hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
n-3系脂肪酸の摂取は乳幼児の成長と発達に寄与するか？－疫学による検証－

授乳期間中の母親の魚介類摂取及びn-3系脂肪酸代謝と、出生児の成長と発達の関連性を検証した。その結果、n-3系脂肪酸であるドコサヘキサエン酸(DHA)の母乳組成及び濃度は、魚介類摂取量と正相関した。⊿5不飽和化酵素遺伝子型(rs174547)C/C群(対象者の約15%)では、T/T群に対して母乳中DHA組成が有意に低値であった。出生から7か月までに児が摂取したDHA濃度を推測し、その濃度別に児の発育について検討したところ、児の体重増加との間には関連はみられなかった。今後、DHA摂取と発達との関連においてさらなる検討が必要と考えている。本研究では、妊娠期間ならびに授乳期間中の母親の魚介類摂取と、出生児の成長と発達の関連性を検証する。研究フィールドは、環境省が平成23年1月度より開始した「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」の追加調査(宮城ユニットセンターによるサブコホート)として設定された。対象者は、母体血(妊娠2430週)及び臍帯血の赤血球中多価不飽和脂肪酸(PUFA)分析を行った宮城県沿岸部在住の母児である。本研究1年目である平成26年度は、母乳中の脂肪酸分析方法、精度管理、内部標準物質の検討を行った。同一サンプルに対して20回の繰り返し測定を行ったところ、変動係数は平均3.8%の範囲(母乳中0.1%以上の割合で含まれる脂肪酸について)であり、ほぼ良好の成績であった。内部標準物質として、15サンプル分について予備分析を実施したところ、母乳中にHenicosanoic acid(C21:0)は検出されなかった。そのため、本研究での母乳分析における内部標準物質として利用することとした。上記のとおり、分析方法の精度管理を行った上で、対象者から得られた母乳の脂肪酸分析を実施した。約100名の母親から出産後1ヶ月目と7ヶ月目の母乳を採取した。アラキドン酸(C20:4n-6)とドコサヘキサエン酸(DHA; C22:6n-3)の母乳中割合は、出産後1ヶ月では0.42%、0.72%、出産後7ヶ月では0.35%、0.62%であり、アラキドン酸及びDHA共に1ヶ月に比べて7ヶ月母乳では有意に低値を示した。これらは成長期に必要とされる脂肪酸であり、1ヶ月乳児では効率的に摂取されていることが示唆された。魚介類摂取は食物摂取頻度調査によって把握すると共に、血液や母乳中の脂肪酸組成結果を生体指標として用いる。研究フィールドは、環境省が平成23年1月より開始した「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」の追加調査(宮城ユニットセンターによるサブコホート)として設定された。本研究1年目である平成26年度は、約500名の母親から出産後7ヶ月目の母乳を、さらに、一部の母親からは出産後1ヶ月目の母乳を採取した。その上で、授乳期間中の母親の魚介類摂取及び児のPUFA摂取を推測するために、母乳中の脂肪酸分析を実施した。2年目の平成27年度においても、母乳分析を引き続き実施した。さらに、体内PUFA量は食事からの取り込みだけではなく、体内合成によっても増えることから、同意の得られた対象者(母親)の脂肪酸代謝関連酵素の一塩基多型をTaqMan法により測定し、体内合成についても検討を行なった。その結果、脂肪酸代謝酵素遺伝子に変異がある対象者では、母体血、臍帯血、母乳のいずれにおいても、胎児や乳児に必要とされるアラキドン酸やDHA組成が低下していることが認められた。さらに、DHA代謝に対して影響を及ぼす食事因子としてトランス脂肪酸の摂取が考えられるため、血漿中トランス脂肪酸の量についても分析を行ってきた。現在も、ゲノム及びトランス脂肪酸分析については、継続して測定中である。東北大学医学系研究科にて気仙沼市および石巻市に、それぞれ設置したサブセンターを、研究拠点・対面調査の会場として活用し、平成26年度に引き続き順調に対象者の身体計測、発達検査、質問紙調査を進めてきた。母乳採取は東北の対象地域より冷凍便で分析場所である女子栄養大学に送付され、直ちに冷凍保管(-80°C)し、定期的にGLC測定を行ってきた。そのため、送付された母乳について順調に分析を実施してきたことから、平成27年度で母乳分析はすべて完了した。脂肪酸代謝酵素遺伝子多型解析についての同意は、母乳採取7ヶ月の際に行い、保管されている血液(白血球)からDNA抽出を行い、脂肪酸代謝酵素遺伝子多型の分析を自治医科大学で実施してきた。すでに半数以上の母親のゲノム解析が完了している。血漿トランス脂肪酸分析についても約300名の母児ペアについて完了し、分析結果の解析も現在進めているところである。母乳やゲノム等の分析と同時に、宮城ユニットセンターでは研究分担者によって、生後24ヶ月時の新版K式発達検査及びPUFA摂取量調査を実施してきた。以上、2年目である平成27年度については、予定通り研究を進めることができたと考えている。本研究では、授乳期間中の母親の魚介類摂取と、出生児の成長と発達の関連性を検証した。魚介類摂取は食物摂取頻度調査によって把握すると共に、血液や母乳中の脂肪酸組成結果を生体指標として用いた。

研究フィールドは、環境省が平成23年1月度より開始した「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」の追加調査(宮城ユニットセンターによるサブコホート)として設定された。対象者は、母体血(妊娠2430週)及び臍帯血の赤血球中多価不飽和脂肪酸(PUFA)分析を行った宮城県沿岸部在住の母児である。本研究では、出産後1ヶ月目と7ヶ月目の母乳をそれぞれ162、432人分採取し、さらに、同一の母親24名から1ヶ月、4ヶ月、7ヶ月、10ヶ月に繰り返し母乳を採取し、脂肪酸分析を実施した。同時に、自記式の食事歴調査法によって母親の日常の食物摂取頻度および量を把握すると共に、授乳状況、利用した調製粉乳の種類等についても聞き取りを行った。さらに、体内PUFA量は食事からの取り込みだけではなく、体内合成によっても増えることから、同意の得られた対象者(母親)の脂肪酸代謝関連酵素の一塩基多型をTaqMan法により測定し、体内合成についても検討を行なった。また、DHA代謝に対して影響を及ぼす食事因子としてトランス脂肪酸の摂取が考えられるため、血漿中グリセロリン脂質中トランス脂肪酸組成についても分析を行った。脂肪酸分析はガスクロマトグラフィーを用いた。最終年度は、上記の実施概要のうち、繰り返し採取した母乳及び血漿グリセロリン脂質中トランス脂肪酸組成の分析を行うと同時に、質問紙の解析を実施した。児の成長・発達と、体内におけるPUFA合成、胎盤を介してのPUFA移行、さらには、母乳及び人工乳からの乳児のPUFA摂取量との関連について総合的に検討を行った。授乳期間中の母親の魚介類摂取及びn-3系脂肪酸代謝と、出生児の成長と発達の関連性を検証した。その結果、n-3系脂肪酸であるドコサヘキサエン酸(DHA)の母乳組成及び濃度は、魚介類摂取量と正相関した。⊿5不飽和化酵素遺伝子型(rs174547)C/C群(対象者の約15%)では、T/T群に対して母乳中DHA組成が有意に低値であった。出生から7か月までに児が摂取したDHA濃度を推測し、その濃度別に児の発育について検討したところ、児の体重増加との間には関連はみられなかった。今後、DHA摂取と発達との関連においてさらなる検討が必要と考えている。東北大学医学系研究科にて気仙沼市および石巻市に、それぞれ設置したサブセンターを、研究拠点・対面調査の会場として活用した。そのため、順調に対象者の確保、身体計測、発達検査、質問紙調査を進めている。母乳採取後は、宮城ユニットセンター及び調査対象者より宅配便を用いて、分析場所である女子栄養大学に冷凍便で送付した。母乳到着後、直ちに冷凍保管(-80°C)し、定期的にGLC測定を行ってきたことから、送付された母乳について未分析の検体を抱えることなく順調に解析を行ってきた。母乳分析は、Johansson, S., etal: Clin Exp Allergy. 2011;41(4):505-15.に基づき、内部標準物質はHenicosanoic acid(C21:0)を用い、塩酸メタノールでメチル化後、ガスクロマトグラフィー(GLC)で測定した。脂肪酸代謝酵素遺伝子多型解析について同意の得られた対象者については、白血球からDNA抽出を行った。現在、脂肪酸代謝酵素遺伝子多型の分析を自治医科大学で実施中である。
イスラエルと日本における旗下集結効果と民族主義的行動の理論および実証研究の展開

上記の目的のため、旗下集結効果が現実にしばしば観察されるイスラエルにて、調査研究を進めることを計画している。イスラエルでは1990年代の対テロリズム政策や2006年の第二次レバノン戦争、2014年のガザ戦争などで同効果が観測されている。この計画では日本側にサーベイ実験手法を専門とする若手の政治社会学者、社会心理学者を組織し、日本国内における旗下集結効果の測定も試みる。同効果の研究が進んでいるイスラエルの知見を得て、日本という困難事例において仮説が適合することを検証する。旗下集結効果の研究を通じて国際政治理論の前提条件を再検討し、社会の右傾化との関連性についても研究を深めたい。
ヒト抗原提示細胞の各種微生物成分への特異応答とNK,CTL活性化機構

Toll-like receptor (TLR)のアダプターについて以下の点を明らかにした。1.2種のアダプター、MyD88,TICAM-18TRIF)がシグナル系の選別に直接関与する:MyD88はNF-κBを主に、TICAM-1はIRF-3を主に活性化する。2.MyD88経路はバクテリア産物に応答しやすいがTICAM-1経路はウィルス産物に応答しやすい。4.TLR3はTICAM-1を直接リクルートし、活性化するが、TLR4はLPSなど限られたリガンドがTLR4にTICAM-2/TICAM-1複合体アダプターをリクルートしてIRF-3を活性化する。5.ウィルス感染はTLR-3-TICAM-1以外にTICAM-1下流のkinaseを直接活性化するかTICAM-1経路に入る副経路を使う。ともにIRF-3の活性化に結果する.7.TICAM-1経路はウィルス起因性を含めて各種がんにも抗がん作用を発揮する。8.TICAM-1の下流はTANK-IKKi/β、TBK-1などと云われているが我々はこれらと異なったデータも得ている。9.ウィルスの標的分子もこれらが主だが、ウィルス種によってはPKRや他の分子も標的にしうる。以上の結果(公表文献参照)からTICAM-1経路とウィルス標的分子の同定を種々のウィルス特異的に推進中である。また各TLRについてmAbを作製したので他のTLRについても分子複合体解析(ウィルス感染VS非感染細胞)を行う予定である。
α-TTP-KOマウスを用いたマラリア原虫感染における酸化ストレス応答の解析

原虫感染症の中でも赤血球内寄生性のマラリアによる被害は特に甚大であり、全世界で年間感染者は数億人、死者に至っては100万人を超える。科学技術が発達した現代においてもマラリアの制圧が困難なのは、マラリア原虫が真核生物であり、宿主免疫応答からの巧みな回避機構を有することが挙げられる。しかしながら、その機構は未だ不明な点が多く、その解明はマラリア制圧に向け大きな突破口を開くものと考えられる。マラリア原虫感染に対する宿主応答として酸化ストレス反応が挙げられる。マラリア原虫は宿主免疫応答に起因する活性酸素種の産生により、さらには赤血球内に寄生するため、常に強い酸化ストレスに暴露されている。この酸化ストレスに対するマラリア原虫の応答機構は、本原虫の感染成立にとって根幹に関わるメカニズムであると考えられる。生体における酸化ストレス防御物質としてビタミンEが大きな役割を果たしており、ビタミンE欠乏が熱帯熱マラリアに抵抗性を示すことが古くから知られている。本研究ではヒト熱帯熱マラリア患者におけるビタミンE欠乏による感染抵抗性機序を解明するため、α-TTP-KOマウスとマウスマラリア原虫をモデルとして用いて解析を行った。ビタミンE欠乏による酸化ストレス上昇によって、赤血球ヘモグロビンの酸化が亢進することにより、赤血球内酸化ストレスレベルが上昇することが明らかになった。その結果、酸化ストレスによりマラリア原虫の赤血球内増殖が抑制され、宿主に対して感染抵抗性が賦与されることを明らかにした。以上の結果より、酸化ストレスのコントロールによりマラリアの病態をコントロールすることが可能になる得ることが示唆された。α-tocopherol(Vitamin E)は生体膜構成成分として抗酸化作用、また生体膜の安定化作用を担うことで重要な生理的役割を果たしている。α-tocopherolは食餌より生体内にとりこまれ、腸管からの吸収後、α-tocopherol輸送タンパク(α-TTP)の働きにより肝臓から血中に供給される。α-TTPをノックアウトすることにより、極めて高い末梢酸化ストレスレベルを示すC57BL/6^<α-TTP-/->(TTP-KO)マウスマラリア感染モデルを用いることにより、高酸化ストレス状態がマラリア感染に及ぼす影響をin vivoで検証した。Plasmodium berghei ANKA、またはP.yoelii XL感染赤血球をTTP-KOマウスに腹腔内投与し04感染動態を観察した。P.berghei感染群では対照群と比較し有意に生存期間が延長し、また脳マラリアも惹起されなかった。一方P.yoelii感染群では原虫の増9殖がほとんどみられず、100%のマウスが耐過、生存することが明らかとなった。またスポロゾイト投与による感染動態を観察したところ、感染赤血球投与の場合と同様の挙動を示した。これらの結果よりα-TTPの欠損はマラリア感染に対し防御的に働く、防御効果は主として赤血球ステージをターゲットとしていることが示唆された。
腸内細菌叢の機能と呼応する上皮のシングルセル解析による肥満関連大腸発癌機序の解明

肥満、メタボリックシンドロームの増加を背景に大腸がんが増加し社会的な問題となっている。したがって、この肥満関連大腸発がんの機序を解明することは重要な課題である。我々は、インスリン抵抗性、高インスリン血症、アディポサイトカイン分泌異常、慢性の穏やかな炎症状態に加え、インクレチンの分泌動態の変化がこの肥満関連大腸がんおよび前がん病変である大腸腺腫の発生と深く関連していることを報告してきた。しかしながら、どのようにして肥満が大腸発がんに関わるのか、その機序の詳細は未だ不明である。本研究では、肥満関連大腸発がんに関わる腸内細菌叢の機能、代謝変化、大腸上皮の遺伝子変化を包括的に解析し、その発生機序を解き明かすことで、本病態の征圧に向けた新しい標的を探索することを目的とする。本年度は、肥満を伴う大腸腺腫・癌のみならず、進行大腸癌でも体重が維持される例での腸内細菌叢を解析した。興味深いことに体重維持群ではFaecalibaceriumの割合が高いことが明らかとなった。これ以外にも数種の菌種候補を同定し、また脂質代謝マーカーやHOMA-IRと正の相関を示す菌種の候補も同定した。これらの候補菌種を中心にさらに症例数を増やし、解析を行っている。パラフィン包埋サンプルからのシングルセル解析は、得られるゲノム量、質が安定せず、信頼ある網羅的解析に至っていない。そこで、ごく微量な核酸から全ゲノム増幅が可能とされるWGA(whole genome amplification)を導入し、ごく微量なサンプルから核酸の網羅的解析が可能か検討を行っている。腸内細菌叢解析は順調に進んでいる。また我々が構築している既存コホート集団からの糞便サンプル収集も行っている。ただし、想定よりパラフィン包埋サンプルからのシングルセル解析は難航しており、この点はやや遅れている。WGSを導入しての網羅的解析を目指すが、高感度のdigital PCRを用いターゲットを絞った発現解析も検討する。より多数例の腸内細菌叢解析、その機能解析を進め、肥満関連大腸癌および体重が維持されるような進行大腸癌での特徴を、全身の代謝マーカーとの関連性も含めて明らかにする。大腸腫瘍のパラフィン包埋サンプルからのシングルセル解析については、WGSを導入し、網羅的解析を行うパイプラインを早期に確立し、得られたデータと細菌叢、代謝マーカーを包括的に解析する。網羅的解析が困難な場合は、高感度のdigital PCRを用い、ターゲットを絞って発現解析を行う。標的として、L細胞ではGLP-1の前駆体のproglucagonやその産生に関わるPC1/3、Pax6、脂肪酸受容体GPR、Lgr5+細胞では腫瘍発生に関わるとされるAPC、PPAR-δ、GATA6を考えている。肥満、メタボリックシンドロームの増加を背景に、大腸がんは増加の一途をたどっており、社会的な問題となっている。肥満やメタボリックシンドロームに関連した大腸発がん機序を解明することは、本病態の征圧のための重要な課題と考えられる。我々は、インスリン抵抗性、高インスリン血症、アディポサイトカイン分泌異常、慢性の穏やかな炎症状態がこの肥満関連大腸がんおよび前がん病変である大腸腺腫の発生と深く関連していることを報告してきた。そこで本研究では、生活習慣の縮図ともいえる腸内細菌叢の機能解析、代謝変化、それに呼応する腸管上皮の遺伝子発現変化を包括的に解析することで、肥満関連大腸発がんの発生機序を解き明かし、本病態の征圧に向けた新しい標的を探索する。本年度は、インスリン分泌を制御する消化管ホルモンであるインクレチンの一つであるGLP-1の分泌異常が大腸腺腫患者でみられ、糖負荷後のGLP-1の分泌低下と大腸腺腫の数と大きさに相関することを見出し、学会および論文にまとめ発表した。この分泌異常が起こる機序およびそれが肥満関連大腸がん発生に関与する機序を解明するため、症例を蓄積ししつつ、順次、腸内細菌叢を解析し、大腸腺腫、癌に特異的に関与する菌種が同定されつつある。これらは肥満関連大腸がんの病態に関わる新しい因子であり、治療標的になる可能性があると考えられる。本年度の予定どおり、糞便サンプルの収集およびそれらのシークエンス解析を行うことができた。またインクレチンの分泌動態にいて論文発表もすることができ、本研究は順調に進行しているものと評価できる。これ以外にも数種の菌種候補を同定し、また脂質代謝マーカーやHOMA-

IRと正の相関を示す菌種の候補も同定した。これらの候補菌種を中心にさらに症例数を増やし、解析を行っている。パラフィン包埋サンプルからのシングルセル解析は、得られるゲノム量、質が安定せず、信頼ある網羅的解析に至っていない。そこで、ごく微量な核酸から全ゲノム増幅が可能とされるWGA(whole genome amplification)を導入し、ごく微量なサンプルから核酸の網羅的解析が可能か検討を行っている。腸内細菌叢解析は順調に進んでいる。また我々が構築している既存コホート集団からの糞便サンプル収集も行っている。ただし、想定よりパラフィン包埋サンプルからのシングルセル解析は難航しており、この点はやや遅れている。WGSを導入しての網羅的解析を目指すが、高感度のdigital PCRを用いターゲットを絞った発現解析も検討する。健常者および大腸腺腫、癌患者の糞便中のDNAのシークエンス解析を進め、肥満関連大腸腫瘍に強く関与する菌種と機能を同定する。また大腸腫瘍のパラフィン包埋サンプルを用いて、腫瘍部および腫瘍近傍の正常上皮をレーザーキャプチャーマイクロダイセクション(LCM)にて区別して切り出し、RNAを抽出し、腸管上皮のトランスクリプトーム解析を行う。さらに腸管上皮のGLP-1分泌細胞であるL細胞、腸管上皮の幹細胞であるLgr5陽性細胞を免疫染色にて同定し、LCMにて特異的に切り出し、核酸を抽出し、遺伝子発現プロファイルを解析する。腸内細菌叢の機能解析、代謝変化、上皮の遺伝子発現変化を包括的に分析することで、肥満関連大腸発がんの発生機序を解き明かし、本病態の征圧に向けた新しい標的を探索する。より多数例の腸内細菌叢解析、その機能解析を進め、肥満関連大腸癌および体重が維持されるような進行大腸癌での特徴を、全身の代謝マーカーとの関連性も含めて明らかにする。大腸腫瘍のパラフィン包埋サンプルからのシングルセル解析については、WGSを導入し、網羅的解析を行うパイプラインを早期に確立し、得られたデータと細菌叢、代謝マーカーを包括的に解析する。網羅的解析が困難な場合は、高感度のdigital PCRを用い、ターゲットを絞って発現解析を行う。標的として、L細胞ではGLP-1の前駆体のproglucagonやその産生に関わるPC1/3、Pax6、脂肪酸受容体GPR、Lgr5+細胞では腫瘍発生に関わるとされるAPC、PPAR-δ、GATA6を考えている。糞便採取キットに手持ちがある状態で本研究を開始したため、残ったキットを使用後に新たなキットを購入した。そのため、本年度の採取キット数が予定より少なく済み、少額の次年度使用額が生じた。次年度は症例数を増やし糞便採取を続ける予定であり、助成金は有効に使用できると思われます。シングルセル解析が網羅的解析まで及ばなかったため次年度使用額が生じた。次年度はWGSを追加して検討するため、その試薬等の購入に用いる予定です。
黄ダイズ生産における着色粒の発生及びその低減・防止に関する研究

1I/I遺伝子型を有する黄ダイズについて、種皮着色突然変異による着色粒発生率は低いことが示唆された。2I/I遺伝子型とIc/Ic遺伝子型をそれぞれ有する黄ダイズ間で、全面着色粒の混入率を比較調査したところ、Ic/Ic遺伝子型の黄ダイズでは混入が見られず、I/I遺伝子型の黄ダイズより着色粒発生率が低い可能性が示唆された。3種皮着色突然変異による着色粒で頻繁に見られる裂皮がリグニン沈着によって起こる可能性が示唆された。4種皮着色突然変異により生じ、全面着色粒を生産するi/i遺伝子型のダイズ植物体を識別するDNAマーカーを開発した。平成27年度では、ダイズ着色粒の発生について研究を行い、以下の結果が得られた。1.青森県の奨励黄ダイズ品種である「おおすず」の原種生産圃場において、全生産粒に対する全面着色粒の発生率を調査した。その結果、濃い褐色の全面着色粒が0.0088%、薄い褐色の全面着色粒が0.003%であった。2.黄ダイズ系統である刈系557号(K557)の栽培集団中から見出された種皮着色突然変異体(K557)を用いて、全面着色粒の着色過程を調査した。K557Mから生産される全面着色粒について、種皮組織切片を作製後、プロアントシアニジン(PA)を青く検出するDMACA染色を行った。その結果、黄ダイズであるK557の種皮ではほとんど検出されなかったのに対し、全面着色粒であるK557Mの種皮では濃い青色に染色された。このことから、K557M全面着色粒の種皮ではPAが全面にわたり多量に蓄積することが判明した。つぎに生育段階においてPAがどのような蓄積過程を経て全面着色するのかを調査したところ、開花6日後のステージに臍およびその周辺からPAの蓄積が始まり、開花15日後のステージではすでに種皮全体にPA蓄積することが明らかになった。3. in situハイブリダイゼーション法を用いて、K557M種皮におけるCHS転写産物の存在場所を調査した。その結果、開花3日後のステージではすでに種皮全面にわたってCHS転写産物が確認された。研究計画通りに研究が進んでいるため。平成28年度は、ダイズ着色粒について研究を行い、以下の結果が得られた。1.日本で栽培される黄ダイズの遺伝子型はIIrrtt遺伝子型であることが多い。そのため、黄ダイズ生産現場で発生するIからiへの突然変異に起因する着色粒はiirrtt遺伝子型で褐色種皮を有する。このような褐色種皮では裂皮が起きやすい、すなわち易裂皮性であることが古くから知られている。このことは褐色着色粒の品質を大きく低下させる原因となっている。しかしながら、褐色ダイズの易裂皮性に関する機構は未だ明らかになっていない。平成27年度の研究で、褐色ダイズ種皮にはプロアントシアニジン(PA)が大量に蓄積していることがDMACA染色により明らかにされた。それに対して、黄ダイズ種皮にはPAがほとんど検出されない。平成28年度では、フロログルシノール染色により種皮におけるリグニン沈着の比較調査を行った。その結果、臍では黄ダイズおよび褐色ダイズの両方において柔組織にリグニン沈着が見られたのに対し、中間部や背側では褐色ダイズ種皮のみに頻繁なリグニン沈着が見られた。実際にリグニンの定量比較を行ったところ、褐色ダイズ種皮では黄ダイズ種皮の約3倍のリグニン含量であった。リグニンは種皮物性を左右する物質であり、褐色ダイズ種皮の易裂皮性はリグニン沈着による可能性が示唆された。2.平成27年度に全面着色粒の混入率を調査したところ、濃い褐色の全面着色粒が0.0088%で、薄い褐色の全面着色粒が0.0030%であった。平成28年度においても同様の調査を行った結果、濃い褐色の全面着色粒が0.0006%で、薄い褐色の全面着色粒が0.0021%であった。以上の結果より、異なる年度においても全面着色粒の混入率は非常に低いことが明らかになった。平成27年度において、PAを検出するDMACA染色を行った。その過程で、フロログルシノール染色も予備実験として行ったところ、予期せぬ結果が得られた。すなわち、黄ダイズ種皮と褐色種皮でPA蓄積だけではなくリグニン沈着にも明らかな差が検出された。褐色種皮の易裂皮性は1930年に報告されていたがその原因は未だ明らかになっておらず、その機構解明が待たれている。褐色種皮の易裂皮性は黄ダイズ生産に発生する着色粒にも見られるため、その機構解明は本研究課題にも関連する。興味あることに、リグニン沈着と物性変化との関連が報告されている。平成28年度は褐色種皮のリグニン沈着についての研究を最優先して行い、論文として報告することができた。その結果、当初の研究予定であった、品種トヨハルカにおける着色粒発生率の比較調査はできなかったが、おおむね順調に研究は進展しているものと考えられる。本研究では、黄ダイズ生産における着色粒発生についての研究を進め、着色粒発生の低減・防止に役立てる。平成29年度では、以下の成果が得られた。

1.遺伝子構造の特徴により、Ic遺伝子はI遺伝子よりも種皮着色突然変異が起こりにくい、すなわち着色粒が発生しにくい可能性がある。これを検証するため、Ic遺伝子を有する黄ダイズおよびI遺伝子を有する黄ダイズ間で着色粒発生率の比較調査を行った。用いた黄ダイズは、I遺伝子を有する北海道の黄ダイズ3品種(ユキホマレ、とよみづき、トヨムスメ)とIc遺伝子を有する北海道の黄ダイズ品種(トヨハルカ)および黄ダイズ系統(十育260号)である。比較調査の結果、I遺伝子を有する黄ダイズ群では799675粒(百粒重換算)中、335粒の着色粒が見出され、出現割合は0.04%であったのに対し、Ic遺伝子を有する黄ダイズ群では243138粒(百粒重換算)中、着色粒は見出されなかった。したがって、Ic遺伝子を有する黄ダイズで、着色粒が発生しにくい可能性を支持するデータが得られた。2. Iからiへの突然変異および自殖により、ダイズ植物体の遺伝子型がi/iになった場合、I遺伝子の種皮着色抑制機能が失われ、着色粒が発生する。I遺伝子からi遺伝子への突然変異は、I遺伝子の候補領域であるGmIRCHSの欠失変異である可能性が高い。これを利用して、GmIRCHSの5'領域と3'領域をそれぞれ増幅するプライマーセットを設計することにより、着色粒を発生するi/i遺伝子型のダイズ植物体を検出するDNAマーカーを開発した。1I/I遺伝子型を有する黄ダイズについて、種皮着色突然変異による着色粒発生率は低いことが示唆された。2I/I遺伝子型とIc/Ic遺伝子型をそれぞれ有する黄ダイズ間で、全面着色粒の混入率を比較調査したところ、Ic/Ic遺伝子型の黄ダイズでは混入が見られず、I/I遺伝子型の黄ダイズより着色粒発生率が低い可能性が示唆された。3種皮着色突然変異による着色粒で頻繁に見られる裂皮がリグニン沈着によって起こる可能性が示唆された。4種皮着色突然変異により生じ、全面着色粒を生産するi/i遺伝子型のダイズ植物体を識別するDNAマーカーを開発した。今後も研究計画に則って研究を進めていく。平成29年度では、まず平成28年度に実施予定であった黄ダイズ品種トヨハルカにおける着色粒発生率の比較調査を行う。それとともに、突然変異によって生じたi遺伝子検出のためのDNAマーカー開発のための研究もあわせて行う。植物分子遺伝学かなり少額であったため、必要物品を購入できなかったことが理由である。次年度予算と合算して使用する。
EABRによる突発性難聴の病態解明

(1)モルモット蝸牛窓経由で蝸牛内bipolar電極により電気刺激を行い、EABRを記録した。(2) EABRは正常例で、500μAで第II波から第V波まで出現した。しかし、ABR波形と異なって対象間で波形に違いを認めた。(3) 500μAにおけるEABRの各波潜時は、70dBnHLにおけるABRの各波潜時と比較すると約1msec.短かった。(4) EABRの平均閾値は55μAであった。しかし、対象間で20μAから100μAまでの違いを認めた。(5)蝸牛内に刺激電極を挿入したことにより、平均で8dBの閾値の上昇が生じた。(6)フロセミド100mg/kgの静注で、本方法によるEABRに潜時、閾値に変化はなかった。(7)カナマイシン聾モルモットで、本方法によるEABRに潜時、閾値に変化はなかった。EABR測定系の開発およびEABR測定のための最適条件を確立した。特に蝸牛窓挿入電気刺激電極には、径0.1mmテフロンコーティングステンレススティール線2本を用い、その2本の電極間距離を5mmとること、またテフロンコーティングの削除は切断面だけに限ることの工夫により安定した高電位EABRが測定されることを確認した。コントロールデータを作成した。500μAの電気刺激よりEABRを記録し正常モルモットでは閾値は20μAであった。電気刺激波形は単極よりも双極矩形波のほうがよりEABR出力良好であり、14波の分離も明確であった。ループ利尿剤を用い急性蝸牛血管条障害モルモットを作成し、蝸牛窓挿入電極電気刺激によりEABRを測定した。結果、コントロール群と比較してEABRに閾値、波形ともに変化は認められない事を確認した。すなわち、コルチ器感覚細胞正常なEP依存性難聴モルモットにおいてはEABR出力電位は影響を受けないと考えられた。臨床的には蝸牛内に刺激電極を挿入してEABRを測定することは不可能であり、従って、鼓室岬角に電極を設置して上記方法によるABRの測定を試みたが安定した電位の獲得には至っていない。本検査法を臨床応用するには鼓室岬角電気刺激電極による測定が必須であり検査条件の開発が必要と考えている。EABR測定系については前年度に蝸牛内刺激方法の最適条件を確立したが、本年度は鼓室岬角電気刺激いついて電極間距離、刺激強y、電極径等々の条件を変え最適条件を求めるための実験を重ねたがいずれも不安定であり安定したEABR測定には至らなかった。この件については更に実験を継続している。蝸牛内刺激によるEABRの測定については前年度は実験的EP依存性難聴を作成してEABRの変化の観察を行ったが、本年度はコルチ器障害難聴動物モデルをカナマイシン投与により作成し、EABRの変化を観察した。結果、動物間でEABR閾値と振幅にバラつきが大きく一定の傾向を見出すことができなかった。原因としてカナマイ聾動物のコルチ器とラセン神経節細胞の障害を全て等しく作成できなかったことによるものと考えている。したがって、本実験についても継続して行っている。また、前年度実験の確認としてループ利尿剤を用い急性蝸牛血管条障害モルモットを作成し、EABRを測定した。ループ利尿剤投与量は50mg/kg、100mg/kg、150mg/kgの3条件で行った。結果、コントロール群と比較してEABRに閾値、波形とも変化は認められないことを確認した。すなわち、コルチ器感覚細胞正常なEP依存性難聴ではEABR出力電位は影響を受けないと考えられた。
GPC4のヘパラン硫酸によるWntシグナル経路の選択的活性制御機構の解明

Wntは、細胞の増殖や分化など様々な細胞機能を制御しており、複数のシグナル経路が存在している。しかし、Wntシグナル経路の選択的な制御機構はほとんどわかっていない。私共の研究室はHS鎖を側鎖に持つグリピカン(GPC)4が、Wntシグナル経路の選択的な制御に関与していることを見出した。そこで、本研究はGPC4に着目し、Wntシグナル経路の選択的活性制御機構の解明を目指した。その結果、GPC4はHS鎖を介してWntシグナル経路を活性化していること明らかにした。さらに詳細な側鎖構造の解析の結果、HS糖鎖の構成二糖単位ではなくその長さが、Wntシグナル経路の選択的な制御に重要であることが示唆された。多様なWntと受容体の組み合わせが、どのようにして特定のシグナル経路を選択的に活性化するのか(選択的活性制御)は不明であり、Wntと受容体の親和性を調整する第三の因子の存在が考えられている。本研究ではヘパラン硫酸を側鎖にもつグリピカン(GPC)4に着目し、Wntシグナル経路の選択的活性制御機構の解明を目的とし、以下の解析を行った。GPC4はWntシグナル経路を活性化することが明らかとなっている。そこで、その活性制御に側鎖であるヘパラン硫酸鎖が関与しているかを、ヘパラン硫酸分解酵素を用いて解析した。その結果、GPC4によるWntシグナル経路の活性化は抑制された。このため、GPC4はヘパラン硫酸鎖を介してWntシグナル経路を活性化していることを明らかにした。分泌性糖タンパク質であるWntは、細胞の増殖や分化など様々な細胞機能を制御している。Wntのシグナル伝達には複数の経路が存在しており、多数のWntファミリーや受容体によって制御されている。しかし、Wntシグナル経路の選択的な制御機構はほとんどわかっておらず、Wntと受容体の親和性を調整する第三の因子の存在が考えられた。本研究では、第三の因子としてヘパラン硫酸(HS)を側鎖にもつグリピカン(GPC)4に着目し、Wntシグナル経路の選択的活性制御機構の解明を目的としている。前年度までに、GPC4はHS鎖を介してWntシグナル経路を活性化していること明らかにした。そこで、本年度はHS鎖の詳細な解析を行った。GPC4はGPIアンカータンパク質であり、脂質ラフト領域と非脂質ラフト領域の両方に存在する。GPC4のC末端側をシンデカン(SDC)1のC末端側に変異させたGPC4/SDC1は非脂質ラフト領域のみに存在し、GPC4とは異なるWntシグナル経路を制御することが明らかになっている。そこで、GPC4とGPC4/SDC1のHS鎖を構成する二糖単位の構造解析を行った。その結果、両者の二糖構造組成に違いは見られなかった。しかし、タンパク量あたりのHS二糖構造の割合は、GPC4/SDC1の方が二倍程度多く検出された。このことから、GPC4とGPC4/SDC1のHS鎖の鎖長の違いが示唆され、それが両者のシグナル伝達の違いを制御していると予想された。細胞生物学GPC4/SDC1は非ラフト領域のみに存在し、Wntシグナル経路を抑制することが明らかとなっている。そこで、GPC4とGPC4/SDC1の制御の違いをWntの受容体であるFzやLRP6に着目して解析を行った。その結果、それらとGPC4との結合を免疫沈降法を用いて明らかにすることができなかった。このため次年度では、免疫沈降法以外の手法や、Wnt受容体以外の因子を解析することで、引き続き両者の機能の違いに起因する要素を解析する必要がある。GPC4またはGPC4/SDC1を過剰発現している細胞では、Wntシグナル経路に関わる受容体などの局在が脂質ラフト領域と非脂質ラフト領域で異なると予想し、それぞれの領域に局在しているWntシグナル関連タンパク質の違いを明らかにする。両領域でのヘパラン硫酸鎖の構造の違いが、それぞれの異なる機能の違いを担っていると予想し、両領域でのヘパラン硫酸の二糖構造を明らかにする。平成25年度および平成26年度の2年間での研究を計画しており、最終年度もGPC4のヘパラン硫酸によるWntシグナル経路の選択的活性制御機構の解明に関する研究を遂行するため。物品費として一般試薬、培養試薬、器具、ガラス器具などを購入する。また、旅費や論文投稿費用として使用する。
緩み領域の強度回復に関する基礎研究

トンネルや坑道の周辺岩盤は,時として破壊することが有る.このような場合には,緩んだ領域/影響を受けた領域(緩み領域)は時間が経過するとともに次第に広がっていき,安定性は下がっていくというのが,これまでのおおかたの考え方といえよう.最近の研究成果によると,適当な条件下においては,緩み領域の強度が回復する可能性のあることが指摘された.例えば,十分な強度と剛性を持つ支保を施されたトンネルにおいては,この支保と周辺岩盤との間の緩んだ岩石は次第に圧密されて強度が増加していく可能性がある.緩み領域やいったん破壊した岩石の強度回復に関する従来の研究は少ない.そこで,本研究では,土丹(シルト岩・泥岩),田下凝灰岩,来待砂岩そして三城目安山岩を使用した実験を下記の手順でおこなった.1)円柱形に整形した試験片を,小さなパイプに挿入した後,サーボ試験機によって砕く.2)砕いた後も,あらかじめ定めた値まで力を加え続け,破片の圧密をする.3)パイプ内で圧密された試験片を取り出し,一軸圧縮試験/圧裂引張試験を実施する.以上の実験をおこなった結果,次のようなことがわかった.1)いったん破壊した岩石試験片の強度回復は,一軸圧縮試験でもまた圧裂引張試験においても認められた.2)強度回復の程度は岩石ごとに異なった.今回調査した4岩石の中では,土丹の強度回復がもっとも顕著であった.一方,三城目安山岩の強度回復は小さかった.3)気乾状態での強度回復の方が,湿潤状態でのそれと比べて大きかった.トンネルや坑道の周辺岩盤は,時として破壊することが有る.このような場合には,緩んだ領域/影響を受けた領域(緩み領域)は時間が経過するとともに次第に広がっていき,安定性は下がっていくというのが,これまでのおおかたの考え方といえよう.最近の研究成果によると,適当な条件下においては,緩み領域の強度が回復する可能性のあることが指摘された.例えば,十分な強度と剛性を持つ支保を施されたトンネルにおいては,この支保と周辺岩盤との間の緩んだ岩石は次第に圧密されて強度が増加していく可能性がある.緩み領域やいったん破壊した岩石の強度回復に関する従来の研究は少ない.そこで,本研究では,土丹(シルト岩・泥岩),田下凝灰岩,来待砂岩そして三城目安山岩を使用した実験を下記の手順でおこなった.1)円柱形に整形した試験片を,小さなパイプに挿入した後,サーボ試験機によって砕く.2)砕いた後も,あらかじめ定めた値まで力を加え続け,破片の圧密をする.3)パイプ内で圧密された試験片を取り出し,一軸圧縮試験/圧裂引張試験を実施する.以上の実験をおこなった結果,次のようなことがわかった.1)いったん破壊した岩石試験片の強度回復は,一軸圧縮試験でもまた圧裂引張試験においても認められた.2)強度回復の程度は岩石ごとに異なった.今回調査した4岩石の中では,土丹の強度回復がもっとも顕著であった.一方,三城目安山岩の強度回復は小さかった.3)気乾状態での強度回復の方が,湿潤状態でのそれと比べて大きかった.坑道などの地下構造物を設けたとき、その周辺の岩盤は何らかの損傷を受ける.これまでの認識では、時間の経過にともなって損傷を受けてできた緩み領域は次第に拡大してゆき,その結果,坑道の安定性も当然低下するし,周辺の地下水の流動も活発になる.時間経過にともなう緩み領域の拡大や安定性の低下は,多くの場合,緩慢かもしれないが,周辺の岩盤が次第に劣化していくと考える限り,設けた地下構造物をかなりの期間にわたって監視する必要があるので,経費の点で問題が生ずるし,何年か後にどのような状態になるかを問われたとき,正確に回答することは困難である.しかしながら,これまでの申請者の知見によれば,適当な支保が施された地下構造物においては,強度回復が期待でき緩み領域が縮小する可能性もあると考えられる.本年度は次に記すような実験をおこない,いくつかの岩石で強度回復が実際にみられることを示した.まず,直径25mm×高さ25mmの試験片を用意する.これを内径26mmのパイプに入れる.そして押し棒で押す.ピーク強度を過ぎてからも押し棒を押しこんでいくと,ばらばらになった岩片は横に膨らんでいく.さらに押し棒を押しこむと,荷重は次第に増加してゆき,ばらばらになった岩片は圧密される.この圧密されてできた円柱を取りだし,高さ方向に載荷して圧縮試験をおこなったり,直径方向に載荷して圧裂引張試験をおこない,実際に強度が増加することを確認した.載荷方法と手順を変えた実験と,水の有るときと無いときの実験をおこなう準備を整えた.さらに,強度回復現象を再現する構成方程式について検討を開始した.トンネルや坑道の周辺岩盤は,時として破壊することが有る.このような場合には,緩んだ領域/影響を受けた領域(緩み領域)は時間が経過するとともに次第に広がっていき,安定性は下がっていくというのが,これまでのおおかたの考え方といえよう.最近の研究成果によると,適当な条件下においては,緩み領域の強度が回復する可能性のあることが指摘された.

例えば,十分な強度と剛性を持つ支保を施されたトンネルにおいては,この支保と周辺岩盤との間の緩んだ岩石は次第に圧密されて強度が増加していく可能性がある.緩み領域やいったん破壊した岩石の強度回復に関する従来の研究は少ない.そこで,本研究では,土丹(シルト岩・泥岩),田下凝灰岩,来待砂岩そして三城目安山岩を使用した実験を下記の手順でおこなった.1)円柱形に整形した試験片を,小さなパイプに挿入した後,サーボ試験機によって砕く.2)砕いた後も,あらかじめ定めた値まで力を加え続け,破片の圧密をする.3)パイプ内で圧密された試験片を取り出し,一軸圧縮試験/圧裂引張試験を実施する.以上の実験をおこなった結果,次のようなことがわかった.1)いったん破壊した岩石試験片の強度回復は,一軸圧縮試験でもまた圧裂引張試験においても認められた.2)強度回復の程度は岩石ごとに異なった.今回調査した4岩石の中では,土丹の強度回復がもっとも顕著であった.一方、三城目安山岩の強度回復は小さかった.3)気乾状態での強度回復の方が,湿潤状態でのそれと比べて大きかった.
自己相関工程における統計的工程管理

従来の統計的工程管理では,観測値の独立性が前提となっている.したがって,本研究では,半導体製造工程のような自己相関がある工程に有効な統計的工程管理手法を提案した.具体的には,工程能力に基づく調節限界の設定方法を提案し,それを支援する同時モニタリング工程調節用管理図を開発した.また,管理特性としてプロセスレート,さらには過飽和計画における因子の割り付け方法の提案も行なった.従来の統計的工程管理では,観測値の独立性が前提となっている.したがって,本研究では,半導体製造工程のような自己相関がある工程に有効な統計的工程管理手法を提案した.具体的には,工程能力に基づく調節限界の設定方法を提案し,それを支援する同時モニタリング工程調節用管理図を開発した.また,管理特性としてプロセスレート,さらには過飽和計画における因子の割り付け方法の提案も行なった.化学プロセスにおいてしばしば観測される自己相関の存在は,従来の統計的工程管理手法の活用を困難にしている.本研究の目的は,工程能力指数と管理図に着目し,自己相関が存在する工程において有効な両手法の活用を提案することである.本年度は主に工程能力指数に焦点を当て,文献調査や研究会での議論を通じて,新しく自己相関工程における工程能力指数の定義づけを行った.次に,調節限界を用いた工程調節において,損失関数ではなく,新しく定義づけした工程能力指数に基づく調節限界設定方法を提案した.実務ではコストの推定が難しい場面があり,提案法は応用上の価値が高いと考える.研究成果については,シアトルにて開催された国際ワークショップ(The Xth International Workshop on Intelligent Statistical Quality Control),および日本経営工学会平成22年度秋季研究大会において研究発表を行ない,Springer-Verlag社のFrontiers in Statistical Quality Control誌に現在投稿中である.また,来年度に予定している管理図の研究にも着手し始めており,半導体製造工程から得られたデータ解析結果による残差管理図の検討結果を,日本科学技術連盟が開催しているクオリティフォーラム2010において発表した.さらに,文献調査結果の一部が日本品質管理学会の「品質」誌に掲載された.化学プロセスにおいてしばしば観測される自己相関の存在は,従来の統計的工程管理手法の活用を困難にしている.本研究の目的は,自己相関が存在する工程において有効な統計的工程管理を提案することである.今年度の研究成果は2つに大別できる.1つは統計的制御に関する研究である.自己相関が存在する工程では統計的制御が有効であり,制御を考慮した統計的工程管理を考える必要がある.調節コストが高い場合には,調節限界を用いた制御により,調節回数を減らすことでコスト低減が行なわれる,本研究では,工程能力に基づき調節限界を設定し,そのときの統計的制御を支援する,工程能力と統計的管理状態の同時モニタリング工程調節用管理図を提案した.また,調節限界が存在するときの最適な制御アルゴリズムの導出を試みた.さらに,管理特性の候補を決めるための,過飽和計画における新たな因子の割り付け方法も提案した.同時モニタリング工程調節用管理図はSpringer-Verlag社のFrontiers in Statistical Quality Control誌に掲載決定となっており,制御アルゴリズムは日本品質管理学会,過飽和計画はIIE Asian 2011 Conferenceにおいて発表を行なった.2つ目は,多品種少量生産における管理図である.品種毎に層別することなしにモニタリングが可能となる管理特性として,品質特性と操作変数の比であるプロセスレートを提案した.また,プロセスレートで品種をまとめることができない状況を明らかにし,代替手段としてQ統計量に着目し,その有用性を検討した.プロセスレートについてはAsian Journal on Quality誌に掲載が決定しており,2011 Asian Conference of Management Science & ApplicationsにおいてQ統計量の研究発表を行なった.
命の恩人ティモール人:第二次世界大戦期の東ティモールとオーストラリアの記憶

当研究は、第2次世界大戦中中立国ポルトガルが領有した東ティモールに、電撃侵攻したオーストラリア軍が、完全撤退するまでの1年余(1941年12月17日1943年1月)の「戦争」に関するオーストラリアの記憶を検証し、その記憶がどのように形成されたかを解明することを目指している。調査は、オーストラリアを中心に、元兵士の記憶を引き出すための資料収集として戦争の「舞台」であった東ティモールの現地調査も行った。主な調査は、元兵士(パース、シドニー)また第2次世界大戦期の東ティモール経験者(パース)およびその関係者(シドニー)に行った面接聞き取り調査であった。また、記憶に影響を与えたと考えられるオーストラリアと東ティモールの関係を知る上で、東ティモール研究者Kevin Sherlock(ダーウィン),Paul Cleary(キャンベラ)と面接を行うと伴に、オーストラリアの東ティモール研究の中心C. Darwin UniversityのProf. Alan Powell、Dr. Steven Farramとも面接した。また、文献資料調査も同時に行い、戦友会の会報(第2/2中隊戦友会、第2/4戦友会)や元兵士の回想録といった戦後の資料を中心に収集した。これらの調査から、戦友会誌は単に戦争の回想録や近況報告が掲載されているわけではなく東ティモールとオーストラリアの関係についても言及していることが、記憶の変容に大きなかかわりがあるのではと判明した。また、オーストラリア元兵士の多くが未だに現在の東ティモールの状況に興味を示していることは、戦争中クリアード(道案内兼下男)の東ティモール人と個人的な関係を持っていたことにも起因しているのではと考えた。戦友会誌や過去の個人的な関係が、現在に至るまでその地域の興味を維持させ、その記憶にも影響を与えていることが解明されつつある。
Electrotonic interactionが心筋M細胞に及ぼす効果

雑種成犬(N=18)を麻酔開胸後、ホルマリンを房室結節に局所注入して完全房室ブロックを作成し、心電図(H誘導)、心外膜側より単相性活動電位(MAP)左室内圧(LW)を同時期録した。心房心室同時ペーシングにより刺激周期を350msecで高頻度刺激してMAPとLVPのalternansを誘発した。コントロール記録後、β刺激薬isoproterenol静注によりこれらalternansが消失した。β遮断薬であるpropranolol静注でalternansは逆に増大した。また、PDEIII阻害薬であるmirlinoneを静注するとalternansは消失した。以上の結果よりalternans発生にPKA依存性リン酸化経路が重要な働きを持つことが示され、そのtargetとして筋小胞体Caポンプ機能に注目した。そこで筋小胞体Caポンプ機能阻害薬であるthapsigargineを静注するとLVPとMAPのalternansは増大した。このことよりalternansの発生には筋小胞体Caポンプ活性が重要な働きを持つことが示された。特に細胞内Ca cyclingが遅延すると電気的、機械的alternansが発生して不整脈発生の要因になりうると考えられた。また、実際に活動電位波形のalternans発生にはL型Ca電流が重要であることを我々は既に発表しているが(Crculation : 88 ; 2894)、それ以外の電流として細胞内Caにより活性化されるCa感受性一過性外向き電流(Itoca)に注目した。ItocaのブロッカーであるDIDSを静注したところalternansは消失。この結果よりItocaも活動電位alternans発生に関与することが明らかなった。<目的>近年、心外膜側細胞と心内膜側細胞の中間に存在するいわゆるM細胞のもつ電気生理学的特徴がT波形成および不整脈発生に重要であるとして注目されている。しかし、これまでのM細胞の検討は単離心筋細胞、もしくは切除心筋モデルでの検討が中心であり、そのために(1)広範な心筋組織からのelectrotonic interactionの影響、(2)自律神経の影響、(3)tensionの影響、(4)甲状腺などの内分泌ホルモンの影響、がほとんど考慮されていない。そこで拍動心におけるM細胞の電気生理学的意義を検討する実験を行った。<結果>実験は静脈麻酔下にイヌを恒温ベッドに固定し気管内挿管後、人工呼吸下に胸骨正中切開し、心膜切開後心臓を露出する。洞房結節をペアンで結紮しこれを挫滅し心拍数を低下させる。そしてペーシングカテーテルを右心耳に装着して各刺激周期で刺激した。今年度はまず生体位拍動心より合計128点の単極電位(心外膜側、心内膜側、M細胞それぞれ40点)を同時記録しそれぞれの活動電位持続時間と良く相関するとされるactivation recovery interval(ARI)を記録する実験系を立ち上げるのに時間を要した。まだpreliminaryな結果ではあるが刺激周期800msec,600msec,400msecで刺激した時のARIを比較した。600および400msecの刺激では、記録部位でARIの長さに差はなかった。しかし800msecではM細胞領域のARIは他の領域に比べて510msec程度延長する傾向が認められた。しかしまだnが少なく統計的有意差は得れれていない。今後、刺激周期を長くしたプロトコールも加えて実験を繰り返し、さらにgap junction抑制剤であるヘプタノールにより心筋細胞間のelectrotonic interactionが減弱するとARI gradientが増大するか検討し、拍動心におけるM細胞の意義を明らかにする予定である。<目的>心外膜側細胞と心内膜側細胞の中間に存在するM細胞のもつ電気生理学的特徴がT波形成および不整脈発生に重要であるとして注目されている。

これまでのM細胞の検討は単離心筋細胞もしくは切除心筋モデルでの検討であり(1)広範な心筋組織からのelectrotonic interactionの影響、(2)自律神経の影響、(3)tensionの影響、(4)甲状腺などの内分泌ホルモンの影響が考慮されていない。そこで拍動心でのM細胞の電気生理学的意義を検討する実験を行った。<結果>実験は静脈麻酔下にイヌを恒温ベッドに固定し気管内挿管後、人工呼吸下に胸骨正中切開し、心膜切開後心臓を露出する。洞房結節をペアンで結紮しこれを挫滅し心拍数を低下させた。ペーシングカテーテルを右心耳に装着して各刺激周期で刺激した。今年度はまず生体位拍動心より合計128点の単極電位(心外膜側、心内膜側、M細胞それぞれ40点)を同時記録しそれぞれの活動電位持続時間と相関するactivation recovery interval (ARI)を記録した。刺激周期800msec, 600msec, 400msecで刺激した時のARIを比較すると600および400msecの刺激では、記録部位でARIの長さに差はなかった。しかし800msecではM細胞領域のARIは他の領域に比べて510msec程度延長する傾向が認められた。gap junction抑制剤であるヘプタノールにより細胞間electrotonic interactionが減弱するとM細胞領域のARIはさらに20msec程度延長しARI gradientが増大した。しかし実験成功例が少ないため統計的な有意差は確認できていない。さらに実験数を増やして検討する予定であるが拍動心においてM細胞の活動電位持続時間は他の領域に比べて差はなく徐脈時またはgap junction機能が低下した際、活動電位持続時間が延長し不整脈を発生する可能性が示唆された。