシアル酸を糖加水分解酵素で除去し、化学的に合成しておいたシアル酸誘導体を糖転移酵素により組み込みなおし、アスパラギンに結合した分岐型の複合型糖鎖(N-結合型糖鎖)誘導体の簡便な合成法の確立をめざした。プロナーゼ処理により得られたアスパラギン結合型2分岐糖鎖を精製した。そして、糖鎖の末端のシアル酸が結合していたり、あるいはいなかったりという不均一な構造をシアル酸加水分解酵素で処理することで単一構造のアシアロ糖鎖誘導体を効率良く得ることができた。そして、この糖鎖の末端にシアル酸誘導体をシアル酸転移酵素で導入し、アスパラギン結合型2分岐糖鎖誘導体の合成を検討した。まず、導入するシアル酸誘導体の化学合成を行い、シアル酸の各水酸基が、デオキシ化されたもの、フッ素委化されたもの、保護基が導入された誘導体を合成した。そして、これらシアル酸誘導体をシアル酸転移酵素をもちいて、糖鎖の非還元末端へ導入することを検討した。その結果、シアル酸の側鎖を修飾したデオキシ糖を初めとする各種誘導体は、全て糖鎖の非還元末端へ転移でることが判明した。一方、シアル酸の4位修飾体は、転移反応を示すもののその効率は低いことが判明した。そして、実際に生成物を単離し、その構造を核磁気共鳴法、質量分析により決定した。糖鎖の末端のシアル酸は、細胞間の相互作用に関与する重要な糖鎖である。この糖鎖の機能を調べる為の糖鎖誘導体を化学法と酵素法を組み合わせ、従来の化学法で得られる糖鎖誘導体よりも簡便にかつ大量に合成する手法を確立することができた。また、得られたシアリル糖鎖誘導体の3次元構造を核磁気共鳴法により解析するために、安定同位体で標識された各種シアル酸誘導体の合成および、糖鎖への導入法も確立することができた。本研究は、天然から単離した糖鎖を用いて複合型糖鎖(N-結合型糖鎖)誘導体の簡便な合成法の確立をめざすことを目的としている。まず、容易に得られる糖タンパク質からペプチド鎖が結合していない糖鎖を単離することを当初の目的としていた。しかし、アクチナーゼEというタンパク質分解酵素を用いるとアスパラギンのみ結合した2分岐複合型糖鎖が糖タンパク質から得られることが判明した。そこでこの酵素をもちいてアスパラギンが結合した複合型糖鎖を数百ミリグラムスケールで単離、精製する手法を確立した。その後、非還元末端に存在するシアル酸を酵素法を用いて除去した後、糖鎖に結合しているアスパラギンに保護基を導入してアシアロ複合型糖鎖を数百ミリグラムスケールで得ることに成功した。この糖鎖の非還元末端にシアル酸誘導体を酵素的に再導入するため、シアル酸供与体となるCMP-シアル酸誘導体の合成も行った。誘導体としては、シアル酸の各水酸基を除去したデオキシ-シアル酸誘導体を選び合成した。その結果、相当するCMP-デオキシ-シアル酸誘導体を得ることに成功した。また、これら誘導体のシアル酸転移酵素による糖鎖への転移反応活性をも検討し、今までに報告例のなかった7-デオキシシアル酸誘導体がシアル酸転移酵素に対し転移活性があることを見出した。さらに、これらシアル酸誘導体を糖鎖の非還元末端に組み込んだ時その構造解析をするために利用できる安定同位体標識したCMP-[3"-13C]-シアル酸誘導体の簡便な合成法をも確立することができた。来年度は、実際にシアル酸誘導体を複合型糖鎖に酵素法より組み込み様々な複合型糖鎖誘導体の合成を検討する。

また、得られたシアリル糖鎖誘導体の3次元構造を核磁気共鳴法により解析するために、安定同位体で標識された各種シアル酸誘導体の合成および、糖鎖への導入法も確立することができた。
RNA分解酵素の発現制御によるスギの雌雄両性不稔化技術の開発

遺伝子組換えスギを安定的に作製するために、遺伝子導入のターゲットとなる不定胚形成能力を有する胚性細胞の液体窒素中での保存技術を開発した。また、バルナーゼにより雄性不稔化したスギの不稔形質安定性と成長の健全性を温室栽培により確認した。また、雌性生殖器官での発現遺伝子を網羅的に解析し、栄養器官で発現しない遺伝子を特定し、これらの遺伝子の雌性生殖器官の発達段階別の発現様式を明らかにした。これらの成果は、種子による遺伝子拡散を抑制した無花粉スギの作製に活用できる。我々はスギ花粉症対策として遺伝子組換えによるスギの雄性不稔化技術の開発を進め,作製した組換えスギが雄性不稔であることを確認した。しかし、遺伝子組換えによる雄性不稔スギを野外で実用的に栽培するためには、組換えスギの種子による遺伝子拡散を防止することが必要と考えられる。そこで本研究では、細胞を致死させるRNA分解酵素の発現制御により、針葉樹ではまだ例のない雌雄両性不稔の組換えスギを作製する技術を開発し、また、不稔形質の安定性や成長への影響等、実用化を視野に入れた基盤情報を集積することを目的とする。当年度はスギの未成熟種子を培養して獲得した、遺伝子導入のターゲットとなるスギの培養細胞(不定胚形成能力を有する培養細胞)を安定的に保存するために液体窒素を用いた超低温条件下で保存する技術の開発を行った。また、これまでに作成した組換えスギの不稔形質や成長形質を調査し、スギの雄性不稔化に適したベクターを選択した。さらに雌性生殖器官で特異的に発現する遺伝子を特定し、そのプロモーターを単離するために雌性生殖器官の分化段階別のcDNAライブラリーのシーケンス情報を獲得した。今後は、雌性生殖器官とそれ以外の組織で発現する遺伝子の比較解析により、雌性生殖器官での発現の特異性の高い遺伝子を特定し、そのプロモーター領域を単離する。そのプロモーターに細胞致死性のRNA分解酵素であるバルナーゼの遺伝子を連結した雌性不稔化ベクターを構築する。スギ花粉症対策に資するために遺伝子組換えによるスギの雄性不稔化技術の開発を進め、雄花特異的遺伝子のプロモーターで特異的にRNA分解酵素遺伝子を発現制御することによりスギを雄性不稔化することに成功した。しかし、遺伝子組換えによる雄性不稔化スギを野外で実用的に栽培するためには組換えスギからの種子による導入遺伝子の拡散を防止することが必要と考えられる。そこで、花粉形成抑制と同時に種子形成を抑制する両性不稔化組換えスギを作製する技術の開発が必要である。また、遺伝子組換えのターゲットとなるスギの不定胚形成細胞を長期間安定的に保存し、必要なときに遺伝子組換え操作を行うことができるようにするために凍結保存技術の開発が必要である。今年度は、液体窒素に保存したスギの不定胚形成細胞を融解し、再増殖することを確認するとともに、保存後の不定胚形成細胞の不定胚形成能力や不定胚の発芽率は液体窒素での保存により影響を受けることがないことが示唆された。また、雄性不稔化ベクターを導入した組換えスギについては、隔離ほ場での栽培申請を行い、承認された。これにより、雄性不稔化ベクターの有効性を野外において実証することが可能となった。雌性不稔化のためには、これまでに獲得したスギの雌性生殖器官の分化段階別のcDNAライブラリーの次世代シーケンス情報を解析し、栄養生殖器官での発現量と比較することにより、雌性生殖器官での発現の特異性が高い遺伝子候補群を特定することができた。しかし、遺伝子組換えによる雄性不稔スギを野外で実用的に栽培するためには、組換えスギの種子による遺伝子拡散を防止することが必須である。そこで本研究では、細胞を致死させるRNA分解酵素の発現制御により、針葉樹ではまだ例のない雌雄両性不稔の組換えスギを作製する技術を開発する。また、不稔形質の安定性や成長への影響等、実用化を視野に入れた基盤情報を集積することを目的とする。スギの遺伝子組換えでは、不定胚形成細胞と呼ばれる培養細胞に遺伝子を導入するが、この細胞を安定的に維持するためには液体窒素中での超低温保存が有効である。そこで、スギの不定胚形成細胞の液体窒素中での保存手法を開発し、保存細胞の成長や不定胚分化能の安定性を確認した。また、遺伝的に優良な培養細胞である精英樹人工交配家系の培養細胞を保存した。雄性不稔化遺伝子を導入した組換えスギでは、隔離ほ場における野外試験を平成27年4月より開始し、栽培1年目の野外での不稔性と生育の健全性を確認した。雌性器官で発現する遺伝子については、次世代シーケンス解析により、栄養生殖器官での発現量と比較することにより、雌性生殖器官での発現の特異性が高い遺伝子を同定した。これらにより、遺伝子組換えにより、優良なスギを不稔化するための基盤技術が整った。

これらの成果は、種子による遺伝子拡散を抑制した無花粉スギの作製に活用できる。スギの不定胚形成細胞の液体窒素での保存や保存後の特性評価は順調であり、優れた結果が出ている。雄性不稔化については野外での評価を実施できる段階になった。雌性不稔化についても雌性生殖器官特異的な遺伝子の特定が順調に進んでいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。森林科学近年、ゲノム編集が植物においても積極的に研究され、モデル植物では植物育種に利用可能であることが示されている。スギにおいても今後はゲノム編集を活用し、雌性不稔については本研究の成果を利用して雌性生殖器官の分化制御を実施したい。培養細胞の超低温保存技術の開発及び遺伝子組換えスギの解析による雄性不稔化に適したベクターの選定については、予定通りに進展している。スギの雌性生殖器官で特異的に発現する遺伝子の特定については、プロモーターを単離するための遺伝子の特定に取りかかっている。当初の計画に従い、雌性不稔化ベクターを構築し、スギへの遺伝子導入を進め、ベクターの評価を行う計画である。
CHOP遺伝子破壊によりストレプトゾトシン糖尿病モデルで生じた巨大脾腫の謎

われわれは1型糖尿病の膵β細胞破壊因子の一つである一酸化窒素(NO)が小胞体Ca^<2+>を枯渇させて小胞体ストレスをおこし、CHOPの誘導を介して膵β細胞のアポトーシスをおこすことを発見した。またインスリン変異を伴うAkita糖尿病マウスの原因が、小胞体ストレスを介するβ細胞のアポトーシスにあり、Chopを破壊することにより糖尿病が著しく改善されることを明らかにした。これらの研究の延長として、糖尿病誘発剤ストレプトゾトシン(STZ)による糖尿病モデルにおいてChop破壊の影響を調べたところ、Chop破壊マウスにおいて正常の約20倍の巨大脾腫が生じ、CHOPが免疫システムに重要なはたらきをしていることを見付けた。この系を用いて免疫システムにおける小胞体ストレスおよびCHOPの役割を解析した。β細胞由来MIN6細胞をSTZで処理するとアポトーシスがおこった。この時DNA障害は見られず、CHOPやBiPが誘導されることより、小胞体ストレスがおこっていることが示された。Chop欠損マウスおよび野生型マウスにSTZを投与しインスリン染色を行ったところ、野生型マウスではβ細胞の減少とアポトーシスが観察されたが、Chop欠損マウスではこれらの変化が著しく抑制された。脾腫における脾臓の変化をHE染色によって組織学的に検討すると共に、B細胞およびT細胞に特異的な抗体で免疫染色を行ったところ、主としてB細胞が著増していた。以上の結果、Chop欠損マウスではβ細胞のアポトーシスが抑制され、その結果、アポトーシスを免れたβ細胞から由来する抗原が強い抗原提示能を示し、B細胞が増殖すると共に、そのアポトーシスの抑制もあいまって、巨大脾臓を発生するのではないかと考えられる。
紫斑病性腎炎の発症病態解明：Tregを介した糖鎖不全IgA1産生機序と受容体解析

紫斑病性腎炎(HSPN)の発症進展には、IgA腎症と同様に糖鎖不全IgA1の関与が示唆されている。HSPNに関する疫学的臨床的および病理組織学的検討を行い、紫斑病性腎炎の臨床像とその発症病態を明らかにすることを目的とした。発症および増悪進展に関する免疫担当細胞の役割、それらに対する免疫調整薬の治療効果の評価を行った。抗原刺激により活性化されたT細胞やB細胞により産生されたIgA1糖鎖不全免疫複合体が糸球体に沈着し、糸球体障害を進展することが推察された。腎障害進展を制御するために、これらの免疫応答を制御することが必要であり、ステロイド薬や免疫調整薬の併用が重要であることが示唆された。本邦における小児期発症の紫斑病性腎炎に関する前方視的疫学調査は少ない。紫斑病性腎炎と同様にIgA腎症においても糖鎖不全IgA1の関与が示唆されており、それらの発症頻度や臨床像を把握することは極めて重要である。我々は過去8年間に発症した紫斑病性腎炎に対する疫学的臨床的検討を行った。2006年から2013年の間、福島県内における15歳未満の小児が入院可能な施設で、紫斑病腎炎と診断された51症例について、臨床経過、組織型、治療法、予後に関して検討した。男女比は23:28で女性に多く、平均発症年齢は7.8歳であった。福島県小児15歳未満での発症率は平均2.27人/10万人/年であり、減少傾向は認めなかった。診断時における腎生検は、34例(66.7%)に行われており、ISKDC分類で2型が6例、3型は26例、5型及び6型はそれぞれ1例であった。ISKDC分類3型以上の紫斑病性腎炎では、全症例でステロイド薬が投与されていた。診断後1年以上経過観察し得た症例のうち4例で尿蛋白の残存を認め、追加治療として扁桃摘出術+ステロイドパルス療法を行った症例も1例あった。ISKDC2型および未腎生検例では、全例で尿所見は正常化した。紫斑病性腎炎の発症数については減少傾向は認めなかったが、近年の紫斑病性腎炎の組織学的重症度は軽症化している傾向にあった。発症頻度の関して疫学的には、小児IgA腎症と大きな差は認めないことが明らかとなった。以上に関して、学会口演発表を行った。(大原信一郎,他.日本小児腎臓病学会雑誌2015)巣状分節性糸球体硬化症のネフローゼ症候群の患者において、WT1遺伝子変異を同定し、その臨床像と合併奇形に関して、学会口演発表、論文報告を行った。(大原信一郎,他.日本小児腎不全学会雑誌2015)先天性腎尿路奇形に合併する内性器異常の画像診断と早期診断の意義に関して、学会口演発表、論文報告を行った。(大原信一郎,他.日本小児腎臓病学会雑誌2015)ヒト紫斑病性腎炎における免疫染色、組織学的評価は予定通り進行中であるが、紫斑病性腎炎患者血清におけるヒンジ部糖鎖不全IgA1の同定、制御性T細胞の解析が十分に行えていない。紫斑病性腎炎の病態の理解には, IgA沈着を呈する各種腎炎の病態理解が重要である。IgA沈着を伴った膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN),ループス腎炎(LN)に関して臨床病理学的検討を行った。・小児期発症重症ネフローゼ症候群合併LNの発症および増悪進展に関する免疫担当細胞の役割,それらに対する免疫調整薬による治療効果の評価を行った。活動性LNに対するミゾリビン(MZR)・タクロリムス(TAC)併用療法の有効性に関して,口演発表と論文発表を行った。(大原信一郎,他.日本小児腎不全学会,日本小児リウマチ学会. 2016)(大原信一郎,他.日本小児腎不全学会雑誌. 2017)・MPGNは病理組織学的概念であり,一次性MPGN、MPGNパターンを示す感染後糸球体腎炎, IgA腎症,免疫グロブリン関連糸球体沈着症,ループス腎炎やその他の二次性糸球体腎炎の鑑別を要する。糸球体へのC1q強沈着,免疫グロブリン沈着の病態への関与について考察した。以上について,口演発表を行った。(大原信一郎,他.日本腎臓学会東部学術大会. 2016)・先天性腎尿路異常(CAKUT)は,小児期慢性腎臓病や末期腎不全の原因疾患として重要である。中でも後部尿道弁(PUV)は,膀胱尿管逆流症(VUR),低形成・異形成腎,膀胱機能異常など尿路疾患の合併が多く,腎尿路疾患の評価と腎予後予測が重要であることを明らかにした。以上に関して論文発表を行った。(大原信一郎,他.日本小児腎不全学会雑誌. 2016)紫斑病性腎炎(HSPN)の発症進展には、IgA腎症と同様に糖鎖不全IgA1の関与が示唆されている。

腎障害進展を制御するために、これらの免疫応答を制御することが必要であり、ステロイド薬や免疫調整薬の併用が重要であることが示唆された。紫斑病性腎炎患者の血清におけるヒンジ部糖鎖不全IgA1の同定および制御性T細胞の解析を試みる。培養ヒトメサンギウム細胞を用いて、プロスタグランジン、LPS、TNF-αなどの刺激因子を加えたのち、ヒンジ部糖鎖不全IgA1を加え、その結合度を評価する。ヒンジ部糖鎖不全IgA1の同定および制御性T細胞の解析が困難である場合は、腎疾患以外で硬化性病変の進行に関与していると思われる遺伝子・蛋白を選択し、ヒトの初回腎生検および再生検組織を用いて、組織学的検討、免疫染色を行う。マクロファージサブクラス染色やαSMA染色を行い、マクロファージ浸潤、α-SMA陽性細胞浸潤、アポトーシスとの関連性を検索する。腎臓病学ヒト紫斑病性腎炎における免疫染色、組織学的評価は予定通り進行中である。しかし、紫斑病性腎炎患者血清におけるヒンジ部糖鎖不全IgA1の同定、制御性T細胞の解析が十分に行えていない。ヒト紫斑病性腎炎における免疫染色、組織学的評価は予定通り進行させる。紫斑病性腎炎患者血清におけるヒンジ部糖鎖不全IgA1の同定、制御性T細胞の解析を行うための研究物品を購入する予定である。
双曲型境界制御系の安定化と減衰率評価に関する理論的・数値実験的研究

本研究を通して主に三つの成果を得ることができた。以下の通りである。(1)天井クレーンの制振制御で用いる制御則に含まれるパラメータの最適化法の確立、(2)バックステッピング法を用いた並流型熱交換プロセスに対する安定化コントローラの設計法、(3)プラグフロー反応プロセスに対する有限次元安定化コントローラの設計法本研究を通して主に三つの成果を得ることができた。以下の通りである。(1)天井クレーンの制振制御で用いる制御則に含まれるパラメータの最適化法の確立、(2)バックステッピング法を用いた並流型熱交換プロセスに対する安定化コントローラの設計法、(3)プラグフロー反応プロセスに対する有限次元安定化コントローラの設計法平成20年度は,台車の質量を無視した二つの荷物を有する天井クレーンの制振制御を取り上げた.ケーブルの部分は張力が場所によって異なるため,空間変数に依存した係数をもつ波動方程式で記述される.一方,荷物の部分はニュートンの運動方程式により,常微分方程式で記述される.台車の変位と速度に関する情報をフィードバックする制御則を構成することにより,系全体を漸近安定化できることがSano&Otanaka(2006年)の中で半群理論を用いて証明されているが,荷物の揺れ並びにケーブルの振動をより速く抑えるためには何らかの方法で制御則に含まれるパラメータを最適化する必要がある.平成20年度は,波動方程式を有限差分近似したモデルに基づく方法で制御則に含まれるパラメータの最適化を行った.Sano(2006年)の中ではケーブルが振動しないと仮定した単純なモデルを用いて制御則に含まれるパラメータを最適化したが,今回は有限差分モデルに基づく手法をとったため,モデルの次数は大きくなったものの,より最適なパラメータの決定法を提案できた.実際にSano(2006年)の数値例と同じ係数の値を有する二次評価関数を用いて数値実験を行ったところ,二つの荷物の揺れがより速く収まることが確認できた.ただし,制御則が組み込まれた閉ループ系が指数安定になり得るかどうかの問題は未解決のまま残されている.平成21年度は,はじめに,台車の質量を仮定した二つの荷物を有する天井クレーンの安定化問題を扱った先の論文(H.Sano, IMA Journal of Mathematical Control and Information, Vol.25, pp.353-366, 2008年)を補足し,Theorem 5.1とTheorem 5.2の証明を完全なものにした.なお,上記の論文は一つの荷物を有する天井クレーンも含んでいたので,同時にその安定化に関する箇所も補足したことになる.つぎに,境界入力をもつプラグフロー反応方程式の有限次元コントローラによる安定化問題を扱った.プラグフロー反応方程式はもともと,二つの1階双曲型偏微分方程式によって記述されるものであったが,ここでは拡散の影響を考慮したより現実的なモデルに着目し,有限次元安定化コントローラの設計法を与えた.移流項を伴わない単独の拡散方程式に対しては,Sakawa(1983年)によってresidual mode filter(Balas,1988年)を用いた手法が提案されていたが,そのフィルタがカップリングした境界入力をもつシステムに対しても効果的に働くことを理論的に明らかにした.また,数値実験を通して制御性能に関する検証を行った.最後に,分布入力と境界入力の双方を有する並流型二層流熱交換方程式を取り上げ,安定化問題を考察した.そのシステムは二つの1階双曲型偏微分方程式によって記述されるが,特にフォワードステッピング法による安定化手法について述べた.何も制御しなくても有限時間経過した後は状態がゼロになるが,特に初期データが共に正の場合には,あるいは共に負の場合には,L^2ノルムの減衰が速いことが数値実験を通して確認できた.初期データが定符号でない場合にもフォワードステッピング法によって安定化できるが,そのときは逆に減衰が遅くなることがわかった.平成22年度は,はじめに,分布入力を有する並流型二層流熱交換プロセスを取り上げ,エネルギーを速やかにゼロに収束させるための制御法について考察した.このモデルは二つの1階双曲型偏微分方程式によって記述される.まず,固定ゲインをもつ出力フィードバック系を記述する半群がspectrum determined growth conditionを満たすことを示し,その後にエネルギー関数を定義して,それが速やかにゼロに収束するようにフィードバックゲインを切替える手法を提案した.ゲインを大きくすると閉ループ系が不安定になるが,不安定な閉ループ系を切替える状況になっても,系全体が安定化されるという興味深い結果を得た.つぎに,境界制御・境界観測を伴うプラグフロー反応プロセスの有限次元コントローラによる安定化問題を扱った.このモデルは元々,二つの1階双曲型偏微分方程式によって記述されるものであったが,拡散の影響まで考慮した,より実状に合った放物型モデルに対して,residual mode filterを用いた有限次元安定化コントローラの設計法を与えた.この結果は,境界制御・分布観測を伴う場合の結果(Sano & Nakagiri, 2010年)を一般化するものになりている.また,数値実験を通してコントローラの有効性を検証した.最後に,境界制御・境界観測を伴う上記の放物型モデルに対し,バックステッピング法を用いた無限次元安定化コントローラの構成法について考察した.二つの状態変数の線形結合によって新しい変数を導入することにより,カップリングしない二つのサブシステムに分離できる.ここで,漸近安定でないサブシステムに対して構成されたバックステッピングコントローラとバックステッピングオブザーバからなる無限次元コントローラが,系全体に対して安定化コントローラとして働くことを示した
クリプトクロム変異体の過剰発現による新規糖尿病モデルマウスの解析

時計蛋白質のCRY1に変異を導入し全身的に発現させたマウスは、異常な概日リズムを示すのみならず糖尿病を発症することを以前に見いだしたので、本研究では未知の糖尿病の発症機序を解析した。その結果、本マウスの糖尿病はインスリン分泌不全を特徴とするヒトの若年発症成人型糖尿病(MODY)と類似したものあること示し、さらに膵ベータ細胞の機能に重要であることが知られている遺伝子の若齢からの発現低下が糖尿病発症に関与することを明らかにした。変異型CRY1 Tgマウス(CRY1-AP Tgマウス:Neurosci Lett.451,246-251,2009)が示す糖尿病発症の機序の解明を目的とし、詳細な病態の解析を行った。まず糖尿病の症状はオスで顕著であり、症状には性差がある事が判明した。本マウスは離乳直後の3週齢の時点で既に顕著な耐糖能異常を示しており、そのレベルは週齢依存的に悪化した。また5週齢以前の幼若期は野生型マウスと比較して低体重であり、その後も肥満状態は観察されなかった。血糖値は週齢依存的に上昇し、相関して多飲・多飲・高尿糖等の糖尿病の症状を示した。本マウスはインスリン抵抗性及び高TG血症・高コレステロール血症は示さず、膵炎の兆候は観察されなかった。十分成熟した本マウスの組織免疫学的解析では、膵島のインスリン陽性領域は、野生型マウスと比較し著明に減少していた。また、週齢依存的にインスリン陽性領域はさらに減少する事が判った。この結果と一致して随時及び絶食時の血清インスリンレベルは顕著に低下していた。野生型マウスで観察される糖負荷後の血清インスリン値の上昇は、CRY1-AP Tgマウスでは観察されなかった。以上の結果から、膵ベータ細胞の機能不全が本マウスの糖尿病の主因であり、ヒトのMODY(若年発症成人型糖尿病)と類似した症状である事が判明した。これらの結果から、CRY1は生物時計制御に加え、膵ベータ細胞においても重要な機能を担っており、糖尿病の発症予防にも深く関わることが考えられる。本マウスの解析からMODYの病因解明に重要な知見が得られる事が期待される。さらに本マウスの時間生物学的解析を給餌性概日リズムに着目して行い、本マウスの視交叉上核(SCN)は給餌刺激に同調しうる特異な性質を持つ事を示唆する結果を得、上記病態解析と共に鋭意解析を続けている。22年度は、変異型CRY1 Tgマウス(CRY1-AP Tg)の糖尿病発正機序の解明を目的として、主に膵島の週齢変化に着目した解析を行った。十分成熟したCRY1-AP Tg(19週齢)の免疫染色解析から、膵島のインスリン陽性領域は、野生型マウスと比較し減少していることを既に明らかにしていたが、これと並行して膵島でアポトーシスが顕著に誘発されることが新たに判明した。19週齢のTgマウスでは膵島のサイズは野生型と比較し有意に減少している事も判明した。19週齢のマウスで膵島のグルカゴン陽性細胞の分布を調べたところ、野生型では主に膵島辺縁部に分布していたのに対し、Tgマウスでは膵島全域に分布しており、Tgマウスでは膵ベータ細胞のアポトーシスに伴い膵島の構成に異常が惹起される事が示唆された。幼若期(4週齢)のTgマウス膵島では、グルカゴン陽性細胞の分布異常及びアポトーシスはほぼ認められず、膵島のサイズにも有意な差は認められず、膵島の異常は週齢依存的に進行する事が明らかとなった。4週齢及び21週齢のTgマウスの膵臓において、時計遺伝子(Per1,Per2,Rev-erb alpha)のmRNAの発現を調べたところ、共に野生型と比較し発現量は著しく低下している事が判明し、幼若期からのTgマウス膵臓における生物時計機能の異常が示された。さらに、MafAやPdx-1、NeuroD1、Hnf1 alpha等の、膵ベータ細胞の機能維持に重要な役割をはたす転写因子について、Tgマウス膵島及び膵臓での蛋白及びmRNAの発現を調べたところ、野生型と比較し4週齢では顕著な相違は見られなかったが、21週齢では低下している事が判明した。以上の結果より、変異型CRY1 Tgマウスの週齢依存的な膵ベータ細胞の機能不全及びアポトーシスの惹起には、上記の転写因子の発現低下が寄与していると考えられる。変異型CRY1 Tgマウスにおいて膵B細胞が週齢依存的に減少する機序を明らかにする目的で、前年度にアポトーシスのマーカーを組織免疫染色にて検出し、成熟期(19週齢)のTgマウス膵島でアポトーシスが誘導されると判定した。今年度は、その結果をさらに確かなものにするべく、TUNEL法にて組織上でアポトーシスの検出を行った。

その結果、若齢期(4週齢)、及び膵B細胞の消失が著しい19週齢のいずれの膵島おいても、野生型と比較しアポトーシスの顕著な増加は見られないと結論づけた。前年度の結果は、その染色像の特徴から、交差反応による偽陽性を検出したものと考えられる。現在膵B細胞の増殖能を評価する実験を行っており、Tgマウスの膵β細胞脱落の要因をさらに追求している。前年度のリアルタイムPCRによる解析をさらに深化させ、膵B細胞の機能分子(インスリン1及び2、GLUT2、グルコキナーゼ)の発現を調べたところ、いずれも4週齢の時点で既に野生型と比較し有意に低下していることが判明した。これら遺伝子の転写調節に関与するMafAやPDX-1、NeuroD1、Hnf-1αは4週齢では低下が認められず、変異型CRY1はインスリン、GLUT2、グルコキナーゼの発現に直接的に影響を与える可能性が考えられる。さらに膵臓のインスリン含量を測定したところ、若齢期(5週齢)で既に野生型と比較し低下していることが判明した。以上の結果より、Tgマウスではインスリン及びグルコースセンシングに関与する遺伝子の発現が若齢から低下し、インスリン生合成不全及び分泌不全が惹起され、その結果糖尿病発症に至る可能性が示唆された。時間生物学的解析については、明暗(LD12 : 12)下で制限給餌を実施し活動リズムを測定した結果、Tgマウスの視交叉上核(SCN)では、同調因子として給餌刺激が明暗刺激よりも優位に働く特異な性質を持つことが示唆された。
運動前温熱療法による関節軟骨変性予防効果のエビデンスの確立

ヒト関節軟骨細胞の分化誘導開始48時間目に37,39,41,43°C×20分間の1回目温熱刺激(1st HS)を適応した.その24時間後に45°C15分の致死的温熱刺激(2nd HS)を与えた.さらに8時間後のcell viabilityを評価した.1st HSの24時間後に,HSP-70および基質代謝をmRNA発現で評価した.HSP-70の発現は温度依存的に亢進した.基質代謝は41°C群で最も亢進し,2nd HS後も41°C群が高値を示した. 2nd HS後のcell viabilityは,41°C群において最も維持された.適度な温熱刺激はHSP70発現を誘導しストレス耐性を高めることが示された.実験開始当初は家兎軟骨から採取した軟骨細胞を用いて温熱負荷実験を実施したが、軟骨の培養状態が安定せず、結果にばらつきが発生したために、株化軟骨細胞を用いて温熱負荷の予備実験を実施した。株化軟骨細胞用細胞(HCS)をconfulentまで培養した後に、恒温槽に培養細胞の入ったプレートを防水密封する形で浸漬して37°C対照群、41°C・43°C・45°C×15分・30分温熱負荷群を作成して、細胞増殖能・基質産生能(プロテオグリカン・Type IIコラーゲン)・HSP-70遺伝子発現を評価した。それぞれの群では温度と時間の両方に依存した温熱量によって変動し、41°C15分・30分と43°C15分では有意に細胞増殖能・基質産生が亢進した。45°Cの温熱負荷では培養軟骨細胞が最終的に死滅して実験の継続は不可能であった。軟骨細胞の産生する主たるストレス蛋白のひとつであるHSP-70は、41°C・43°C・45°C温熱刺激で、温熱量が高くなるほど遺伝子発現が亢進することがrt-PCRを用いた測定評価によってわかった。ただし、45°Cでは軟骨細胞は死滅して実験継続は不能であった。また、HSP-70の遺伝子発現は、負荷する温熱量によって差異はあるものの温熱負荷後48時間以上亢進することがわかった。現時点の問題点として株化細胞には腫瘍遺伝子の導入がなされているため、温熱に対する反応がプライマリー細胞のそれとは異なる可能性があるため、26年度は継代に限界はあるものの株化されていない細胞を用いた実験に移行する予定で、細胞の選定を始めている。ヒト関節軟骨細胞(NHAC-kn , Lonza)培養し,分化誘導開始48時間目に37 °C39 °C41 °C43 °Cの温熱刺激を20分(1st HS)行った.温熱刺激はディッシュにテープで防水処理し,37°C,39°C,41°C,43°Cの各条件温度に設定した恒温槽に浸漬した.温熱刺激後インキュベーター内で24時間培養を行い,その後45°C15分の致死的温熱の高ストレス(2nd HS)を適用した.1st HS後は,HSP70のmRNA発現が温度依存的に増加した.II型コラーゲン,プロテオグリカンでは,41°C群において最も高値を示した.2nd HS後は,1st HS41°C群のcell viability,II型コラーゲン,プロテオグリカンが最も高値を示し,LDH assayは低値を示した.適度な温熱刺激は,HSP70の発現を誘導し,軟骨細胞の活性化を高め,致死的ストレスに対する耐性が亢進することがin vitroのレベルで示され,軟骨変性予防や変形性関節症の治療に積極的に応用できる可能性が示唆された.ヒト関節軟骨細胞の分化誘導開始48時間目に37,39,41,43°C×20分間の1回目温熱刺激(1st HS)を適応した.その24時間後に45°C15分の致死的温熱刺激(2nd HS)を与えた.さらに8時間後のcell viabilityを評価した.1st HSの24時間後に,HSP-70および基質代謝をmRNA発現で評価した.HSP-70の発現は温度依存的に亢進した.基質代謝は41°C群で最も亢進し,2nd HS後も41°C群が高値を示した. 2nd HS後のcell viabilityは,41°C群において最も維持された.適度な温熱刺激はHSP70発現を誘導しストレス耐性を高めることが示された.スポーツ医学当初予定していたプライマリー細胞使用による研究結果が不安定であったため、用いる細胞種の変更をしたこと。研究施設の増築工事が年度内に実施され、研究室・実験室の移転等があり、研究室・実験室のへの新規機材の搬入の遅れ等も加わり、研究室・実験室の機能が数か月にわたって低下ないし停止した。現在使用している株化細胞を、温熱に対する反応がプライマリーに近い継代限界のある細胞種を用いて再度検討を加える。上記によって温熱負荷の条件を決定した後、同条件で温熱処理を加えてHSP-70を誘導した細胞に対して、再度温熱負荷をかけて細胞のアポトーシスに対する耐性が亢進していることを確認する。また、再度温熱負荷をかけるタイミングを、初回温熱負荷後どのくらいのインターバルで負荷を変える条件が最も有効であるか検討を加える。

再負荷は現実的には、圧負荷であることが最も臨床に近い条件であるが、今年度の目標としてまずは温熱負荷を再度かけることによって耐性の亢進があるか確認する。研究施設の増築工事が年度内に実施され、研究室・実験室の移転等があり、研究室・実験室のへの新規機材の搬入の遅れ等も加わり、研究室・実験室の機能が数か月にわたって低下ないし停止したため、当初予定していた使用額よりも使用額が少なくなったため。新研究施設の使用が4月から可能となり、5月には細胞培養実験室・分子生物学実験室の運用も正常化するため、研究計画の遅れを挽回するように実験のペースアップを図る予定である。
安静時代謝及び栄養摂取と循環器疾患危険因子との関連に関する疫学的研究

安静時代謝の住民での基本的な分布を明らかにするとともに循環器疾患危険因子との関連を検討するため、平成14年度に200名、平成15年度に200名について無作為抽出による住民対象の調査を実施した。調査は胆沢町、矢巾町の協力を得て保健センターで実施した。調査は週末を含む週4日間で午前中に実施し、対象者には空腹での来所を依頼した。安静時代謝量を測定する持続式呼気ガス分析装置は新たに購入し使用に供した。午前中は調査実施に用い午後はデータ整理及び参加者への結果報告準備に用いた。1.調査項目問診:飲酒喫煙、運動習慣、生活意識、生活満足度,栄養調査:フードモデルを用いた量頻度法による栄養調査,安静時代謝量:持続式呼気ガス分析装置を用いた代謝量測定,循環器疾患危険因子:血圧:自動血圧計による2回測定,血液化学検査:,安静時心電図,血管脈派速度,身体計測・運動能力:身長、体重、ウエスト・ヒップ比、握力,上腕周囲(脱力時、収縮時),生活体力(明治生命体力医学研究所版),歩行速度(30m)2.対象:40代、50代、60代、70代の男女各100名計400名。岩手県下胆沢町・矢巾町の協力を得て1町村当たり200名を住民基本台帳から作成した無作為抽出400名の名簿に基づき順次募集した。最終調査対象者は、385名であった。3.解析結果すべての検査項目について基本集計を完了し、データ解析を行う体制が構築できた。安静時代謝量は年齢が高くなるほど低く、肥満度が高くなるにつれて低くなる傾向が観察された。同時に測定した生活関連体力の測定結果からは、年齢とともに生活体力が低下する傾向が明らかとなり、生活体力が高齢者のみにとどまらず中高年者の体力の指標として有効であることを明らかにした。また血清フッ素は女性では50歳代で、男性では60歳代でたかまり、骨塩量の経年変化の男女差を説明できる可能性があると考えられた。栄養調査で高エネルギー摂取であっても肥満傾向のないもの、逆に摂取量が少なくても肥満傾向の強いものがいる。多くの場合、栄養調査で得られた摂取エネルギーは信頼できないとされ、ほとんど議論されていない。栄養摂取状況は総エネルギーに占める栄養素摂取量で議論されることが多い。そこで安静時代謝の住民での基本的な分布を明らかにするとともに循環器疾患危険因子との関連を検討するため、初年度として半数の無作為抽出による住民対象の調査を実施した。1.調査項目

問診:飲酒喫煙、運動習慣、生活意識、生活満足度,栄養調査:フードモデルを用いた量頻度法による栄養調査,安静時代謝量:持続式呼気ガス分析装置を用いた代謝量測定,循環器疾患危険因子:血圧:5分間の安静語自動血圧計による2回測定,血液化学検査:血清総コレステロール、HDLコレステロール、中性脂肪,空腹時血糖、HbAlc、空腹時インシュリン,血漿フィブリノーゲン、成長ホルモン,安静時心電図,血管脈派速度,身体計測・運動能力:身長、体重、ウエスト・ヒップ比、握力,上腕周囲(脱力時、収縮時),生活体力(明治生命体力医学研究所版),歩行速度(30m)2.対象:40代、50代、60代、70代の男女各100名計400名。岩手県下胆沢町・矢巾町の協力を得て1町村当たり200名を住民基本台帳から作成した無作為抽出400名の名簿に基づき順次募集した。最終調査対象者は、385名であった。3.調査時期:本年度は平成14年10月から6ヶ月平成15年3月8日にすべての調査を終了した。現在調査結果を整理し機会漏れ等を確認の上、情報のデジタル化のため入力依頼する予定である。来年度は更に400名の調査を実施する予定である。安静時代謝の住民での基本的な分布を明らかにするとともに循環器疾患危険因子との関連を検討するため、平成14年度に200名、平成15年度に200名について無作為抽出による住民対象の調査を実施した。調査は胆沢町、矢巾町の協力を得て保健センターで実施した。調査は週末を含む週4日間で午前中に実施し、対象者には空腹での来所を依頼した。安静時代謝量を測定する持続式呼気ガス分析装置は新たに購入し使用に供した。午前中は調査実施に用い午後はデータ整理及び参加者への結果報告準備に用いた。1.調査項目問診:飲酒喫煙、運動習慣、生活意識、生活満足度、栄養調査:フードモデルを用いた量頻度法による栄養調査、安静時代謝量:持続式呼気ガス分析装置を用いた代謝量測定、循環器疾患危険因子:血圧:自動血圧計による2回測定,血液化学検査:安静時心電図,血管脈派速度,身体計測・運動能力:身長、体重、ウエスト・ヒップ比、握力、上腕周囲(脱力時、収縮時)、生活体力(明治生命体力医学研究所版)、歩行速度(30m)2.対象:40代、50代、60代、70代の男女各100名計400名。3.解析結果すべての検査項目について基本集計を完了し、データ解析を行う体制が構築できた。安静時代謝量は年齢が高くなるほど低く、肥満度が高くなるにつれて低くなる傾向が観察された。同時に測定した生活関連体力の測定結果からは、年齢とともに生活体力が低下する傾向が明らかとなり、生活体力が高齢者のみにとどまらず中高年者の体力の指標として有効であることを明らかにした。また血清フッ素は女性では50歳代で、男性では60歳代でたかまり、骨塩量の経年変化の男女差を説明できる可能性があると考えられた。