hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属酸化物粉末の「同定」と精密評価を可能にする電子トラップ密度解析法の開発

約6 eVまで拡大することに成功し,酸化ランタンのようなワイドバンドギャップ半導体にも適用できることをあきらかにした.(2)測定の高感度化:従来までは測定が不可能であった薄膜試料についても測定が可能になることをめざして,キセノンランプから水銀キセノンランプへの変更による光源強度の増大とマイクロフォンをエレクトレットコンデンサ型からMEMS型への変更によって,1マイクロメートル程度の薄膜試料でも測定可能になった.(3)逆二重励起光音響分光法の測定原理に対する高忠実化:原理的には本手法は測定にもちいる光源の波長分布やそれぞれの波長における強度に依存しないことから,セルの感度だけを別途調整することによって,同一サンプルであれば実験装置によらず一定になるはずである.これをほぼ達成することができた.本測定については,(1)測定エネルギー範囲の拡大:従来までは約3.5 eVが上限であった電子トラップのエネルギー範囲(価電子帯上端エネルギー基準)を約6 eVまで拡大することに成功し,酸化ランタンのようなワイドバンドギャップ半導体にも適用できることをあきらかにした.(2)測定の高感度化:従来までは測定が不可能であった薄膜試料についても測定が可能になることをめざして,キセノンランプから水銀キセノンランプへの変更による光源強度の増大とマイクロフォンをエレクトレットコンデンサ型からMEMS型への変更によって,1マイクロメートル程度の薄膜試料でも測定可能になった.(3)逆二重励起光音響分光法の測定原理に対する高忠実化:原理的には本手法は測定にもちいる光源の波長分布やそれぞれの波長における強度に依存しないことから,セルの感度だけを別途調整することによって,同一サンプルであれば実験装置によらず一定になるはずである.これをほぼ達成することができた.これは,測定法の根幹となる事項であり,これがほぼ達成できたことによって,つぎの段階である測定結果の解析にすすむことが可能となる.《標準試料の調製》RDB-PAS法で得られる信号強度は相対値であり,セルに装着したマイクロフォンの感度に依存するため,セル定数を決定するための標準試料が必要である.予備検討の結果,ある粉末試料についておなじ容器のサンプルでも採取する位置がちがえば異なるERDT/CBBパターンがえられることが多いため(この手法の感度が高い証拠でもある),標準試料として,比較的多量の酸化チタン粉末を湿式あるいは乾式にて混合したものを調製する.これを用いることによって,異なるセルによる測定結果を相互比較することが可能となる.《金属酸化物ごとの検出波長の最適化と換算係数の決定》上述のようにRDB-PASで得られる信号強度は相対値であり,現在は酸化チタンについて光化学法(滴定)によってもとめたものから換算係数を算出して使用している.また,光触媒信号の検出波長は,酸化チタンが吸収せず,蓄積した電子が吸収する625 nmに固定しているが,試料として酸化チタン以外の金属酸化物あるいは窒化物,硫化物をもちいる場合には,検出波長の最適化と換算係数の決定が必要である.前者は,既存装置の改造により,後者は上述の光化学法の利用あるいはより簡便な手法を開発する.なお,換算係数のためにはエネルギー分解が不要なので手法の開発は比較的で容易であると予想している.
法隆寺献納宝物中の金工品に関する基礎資料収集と保存科学的調査研究

法隆寺献納宝物中の金工品のうち、平成2年度には「潅頂幡1具」及び「金銅小幡2流」、平成3年度には僧具及び供養具(主に水瓶10口)を対象として以下のように調査を実施した。まず、研究分担者全員の参加により「合同調査」を実施し、各作品の表面観察を行ない、詳細な基礎デ-タ(品質・形状・文様・技法・法量・保存状態等)を収集した。次に保存科学部門の研究分担者を中心に、「保存科学的調査」を実施し、各作品の蛍光X線分析調査とX線透視写真撮影に関して、最も安全で有効な実施方法を慎重に検討の上水瓶10口に関して行なった。更に「関連遺品調査」として、調査対象に関連深い作例を、奈良県奈良市、京都府京都市、大阪府大阪市、兵庫県神戸市等に旅行し、現地調査を実施した。また、これらの調査と並行して「資料写真の作成と整備」と「関係文献資料の収集と整理」をもあわせて行なった。以上によって得られた調査結果について、研究分担者全員による総合討議を行ない、研究成果をまとめた。その結果、「潅頂幡」、「金銅小幡」及び水瓶等に関する詳細な基礎デ-タが集成され、その検討により、品質・形状・制作技法・法量・保存状態等これまで不明であった点を明らかにすることができた。その成果は『法隆寺献納宝物特別調査概報XI灘頂幡』、『XII金銅小幡』(いずれも東京国立博物館発行)として刊行し、今回の調査で得た新知見を公開することに努めた(水瓶については平成4年度中にまとめる予定である)。なお、今次調査で完了し得なかった作品(柄香炉、合子、鋺等)については、新たな研究課題を設定し、引続き調査研究を続行すべく計画している次第である。平成2年度に実施した調査研究は、(1)合同調査、(2)保存科学的調査、(3)関連遺品の調査、(4)資料写真の作成・整備、(5)関係文献資料の収集・整理、(6)実験模作制作、(7)研究総括会議である。(1)では法隆寺献納宝物58「潅頂幡」及び同60「金銅小幡」の調査を実施した。その際、「ダイヤル・シ-ト・ゲ-ジ」等の設備備品を当初の計画どおり購入し有効に用いた。(2)では(1)の研究対象に対する蛍光X線分析調査等の実施方法を検討した。(3)では奈良市,京都市,神戸市等へ旅行し、関連遺品調査を実施した。(4)では研究対象の詳細な資料写真を撮影し資料として整備した。(5)では研究対象及びその類品に関する研究書・研究論文を渉猟収集し整理した。(6)では実験模作部門の研究分担者を中心に、研究対象の模作制作の具体的方法に関して検討した。(7)では研究分担者全員により(1)(6)について討議を重ね、本年度の研究成果をまとめた。その結果、研究対象すなわち「潅頂幡」及び「小銅小幡」に関する詳細な基礎デ-タが集成され、その検討により、品質・形状・制作技法・法量・保存状態等これまでの不明点を明らかにすることができた。本年度の研究は、当初、計画した研究目的、研究計画・方法に沿って順調に達成されている。また、工芸史部門・保存科学部門・実験模作部門の各部門内はもとより、各部門相互においてもきわめてスム-ズに連携して研究がすすめられた。

なお、本年度は以上の研究成果のうち「潅頂幡」について、「法隆寺献納宝物特別調査概報XI潅頂幡」(東京国立博物館平成3年3月31日発行)を刊行し公表した。法隆寺献納宝物中の金工品のうち,平成2年度には「潅頂幡1具」及び「金銅小幡2流」、平成3年度には僧具及び供養具(主に水瓶10口)を対象として以下のように調査を実施した。まず、研究分担者全員の参加により「合同調査」を実施し、各作品の表面観察を行ない、詳細な基礎デ-タ(品質・形状・文様・技法・法量・保存状態等)を収集した。次に保存科学部門の研究分担者を中心に、「保存科学的調査」を実施し、各作品の蛍光X線分析調査とX線透視写真撮影に関して、最も安全で有効な実施方法を慎重に検討の上水瓶10口に関して行なった。更に「関連遺品調査」として、調査対象に関連深い作例を、奈良県奈良市、京都府京都市、大阪府大阪市、兵庫県神戸市等で現地調査を実施した。また、これらの調査と並行して「資料写真の作成と整備」と「関係文献資料の収集と整理」をもあわせて行なった。以上によって得られた調査結果について、研究分担者全員による総合討議を行ない、研究成果をまとめた。その結果、「潅頂幡」、「金銅小幡」及び水瓶等に関する詳細な基礎デ-タが集成され、その検討により、品質・形状・制作技法・法量・保存状態等これまで不明であった点を明らかにすることができた。その成果は『法隆寺献納宝物特別調査概報XI潅頂幡』、『XII金銅小幡』、(いずれも東京国立博物館発行)として刊行し、今回の調査で得た新知見を広く公開することに努めた(水瓶については平成4年度中にまとめる予定である)。なお、今次調査で完了し得なかった作品(柄香炉、合子、鋺等)については、新たな研究課題を設定し、引続き調査研究を続行すべく計画している次第である。
Quality of Lifeの向上を実現する超小型定常流型補助人工心臓の開発

本研究では、高耐久性、高信頼性を有する補助人工心臓(VAD)を実現するために、円錐型スパイラル溝付流体動圧軸受(CSGB)を応用した小型軸流血液ポンプの開発を目的とした。開発した小型軸流血液ポンプを評価した結果、回転数9, 500rpmにて左心補助条件である流量5L/min、圧揚程100mmHgを達成し、VADとして十分なポンプ性能、および耐久性を示した。本研究では、小柄な邦人女性にも埋め込み可能で5年以上の耐久性を有する補助人工心臓を実現するために、流体動圧軸受を応用した動圧浮上軸流血液ポンプの開発を目的としている。本年度は試作機の開発を行った。1.3次元非線形動磁場解析を用いて、軸流血液ポンプ用ブラシレスDCモータの設計を行った。解析を元に、ステータ直径27-39mm、高さ12mmのヨークを積層珪素鋼版にて試作した。2.数値流体解析(Computational fluid dynamics)を用いて、速度ベクトルから血液の停滞部位の特定、および圧コンターからポンプ性能の予測を行った。解析結果を元にインペラの設計を行い、光造型機を用いて直径14mm、全長35mmのインペラを試作した。3.軸流血液ポンプ用円錐型動圧軸受の設計開発を行った。試作した2つの円錐型動圧軸受、ロータヨーク、および永久磁石を用いてスピンドルロータの試作を行った。サイズは直径25mm、全長35mm、重量34.4g、容積10mlであった。4.上記要素で構成した、全長116mm、直径42mm、重量138.9g、容積75mlの軸流血液ポンプを試作した。5.軸流血液ポンプを粘性が血液と同じ3.3cPのグリセリン水溶液を満たした模擬循環回路に接続し、ポンプ特性の評価実験を行った。回転数8,500rpmにて左心補助条件である流量5L/min、揚程100mmHgを達成可能であった。また渦電流センサを用いて軸受の浮上距離を計測した結果、回転数8,500rpmにて約40μmの浮上距離が得られた。本ポンプは補助人工心臓として十分なポンプ性能を示した。しかし、牛購入血を用いた溶血試験を行った結果、臨床に使用可能な溶血性能は得られなかった。次年度、溶血性能の改善に重点を置き、インペラや動圧軸受形状の改良を進めていく予定である。1. 2次モデルの試作補助人工心臓に必要な性能をより低回転数にて実現するため、インペラの直径を増加させた2次モデルの開発を行った。数値流体解析の結果を元に設計し、光造型機を用いて直径16mm全長30mmのインペラを試作した。またインペラの改良に伴い、動圧軸受の改良を行った。また、モータ効率の向上を目的とし、軸流ポンプ用モータを新規に設計、開発を行った。試作したモータは直径45mm、高さ12mmであった。モータ特性の評価を行った結果、電圧25V、回転数約8,500rpmにて30mNmのトルクを達成可能であった。最大効率は72.2%であり、効率の改善が確認された。各要素を組み込み試作した2次モデルは、全長143mm、直径50mm、重量203g、容積176mlであった。2次モデルにて閉ループ模擬循環回路を用いたin vitro評価試験を行った結果、左心補助条件である圧揚程100mmHg、流量5L/minを回転数7,500rpmにて達成した。昨年度試作したポンプと比べ、低回転数にて左心補助条件を達成可能であり、ポンプ性能の向上が確認された。2.動圧軸受評価装置の作製および羽根形状の最適化に関する検討上記2次モデルの試作と並行して、動圧軸受の負荷容量、溶血性能などを評価するため、評価装置の作製を行った。作製した評価装置を用いて動圧軸受の負荷容量を計測したところ、理論値と比べて定量的な誤差は大きいが定性的には類似した特性が確認された。今後、装置の制度の向上と動圧軸受の諸特性の検討を行っていく予定である。また、数値流体解析と多目的遺伝アルゴリズムを用いたインペラ形状の最適化に関し検討を行った。最適化の結果、揚程の増加、せん断応力の低下が確認され、最適化の有用性が示唆された。今後、in vitro実験を行い、羽根形状に関しより詳細な検討を行う予定である。本研究では、高耐久性、高信頼性を有する補助人工心臓を実現するために、動圧軸受を応用した軸流ポンプの開発を目的としている。本年度は、軸流ポンプの要素技術である動圧軸受の検討を重点的に行い、その結果を基に軸流ポンプを試作しin-vitro評価試験を行った。

補助人工心臓の駆動条件下に適した動圧軸受を開発するために、軸受単体を評価可能な装置を新たに開発し、評価試験を行った。理論を基に試作した軸受は、目標とする浮上距離30μm、負荷容量2.1Nを回転数4,000rpmにて達成し、補助人工心臓に適用可能な性能が得られた。動圧軸受の溶血性能に関しては、ブタ血液を用いた溶血試験と数値流体解析の双方より検討を行った。その結果、血球が動圧軸受の溝エッジ部を通過する頻度が溶血性能に影響を与えることが示唆された。評価装置にて検討した軸受を軸流ポンプに組み込み、in-vitro評価試験を行った。試作した軸流ポンプは全長150mm、直径50mm、重量230gであった。ポンプ性能試験の結果、流量5L/min、揚程100mmHgを回転数9,500rpmにて達成した。また、浮上性能試験の結果、9,500rpmにて約40μmの浮上距離が得られた。インペラの軸推力に対する変動は±5μm程度であり動圧軸受の耐久性、および受動安定性が確認された。同条件にて溶血試験を行った結果、臨床応用可能な溶血性能は得られなかった。軸流ポンプの溶血は、インペラの低効率に起因するものと考えられた。そこで、インペラの全長に関し更なる検討を行い、全長を減少することで効率の改善が示された。このことより、軸流ポンプの課題の明確化と共に、今後の性能向上のための設計指針を導き出した。以上の検討より、溶血に関しては十分な性能は得られなかったが、製品と同等の性能を有し、かつ高耐久性、高信頼性を実現する軸流ポンプの基盤技術が形成された。
膵星細胞における小胞体ストレス応答の解明と膵疾患に対する新規治療標的としての応用

膵臓の間質に存在する膵星細胞は、線維化を病理学的特徴とする慢性膵炎や膵臓癌において病態進展の中心的役割を果たすことが報告され、新規治療標的として注目されている。本研究では、膵星細胞における小胞体ストレス応答を明らかにするとともに、それを介した慢性膵炎・膵癌の病態進展を抑制し得る新規治療法の開発を行う。昨年まで膵星細胞における小胞体ストレス応答のメカニズムを明らかにするため、Wistar ratより単離した膵星細胞を用いThapsigarginは細胞増殖能を濃度依存性に抑制させ、アポトーシスが促進されることを明らかにした。その機序はPERK、eIF2α経路のリン酸化が促進されていること、それと同時に、分子シャペロン(Grp78, Grp94)、転写因子であるATF4、アポトーシス誘導因子であるCHOPの発現が濃度依存性に上昇することを遺伝子レベル(リアルタイムPCR)、蛋白レベル(Western blot)で証明した。本年では、膵星細胞の活性化のマーカーであるα-SMA、膵星細胞が産生する細胞外基質(I型コラーゲン、fibronectin)、および線維化促進因子であるTGF-βの発現(遺伝子、蛋白)が、Thapsigargin投与により濃度依存性に抑制されることを証明し、膵星細胞においてもThapsigargin誘導性に小胞体ストレス応答が惹起され、その結果、細胞固有機能は抑制されることを明らかにした。そして、PERKリン酸化阻害薬であるGSK2606414投与により、上述したThapsigargin誘導性の小胞体ストレス応答が阻害されることも合わせて明らかにした。研究では、膵星細胞における小胞体ストレス応答を明らかにするとともに、それを介した慢性膵炎・膵臓癌の病態進展を抑制し得る新規治療法の開拓を行う。まず、In Vitroの実験系で、膵星細胞における小胞体ストレス応答のメカニズムを明らかにするため、以下の実験を行った。Wistar ratより単離した膵星細胞をThapsigargin 101000nMで刺激し、細胞増殖能は濃度依存性に抑制され、アポトーシスが濃度依存性に促進されることを明らかにした。次に、Thapsigargin刺激により、時間依存性にPERK、eIF2α経路のリン酸化が促進されることをWestern blotで明らかにした。それと同時に、分子シャペロン(Grp78, Grp94)、転写因子であるATF4、アポトーシス誘導因子であるCHOPの発現が濃度依存性に上昇することを遺伝子レベル(リアルタイムPCR)、蛋白レベル(Western blot)で証明した。一方で、膵星細胞の活性化のマーカーであるα-SMA、膵星細胞が産生する細胞外基質(I型コラーゲン、fibronectin)、および線維化促進因子であるTGF-βの発現(遺伝子、蛋白)は、Thapsigargin投与により濃度依存性に抑制された。以上より、膵星細胞においてもThapsigargin誘導性に小胞体ストレス応答が惹起され、その結果、細胞固有機能は抑制されることを明らかにした。概ね、当初の計画通りに進んでいるため。平成26年度の研究から、膵星細胞における小胞体ストレス応答にはPERK/eIF2α経路が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。また、膵星細胞の固有機能は小胞体ストレス応答により抑制されることが明らかとなった。平成27年度では、膵星細胞がその病態進展に深く関与している「慢性膵炎」において、膵星細胞の小胞体ストレス応答がその病態に及ぼす影響を明らかにする。

さらに、糖尿病、心血管障害などにおいて小胞体ストレスを介して病態進展に悪影響を及ぼすことが明らかにされている「飽和脂肪酸」が慢性膵炎、および膵星細胞に及ぼす影響もあわせて明らかにする。具体的には、慢性膵炎モデルラットであるKOB ratに高脂肪食を負荷し、飽和脂肪酸が慢性膵炎の組織変化に及ぼす影響を検討する。また、継代を繰り返すことで活性化が促進される膵星細胞の性質を利用し、第一継代(静止期)、および第三継代(活性型)の間での小胞体ストレス応答関連タンパク・遺伝子の発現変化を検討する。最後に、膵星細胞を飽和脂肪酸であるパルミチン酸で刺激し、小胞体ストレス関連遺伝子・タンパクの発現変化、細胞増殖能、細胞外基質産生能などに与える影響も検討する。研究の遂行上、試薬や抗体・消耗品が先ず必要でありマイクロプレートリーダーを学内共有のものを使用したため。試薬・抗体・消耗品及び機材を研究計画に従い使用する。
腸内細菌のBacterial translocationの経路について

腸内細菌のBacterial translocation (BT)の経路について検討するために、まず腸内細菌叢を調べた。大腸常在菌は、好気性菌ではEnterobacteriaceaeが1.6×10^8/g、Enterococcus spp.が4.9×10^7/g、Staphylococcus spp.が5.4×10^3/g、Candida spp.8.5×10^2/g、嫌気性菌ではBacteroides spp.が1.7×10^<10>/g、その他であった。これらの細菌が直接、または感染巣を形成してBTを引き起こす。そこで、BTを引き起こす頻度の高い細菌を検索した。まず、血液へのBTについて検討した。感染巣に菌が存在した場合に血液に流出する頻度が高い菌種は、好気性グラム陰性桿菌ではEscherichia coli (p=0.02)、Serratia marcescens (p=0.03)、好気性グラム陽性球菌ではStaphylococcus coagulase (-) (p<0.001)、Enterococcus spp.(p<0.05)であった。このうち、Staphylococcus coagulase (-)は中心静脈カテーテル挿入症例からの分離頻度が高く、カテーテル由来の血流感染の可能性がある。一方、E.coliは中心静脈カテーテル挿入症例は逆に少ないので感染巣または腸管から直接のBTの可能性が高い。結論として、腸内細菌の血液へのBT頻度の高い細菌はE.coli、S.marcescens、Enterococcus spp.である。現在、血流へのBTのみならず、肝へのBTを細菌の一部をプローブにしてPCRを行い検討している。肝手術後のドレーンからの分離菌の検出頻度が高くなるのはICG、長時間手術などのリスク症例で、リスクにより腸内細菌の肝へのBTが増加する可能性を示している。ドレーンからの分離菌は腸内細菌からの、BTのみならず、逆行性感染も含まれるために単純に前者の頻度を決めることはできないが、ドレーンからの分離頻度が少ない菌種は少なくとも前者の頻度は低い。これらの情報をもとにIn vitroの研究を行っている現状である。術後ドレーンからの分離頻度の高い菌種はEnterococcus spp.(p<0.05)であり、血流感染(BT)の結果とを考慮するとEnterococcusspp.は最もBTの引き起こす頻度の高い菌種と考えている。
脳変性疾患モデルマウスにおけるシナプトソーム内ミトコンドリアと神経伝達物質輸送

[研究の目的]神経終末(シナプス)における神経伝達物質輸送等の活性においてミトコンドリア機能への依存度は高い。ミトコンドリア機能低下あるいはミトコンドリア病などの遺伝性疾患は、精神異常や運動発達遅延、痙攣や知能低下などを引き起こすものであり、MELAS症やParkinson症、さらには老化とも深い関係がある。核内遺伝子欠陥とミトコンドリア機能異常との関係は注目される。ミトコンドリア機能異常の共通要因のひとつに脳神経伝達物質輸送制御の異常が関係すると考えられる。本研究では老化モデル(Klotho遺伝子発現欠損マウス:Klothoマウス)と自然加齢モデルの実験動物を用い、脳神経終末(シナプトソーム)における神経伝達物質輸送活性および酸素消費、シナプトソーム内ミトコンドリア酸素消費と呼吸鎖酵素活性、組織学的解析を指標とし、Klothoマウス(Wild/Homo)と自然加齢マウス(Young/Old)による老化現象によるミトコンドリア機能について対照・比較から検討し病態解明を行った。また、MELAS患者の臨床治験薬として知られるL-アルギニンの、シナプトソーム内ミトコンドリア機能への影響を調べ、その効果を検討した。[結果]腎臓と大脳に焦点を置き、生化学的・組織化学的解析を行った。Homo/Oldの老化状態では、腎ミトコンドリアの機能は低下しており、老化に伴う共通の機能障害と考えられたが、Homoで顕著であり、共通した腎不全を来す致死原因と考えられた。また大脳においてはHomo/Oldのミトコンドリア機能の低下が示された。しかしながら、いずれにおいても呼吸鎖酵素群活性と酸素消費の低下は若干異なる変動を示した。電顕組織学からは、小脳プルキニエ細胞の脱落がHomo/Oldの双方に確認された。一方大脳ではHomoにシナプス小胞の異常が確認され、明らかにOldの変化とは異なっていた。Homoの行動所見とミトンドリア機能異常からは神経伝達輸送に異常をきたすことが示唆された。また、L-アルギニンは、大脳シナプトソームの酸素消費を有意に増大させ、神経伝達物質(GlutamateおよびGABA)取込と放出を促進させることが明らかとなった。一方ではL-アルギニン投与後の臨床所見(劇的改善)から、L-アルギニンは血管拡張作用以外に、神経情報伝達物質輸送の制御にも効果があることが推測された。[平成17年度生化学会大会発表][2005年American Society of Human Genetics(ASHG)発表][平成16年度生化学会大会発表][第4回ミトコンドリア研究会年会発表][2004年ASHG発表][第3回ミトコンドリア研究会年会発表][平成15年度第2回班会議(厚労省H14-小児-006)発表]以上の発表内容については現在(3報予定)論文を執筆中である。[研究の背景]脳の神経細胞終末(シナプトソーム)内に存在するミトコンドリアは、神経伝達物質輸送にとって依存度は非常に高い。神経細胞、特にシナプトソーム内ミトコンドリアの機能低下あるいは遺伝子疾患は、ミトコンドリア病にみられる精神異常や運動発達遅延,痙攣や知能低下,MELAS症、さらにはPerkinson病や老化とも深い関係があり、遺伝子欠損によって異常が生じる遺伝子群のなかでもミトコンドリアDNA変異との関係は注目されている。これら病状の共通要因のひとつとして、脳内神経伝達物質輸送制御の異常が関係すると考えられる。[研究の目的]本研究では実験動物を用い、神経細胞終末における神経伝達物質輸送活性(Synaptosomal Uptake, release,content)、酸素消費を指標とした病態解明を行う。[結果]今回、野生型マウスICR(Crj : CD-1)をモデルに実験系の構築を行った。調製した粗シナプトソームに対し、Glutamate(Glu)・GABAのシナプトソーム内・粗ミトコンドリア画分内・小胞画分内への取込と放出の実験系を構築したミトコンドリア阻害剤であるロテノンそしてアルギニンに対するアミノ酸量の動態を調べた。ロテノン存在下においては濃度依存的な取込量減少が示された。一方、アルギニンによって取込量は減少する一方で放出が生じた。アルギニンはMELAS患者急性発作時及び予防薬として使用され、その脳虚血部位血管拡張作用は知られているが、これ以外に神経終末のGlu・GABAの取込・放出に加えて酸素消費にも影響を及ぼすことが分かった。今後詳細な解析を行い、野生型マウスにて実験系の確立・データを蓄積し、野生型加齢マウス並びに老化モデルマウスに応用する。[第3回ミトコンドリア研究会年会発表][平成15年度第2回班会議(H14-小児-006)発表][研究の背景]ミトコンドリアは細胞にとって、エネルギー供給やイオンの恒常性維持に必要不可欠なものである。脳中枢神経系においては神経伝達物質輸送等の特徴的な機能はエネルギー依存性が高く、脳神経終末(シナプトソーム)は特に数多くのミトコンドリアが集積しており、その依存度は非常に高い。ミトコンドリア病にみられるような知能低下、精神異常、運動発達遅延や痙攣、さらにはミトコンドリア機能低下に関連する老化、これら症状の共通要因のひとつとして、ミトコンドリアに関連する脳神経伝達物質輸送制御の異常が深く関係しているものと考えられる。一方で、ミトコンドリア病のひとつであるMELASに対するアルギニンの脳卒中様発作の改善・予防効果が示され、新たな作用機作が期待されている。[研究の目的]

(1)アルギニンのシナプトソームに及ぼす神経伝達物質輸送活性とミトコンドリア機能の相関関係を明らかにする。(2)脳変性疾患マウスとして老化(klotho)モデルマウスを用い、ミトコンドリア機能の相関関係から分子病態を解明する。[結果](1)今回、野生型CD-1(ICR)マウスを用い、シナプトソームにおけるGlutamateとGABAの神経伝達物質輸送活性とミトコンドリア呼吸鎖活性(酸素消費を含む)を解析し、アルギニンが双方の活性に効果的に作用することが明らかとなった。(2)老化モデルマウスのカルシウム異常蓄積が原因となり、脳と腎の変性を確認し、これらのミトコンドリアにおいて機能が低下していることが今回明らかとなった。これらの成果は学会に公表した。[第4回ミトコンドリア研究会年会][アメリカ人類遺伝学会2004年国際学会][第77回生化学会大会発表](1)および(2)の内容は、近く論文公表の予定にある。今年度の結果を踏まえ、今後は(1)新規作用機作(経路)が期待されるアルギニンの効果を中心に、大脳シナプトソーム機能に及ぼす薬理的効果を解析し、(2)老化モデルマウスの脳組織形態学的解析から分子病態を解明していく。[研究の目的]神経終末(シナプス)における神経伝達物質輸送等の活性においてミトコンドリア機能への依存度は高い。ミトコンドリア機能低下あるいはミトコンドリア病などの遺伝性疾患は、精神異常や運動発達遅延、痙攣や知能低下などを引き起こすものであり、MELAS症やParkinson症、さらには老化とも深い関係がある。核内遺伝子欠陥とミトコンドリア機能異常との関係は注目される。ミトコンドリア機能異常の共通要因のひとつに脳神経伝達物質輸送制御の異常が関係すると考えられる。本研究では老化モデル(Klotho遺伝子発現欠損マウス:Klothoマウス)と自然加齢モデルの実験動物を用い、脳神経終末(シナプトソーム)における神経伝達物質輸送活性および酸素消費、シナプトソーム内ミトコンドリア酸素消費と呼吸鎖酵素活性、組織学的解析を指標とし、Klothoマウス(Wild/Homo)と自然加齢マウス(Young/Old)による老化現象によるミトコンドリア機能について対照・比較から検討し病態解明を行った。また、MELAS患者の臨床治験薬として知られるL-アルギニンの、シナプトソーム内ミトコンドリア機能への影響を調べ、その効果を検討した。[結果]腎臓と大脳に焦点を置き、生化学的・組織化学的解析を行った。Homo/Oldの老化状態では、腎ミトコンドリアの機能は低下しており、老化に伴う共通の機能障害と考えられたが、Homoで顕著であり、共通した腎不全を来す致死原因と考えられた。また大脳においてはHomo/Oldのミトコンドリア機能の低下が示された。しかしながら、いずれにおいても呼吸鎖酵素群活性と酸素消費の低下は若干異なる変動を示した。電顕組織学からは、小脳プルキニエ細胞の脱落がHomo/Oldの双方に確認された。一方大脳ではHomoにシナプス小胞の異常が確認され、明らかにOldの変化とは異なっていた。
動脈血行再建術後の内膜肥厚による再狭窄の発生機序の解明と遺伝子治療の開発

バルーン血管拡張術は、虚血性心疾患をはじめとする閉塞性動脈硬化症の低侵襲性治療として急速に普及してきたが、同時にその高い再狭窄率のため未だ満足できる結果が得られていない。私たちは、再狭窄の主たる原因である内膜肥厚の形成期にPDGF受容体の活性化が引き起こされていることを突き止めていた。本研究では平成8年度にPDGF-B鎖の作用を阻害し得るPDGFXR(PDGF-β受容体の細胞外領域)に注目し、培養血管平滑筋細胞を用いてin vitroでPDGFXRがPDGF-B鎖の作用を特異的に阻害することを明らかにした。さらにPDGFXR遺伝子をアデノウイルスベクターに組込み(AxCAPDGFXR)、ラットバルーン障害血管に遺伝子導入し内膜肥厚を抑制することに成功した。この結果は、PDGF-B鎖が内膜肥厚の形成に関与していることの直接的な証明となると同時にPDGFXRが内膜肥厚の治療手段となり得ることを示した。平成9年度では障害血管におけるPDGF-α受容体の活性化もPDGF-B鎖に由るものであることを明らかにした。さらに、内膜が急速に形成されてくる時期におけるPDGF-B鎖の由来について検討した。肥厚内膜より平滑筋細胞を樹立し、PDGF-B鎖の発現誘導を調べてみると、アンギオテンシンII刺激によりPDGF-B鎖遺伝子の発現が著明に誘導されていることを突き止めた。このように、アンギオテンシンII-PDGF-Bネットワークを解明し、内膜肥厚の発生期序の一端を明かにした。バルーン血管拡張術は、虚血性心疾患をはじめとする閉塞性動脈硬化症の低侵襲性治療として急速に普及してきているが、同時にその高い再挟窄率(3050%)のため満足する結果が得られていない。その主たる原因である新生内膜形成には様々な増殖因子の関与が示唆されているものの議論も多く未だ確定していない。本研究では、内因性Platelet Derived Growth Factor-B(PDGF-B)の新生内膜形成に対する関与を厳密に評価するため、PDGF β受容体の細胞外領域をコードする遺伝子(PDGFXR)をアデノウイルスベクターに組み込み、それをバルーン障害したラット頚動脈に遺伝子導入し新生内膜形成への影響を検討した。PDGFXRは可溶性であり、細胞外にてPDGF-Bを捕捉し、その作用を特異的に阻害する作用をもつ。さらに従来より不良とされた遺伝子導入効率は、バルーン障害後5日目に遺伝子を導入することにより大幅に改善することができた。その結果、PDGFXR投与群は対照群(LacZを組み込んだアデノウイルス投与群)に比べ、内膜肥厚を57%抑制した(p<0.001)。以前私たちは内膜肥厚形成期にはPDGF β受容体の活性が増強していることを示したが、PDGFXR群では、PDGF β受容体の結成が正常血管のレベルまで抑制されていたのに対し、対照群では抑制されていなかった。そのため内膜肥厚の抑制はPDGF-Bの作用抑制による特異的なものであると考えられた。本研究によりin vivoレベルでのPDGFXRの有用性及び血管病変に対する遺伝子導入の改善が示され、これはPDGFの関与が示唆されている他の病態の解明手段として、また他の血管病変への新しい遺伝子導入方法として重要な知見を提供するものと考えられた。バルーン血管拡張術は、閉塞性動脈硬化症の低侵襲性治療として急速に普及してきているが、同時にその高い再狭窄率(3050%)のため満足する結果が得られていない。

以前私たちは、再狭窄の主たる原因である内膜肥厚では、その形成期に特異的にPDGFα,β両受容体が活性化されていることを示した.本研究では、平成8年度にPDGF-B鎖の作用を特異的に阻害するPDGFXR(PDGFβ受容体の細胞外領域)をコードする遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターAxCAPDGFXRを作成し、それをバルーン障害したラット頚動脈に遺伝子導入することにより内膜肥厚の抑制に成功した.本年度ではさらに,AxCAPDGFXRをラット頚動脈障害血管に遺伝子導入することで内膜肥厚形成期におけるPDGFα受容体の活性化もほぼ完全に抑制されることより,PDGFα受容体の活性化がPDGF-B鎖によるものであることを証明した.一方Angiotensinllは従来より内膜肥厚形成に強く関与しているとされていたがその作用機序は不明であった。私たちは肥厚内膜細胞及び,それと形態機能的に類似しているといわれる出生直後のラット大動脈から樹立した培養平滑筋細胞を用いて,内膜肥厚に強く関与していると考えられているAngiotensinllとPDGFの関係を調べた.ノーザン解析にてAngiotensinllがPDGF-B鎖遺伝子を直接誘導し,ウェスタン解析にてPDGF-B鎖を培養上清中に分泌していることを突き止めた.さらにルシフェラーゼレポーターベクターにPDGFプロモーター領域遺伝子を組み込み(Sis-Luc)、PDGF-B遺伝子Promotor活性を検討したところAngiotensinllでルシフェラーゼ活性は上昇し、Angiotensinllが直接PDGF-B鎖遺伝子の転写活性を上昇させていることが判明した。このように,平成9年度では,Angiotensinllが肥厚内膜細胞し直接作用しPDGF-B鎖の産生を誘導することを明らかにすることでAngiotensinll-PDGF networkを解明し,内膜肥厚の発生機序の一端を明らかにした.
リソソーム内アミノ酸情報のmTORへの伝達を担う新因子の探索と機能的意義の解明

本研究は、アミノ酸トランスポーターを介したmTOR (mechanistic target of rapamycin)活性化機構の全容解明に向け、細胞膜に局在するアミノ酸トランスポーターが細胞内に取り込んだアミノ酸を認識し、その情報をmTORに伝達するために必要な因子の探索、およびその分子の機能解析を行うことを目的とする。前年度は、細胞膜のみならずリソソーム膜表層にも局在するアミノ酸トランスポーターLAT1と同じファミリーに属し、その生体内での役割や機能が明らかになっていないトランスポーターに着目した研究を行い、このトランスポーターの局在を確認することに成功した。アミノ酸によるmTORの活性化はリソソーム表層で起こり、LAT1はその活性化に強く関与しているとされている。そこで、今年度は引き続きLAT1と同じファミリーに属する機能未知のアミノ酸トランスポーターに着目し、その機能解明に向けて研究を進めた。前年度にこのトランスポーターの相互作用因子を決定するための可溶化条件を決定したが、共免疫沈降後の試料を分析した結果、用いた界面活性剤が質量分析計による測定に影響を及ぼすことが明らかとなった。そこで、このトランスポーターの可溶化条件の再検討を行い、質量分析に影響の少ない可溶化条件を決定した。その後、再度質量分析による相互作用因子の解析を行い、いくつかの候補因子を見出した。現在は、細胞株を用いてこれらの候補因子をトランスポーターと共発現させ、その相互作用因子がトランスポーターの機能に及ぼす影響などを解析中である。本研究の目的は、リソソームに局在するアミノ酸トランスポーターを介したmTOR (mechanistic target of rapamycin)活性化機構の解明に向けて、リソソーム内アミノ酸感知に関与するセンサー因子の探索、およびその分子の機能解析を行うことである。mTORは様々な栄養や成長因子、酸化還元状態などの細胞内外の環境を感知して遺伝子の転写や翻訳を制御している。生体にとって重要な栄養素であるアミノ酸は、細胞内に取り込まれた後、さらにリソソームに局在するアミノ酸トランスポーターによってリソソーム内へと取り込まれ、リソソーム表層に局在するmTORを内部から活性化するとされているが、その活性化機構の詳細は明らかになっていない。平成28年度は、リソソームに局在するアミノ酸トランスポーターのうち、既にアミノ酸依存的なmTOR活性化への寄与が報告されている数種類のトランスポーターに着目し、研究を開始した。リソソームにおいて、これらのトランスポーターと相互作用する因子の探索を行う予定だが、これらのトランスポーターはリソソームのみではなく細胞膜にも局在する可能性があるため、まずは純度の高いリソソーム画分を調製する条件の検討を行った。密度勾配遠心法等によって細胞の分画を行い、リソソーム局在タンパク質に対する抗体を用いたイムノブロッティングで評価した結果、純度の高いリソソーム画分を単離する条件を決定した。また、この画分を用いたセルフリーの実験系でmTOR活性を測定し、この画分がmTOR活性を保持していることを確認した。これまでのところ、ほぼ当初の計画通りに研究が進んでいる。細胞の種類や状態によってリソソーム画分の単離条件が異なり、最適条件を見出すために時間を費やしたが、mTOR活性を保持した純度の高いリソソーム画分を単離することができた。このことで、アミノ酸依存的なmTOR活性化に寄与するリソソーム局在アミノ酸トランスポーターに着目して、その相互作用因子の探索を行う準備が整った。本研究では、アミノ酸トランスポーターを介したmTOR (mechanistic target of rapamycin)活性化機構の全容解明に向け、トランスポーターによって細胞内に取り込まれたアミノ酸情報を認識するために必要な因子の探索、およびその分子の機能解析を行うことを目的とする。mTORはアミノ酸を含む生体にとって重要な栄養素や成長因子、酸化還元状態などの細胞内外の環境を感知して遺伝子の転写や翻訳を制御している。細胞膜に局在するトランスポーターによって細胞内に取り込まれたアミノ酸の一部は、さらにリソソームに局在するトランスポーターによってリソソーム内へと取り込まれ、リソソーム内外からリソソーム表層に局在するmTORを活性化するとされているが、その活性化機構の詳細は明らかになっていない。mTORの活性化に大きく寄与する細胞膜局在のアミノ酸トランスポーターとしてLAT1が知られていることから、LAT1と同じファミリーに属するトランスポーターのなかにはmTOR活性化に重要なトランスポーターが他にも存在している可能性が考えられる。そこで、平成29年度は、LAT1と同じファミリーに属しているが、その機能や局在などが明らかになっていないアミノ酸トランスポーターに着目して研究を行った。その結果、このアミノ酸トランスポーターの遺伝子や蛋白質の局在を明らかにすることに成功した。また、このトランスポーターの可溶化条件も決定し、相互作用因子を同定および解析していく準備が整った。平成29年度は、mTOR活性に強く影響を及ぼすLAT1と同じファミリーに属しているが、その分子実体が明らかになっていないアミノ酸トランスポーターに着目して研究を行った。このトランスポーターの機能を明らかにすることで、アミノ酸トランスポーターとmTORを繋ぐアミノ酸センサー因子に結びつく情報を得られる可能性が考えられる。そこで、まずはこのトランスポーターの抗体を作製し、免疫染色でその蛋白質の局在を確認することに成功した。同時に、in situ hybridizationによってmRNAの局在も明らかにした。また、トランスポーターの相互作用因子を決定する際に必要になる可溶化条件も決定した。

本研究は、アミノ酸トランスポーターを介したmTOR (mechanistic target of rapamycin)活性化機構の全容解明に向け、細胞膜に局在するアミノ酸トランスポーターが細胞内に取り込んだアミノ酸を認識し、その情報をmTORに伝達するために必要な因子の探索、およびその分子の機能解析を行うことを目的とする。前年度は、細胞膜のみならずリソソーム膜表層にも局在するアミノ酸トランスポーターLAT1と同じファミリーに属し、その生体内での役割や機能が明らかになっていないトランスポーターに着目した研究を行い、このトランスポーターの局在を確認することに成功した。アミノ酸によるmTORの活性化はリソソーム表層で起こり、LAT1はその活性化に強く関与しているとされている。そこで、今年度は引き続きLAT1と同じファミリーに属する機能未知のアミノ酸トランスポーターに着目し、その機能解明に向けて研究を進めた。前年度にこのトランスポーターの相互作用因子を決定するための可溶化条件を決定したが、共免疫沈降後の試料を分析した結果、用いた界面活性剤が質量分析計による測定に影響を及ぼすことが明らかとなった。そこで、このトランスポーターの可溶化条件の再検討を行い、質量分析に影響の少ない可溶化条件を決定した。その後、再度質量分析による相互作用因子の解析を行い、いくつかの候補因子を見出した。現在は、細胞株を用いてこれらの候補因子をトランスポーターと共発現させ、その相互作用因子がトランスポーターの機能に及ぼす影響などを解析中である。平成29年度は、28年度に確立した条件を用いてリソソームを単離し、アミノ酸依存的なmTOR活性化に寄与するリソソーム局在アミノ酸トランスポーターと相互作用する因子の同定を進めていく。また、様々な条件で実験を行うことで、アミノ酸依存的にmTORを活性化するために必要な因子を絞り込み、siRNAによる遺伝子ノックダウンや過剰発現が、アミノ酸依存的なmTOR活性化に及ぼす影響を観察することで、その因子を同定する予定である。また同定された因子の精製系の確立やその因子の機能解析に向けた実験系の確立も目指す。平成30年度は、平成29年度に局在を明らかにしたアミノ酸トランスポーターに関して、相互作用する因子の同定を進めていく。また、このアミノ酸トランスポーターの機能解析も同時に行い、相互作用因子が機能に及ぼす影響やmTOR活性への寄与などを明らかにし、アミノ酸センサー因子の同定へと展開していく予定である。物品購入の際にキャンペーンを上手く利用することで当初の計画より安価に購入することが出来たため、次年度使用額が生じた。キャンペーン等を利用して物品を予定より安く購入することができた。また、参加した学会が全て近場で開催されたため、旅費も予定より安くおさめることができた。次年度使用分で、研究をより滞りなく進めるために本プロジェクト専用の遠心機の購入を予定している。
境界決定の自律性とワーク・ライフ・バランスへの組織的支援

ワーク・ライフ・バランス(以下、WLB)を獲得している労働者は仕事と生活の境界を自分で決められる程度(境界決定の自律性)が大きい。そこには、上司や同僚の理解や協力、WLBを是とする組織風土など非制度的な組織的支援も影響している。特に、上司の管理のあり方の影響が大きい。WLBの達成のためには、制度を整えるだけではなく、組織的な非制度的支援を充実させることが要諦となる。平成20年度は、主として、境界決定の自律性という概念の精緻化ならびにワーク・ライフ・バランス(WLB)の経営学的な意義を明らかにすることに努めた。これまでの日本の経営学、人的資源管理論は、組織の境界内に存在する労働力をいかに効率的に管理するかに着目されてきた。しかし、WLBは、組織外部に生活基盤を置く労働力の持ち主である人間が自分の生活と組織内での仕事とをいかに折り合いをつけていくかという問題であり、従来の発想だけではWLBに対処できない。1つには、「労働力としての労働者」のみならず「労働力の所有者としての労働者」へと労働者概念を拡大することが必要となる。さらには、組織の境界の越え方は労働者により異なっていて組織の一律の管理には馴染みにくいため、労働者の自律性にできる限り任せることが合理的であり、そのために境界決定の自律性という新しい概念を用いることが有効となる。境界決定の自律性とこれまで経営学で言われてきた自律性との違いは、後者が境界内部で与えられた仕事を遂行するためだけのものだったのに対して、境界決定の自律性は組織の境界の越え方に関する裁量を指すところにある。一般に、境界の越え方は組織の専決事項と捉えられてきただけに、境界決定の自律性は、組織が本質的に持つ他律という原則にも影響を与える可能性がある。また、境界決定の自律性概念を用いることで、生活の中に如何に仕事を位置づけるかという視点から、労働の意義を新たに問い直せる可能性が見出された。平成21年度は、育児休業を取得した男性労働者への聞き取りやワーク・ライフ・バランス(WLB)に関する質問票調査を行うことを通じて、境界決定の自律性という概念の精緻化とともにワーク・ライフ・バランス(WLB)の経営学的な意義を明らかにすることに努めた。育児休業を取得した男性は、上司や同僚、人事部門からの理解、協力、配慮といった非制度的支援を受けているのみならず、働き方に対して次のような意識を持っていることが明らかになった。長期間に渡る職業人生というスパンで現在の仕事を見ていること、長時間会社にいるよりも効率的な働き方を選好し結果を出すことで組織に貢献したいと考えていること、時間に制約のある働き方をしている人たちの苦労に気づき、彼(女)らにこれまで以上に配慮したいと考えていること等である。こうした考えを持つ男性が管理職に就くと、彼らが職場の働き方変える可能性があり、そこに男性が育休を取得することの意義が認められる。WLB質問票調査からは、育児休業や長期休暇等、WLBに関与する制度を利用している人たちは、自律的に行動している傾向があり、上司も部下の自己裁量を認めたり、部下の育成に努めたりしている傾向が認められた。調査対象企業ではWLBに関与する制度は既に設けられており、その利用に踏み切るには、上司による非制度的支援や、従業員に境界決定の自律性が与えられ、かつ本人が自ら踏み出しその自律性を発揮することが重要であることがわかった。以上より、WLBを達成していくためには制度設計のみならず、非制度的支援の1つである上司の管理姿勢、自律的に行動できる人材の育成が必要であると考えられる。特に、労働者自身の行動を変えるような育成や管理のあり方なしではWLBを達成することは容易ではないと、現時点では結論づけられる。平成22年度は、ワーク・ライフ・バランス(WLB)に関する質問票調査の更なる分析を通じて、境界決定の自律性という概念の精緻化とともにWLBの経営学的な意義を明らかにすることに取り組んだ。また、ファミリーフレンドリー表彰企業と企業業績の関係の追求にも取り組み、WLBに取り組むことの戦略的な意義を検討した。質問票調査の回答(317名)は民間企業が55.8%、自治体組織(官庁)が44.2%であったが、官民別のWLBに関する傾向として次の点が明らかになった。第1に、官民ともに自律的に仕事を進める傾向にあったが、民間企業の方がその程度が大きい。第2に、上司の行動は、総じて、部下がWLBを達成できるように個人的事情も配慮するものとなっているが、この傾向も民間企業の方が強い。第3に、民間企業においては、職場がWLBに対して好意的であるほど、仕事に対しても組織に対しても帰属意識が高い傾向が強く認められる。結果として、民間企業に比べて自治体組織では、WLBのための制度的支援は充実しているが、非制度的支援が不十分であり、組織成員がWLBを達成することを組織の成果につなげることがうまくなされていないことが確認された。

また、「チームワーク」や「仕事のより良い進め方をいつも考えている」といったWLBのための積極性は、子供のある人のほうが高く、そのなかでも女性は高かった。これらより、WLBを労働者の満足を高めるだけでなく組織の成果につなげるためには、特に非制度的支援と自律的な行動の許容を拡大し、行動(働き方)を変化させることの重要性が確認された。なお、ファミリーフレンドリー表彰企業と企業業績の関係からは、WLBに取り組む企業がそうでない同業他社に対して有意な差をもつことは、現時点では確認されなかった。
寒冷順化における 肥満ラットの褐色脂肪組織の代謝調節

褐色脂肪組織(BAT)は齧歯類の非ふるえ産熱の主要組織で,寒冷曝露時の熱産生(非ふるえ熱産生)に関与する.寒冷曝露により,ミトコンドリア内膜にBAT固有の脱共役蛋白質(サーモゲニン):UCP1が増加し、ATP合成に脱共役して熱産生を行い体温を維持する.長期寒冷順化を行うとBATは増加し,UCP1とミトコンドリアの増加,脂肪滴の小葉化,血管の増加を伴うが長期寒冷順化後の脱順化におけるBATの状態、生理機能の詳細は不明であった.一方,肥満は多数の要素が複雑に絡みあって発症するが,今回,肥満ラットと正常ラットの寒冷順化及び脱順化におけるエネルギーバランスの動態を解析した.Wistarラット,Zucker leanラットでは寒冷順化で,副腎重量,摂餌量が増加し,体重の増加率は減少したが,いずれも脱順化2週間で温暖順化群の値に近づいた。一方、BATの重量及びUCP1、GLUT4蛋白の発現量は寒冷順化で増加し、脱順化であまり減少せず,脱順化群のBATの脂肪滴もやや大きく,脂肪含量も増加するが寒冷順化時の形態を残した.呼吸商は脱順化しても寒冷順化群と同様,減少しており,10°Cにおける温暖順化群の呼吸商は上昇するが脱順化群ではあまり上昇せず,生理的には温暖環境に適応しているが寒冷環境にすみやかに対応が出来るエネルギー代謝を行っていると推察された。Zucker肥満ラットにおける寒冷順化、脱順化のエネルギー代謝への影響はWistarラットやleanラットの場合とほぼ同様であった.肥満ラットでは寒冷順化で代謝率が高く,非ふるえ熱産生をより優位に行い,脱順化時には25°Cの代謝率は温暖順化群と同様に低いが10°Cにおける非ふるえ熱産生の増加はより顕著であった.肥満ラットの場合,寒冷による摂餌量の増加は無く,体重増加の抑制はより顕著で,脱順化による体重回復も遅れた.安静時代謝量の増加,血糖値,血清脂質量の減少,体重の減少等,寒冷環境が好ましい影響を与えていると思われる.褐色脂肪組織(BAT)は齧歯類の非ふるえ産熱の主要組織で,寒冷曝露時の熱産生(非ふるえ熱産生)に関与する.寒冷曝露により,ミトコンドリア内膜にBAT固有の脱共役蛋白質(サーモゲニン):UCP1が増加し、ATP合成に脱共役して熱産生を行い体温を維持する.長期寒冷順化を行うとBATは増加し,UCP1とミトコンドリアの増加,脂肪滴の小葉化,血管の増加を伴うが長期寒冷順化後の脱順化におけるBATの状態、生理機能の詳細は不明であった.一方,肥満は多数の要素が複雑に絡みあって発症するが,今回,肥満ラットと正常ラットの寒冷順化及び脱順化におけるエネルギーバランスの動態を解析した.Wistarラット,Zucker leanラットでは寒冷順化で,副腎重量,摂餌量が増加し,体重の増加率は減少したが,いずれも脱順化2週間で温暖順化群の値に近づいた。Zucker肥満ラットにおける寒冷順化、脱順化のエネルギー代謝への影響はWistarラットやleanラットの場合とほぼ同様であった.肥満ラットでは寒冷順化で代謝率が高く,非ふるえ熱産生をより優位に行い,脱順化時には25°Cの代謝率は温暖順化群と同様に低いが10°Cにおける非ふるえ熱産生の増加はより顕著であった.肥満ラットの場合,寒冷による摂餌量の増加は無く,体重増加の抑制はより顕著で,脱順化による体重回復も遅れた.安静時代謝量の増加,血糖値,血清脂質量の減少,体重の減少等,寒冷環境が好ましい影響を与えていると思われる.齧歯類の非ふるえ産熱の主要組織である褐色細胞組織は寒冷順化により褐色脂肪細胞固有の熱発生蛋白質サーモゲニン:UCP1を増加させ、ATP合成に非共役して熱産生を行い体温を維持する.長期の寒冷順化ではUCP1の増加と共に褐色脂肪組織はミトコンドリアの増加、脂肪滴の小葉化,褐色脂肪細胞及び血管の増加を伴うが長期寒冷順化後の脱順化についてはあまり知られていない。本年度はラットの長期寒冷順化後の脱順化における代謝の変化を総合的に解析し、脱順化における適応変化を検討した。【実験】6周令のWistar雄ラットを9週間8°Cで寒冷順化させた後、2週間、23°Cで再温暖順化(脱順化)を行い、(1)体重、副腎、肩甲骨間褐色脂肪組織の重量、摂食量、(2)肩甲骨間褐色脂肪組織、白色脂肪組織、肝臓、筋肉組織の形態、免疫組織化学的変化、蛋白の発現量、(3)酸素消費量及び二酸化炭素生成量について温暖順化及び寒冷順化ラットと比較検討した。【結果】寒冷順化により、副腎重量、摂食量は増加し、逆に体重は減少したが、いずれも脱順化