hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨質低下型骨粗鬆症への骨増生インプラントの臨床応用に向けた基礎的研究

能の亢進が認められた.以上より,おおむね順調に進展していると判断した.骨粗鬆症は,骨芽細胞と破骨細胞のカップリングの不調和により骨形成の低下や,骨吸収の増加,骨質の劣化などが生じることが明らかとなっている.骨粗鬆症の原因とされている女性ホルモンの低下は,骨芽細胞の増殖や分化等の機能を抑制する.生体内に埋入されたインプラント材料は,骨芽細胞により形成された骨と強固に結合することによりその機能を発揮する.インプラント材料の表面電荷や表面性状は,骨芽細胞の増殖や分化を制御することから,様々な表面改質法が検討されている.我々は,生体材料の表面構造が細胞の増殖機能に影響を及ぼすことに着目し,ジルコニアビーズを用いてマイクロメートルオーダーで表面粗さを制御したチタン改質方法を開発した.本手法は,通常サンドブラストで用いられるアルミナ粒子と比較して,均一な粒子径でサンドブラスト処理が行えることから,形成される圧痕の径が一定であり,粒子径に比例して表面粗さが増加する.また,近年,垂直方向のパラメーターのみならず,水平方向のパラメーター(RSm)が着目されているが,本手法により形成された表面は,粒子径の増加に伴いRSmも増加した.また,陽極酸化処理を用いてチタン表面に数十nmの孔を有するチタンナノチューブを形成させ,マイクロ・ナノ構造を有する階層性構造を作製した.作製した試料表面上で骨芽細胞様細胞MG63を培養したところ,細胞の進展面積が,RSmに依存して制御された.また,細胞周期をフローサイトメーターにより評価したところ,RSmが約11μmで細胞増殖が促進した.以上より,インプラント材料の足場の形状を制御することにより骨芽細胞の細胞増殖を促進可能であり,女性ホルモンの低下による骨外細胞の増殖機能の抑制に対してレスキュー可能であることが示唆された.本研究内容は国際・国内学会で成果発表を行い,現在国際誌に投稿中である.本研究では,マイクロ・ナノ構造におけるマイクロ構造の最適化を目的とし,サンドブラスト処理により種々の大きさのマイクロ構造を形成し,さらに陽極酸化処理によりナノ構造を持つナノチューブ酸化膜を形成した.試料の算術平均表面粗さ(Ra)および粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)はブラスト粒子の粒径の増加に伴い増加した.骨芽細胞様細胞は,Ra=0.6μm,RSm=11.1μmに制御されたマイクロ・ナノ構造試料において細胞増殖能の促進が認められた.本年度は,生体材料として広く使用されているチタン表面にMAO処理により酸化チタン膜を作製し,種々の条件下での電気分極により表面電荷の制御を試みた.酸化チタンの表面電荷は電気分極処理により制御可能であり,その最適化により骨芽細胞の機能を制御することの可能性が示唆された.また,骨粗鬆症の原因とされている女性ホルモンのエストロゲンを欠乏させた細胞実験モデルを構築した.女性ホルモンの低下による骨粗鬆症患者は,現在,増加傾向にあり,骨形成を制御できるベクトルマテリアルは,インプラント治療において有益であると考えられる.培養液中のエストロゲンを除去し,骨芽細胞を培養したところ,アルカリフォスファターゼ(ALP)活性の減少が生じ,エストロゲンを追加することによりALP活性の向上が認められた.本実験モデルを用いて,表面電荷を制御した酸化チタン上での骨芽細胞の増殖・分化を検討し,最適化を検討している.また,骨粗鬆症患者を想定した疾患動物モデルの作製を行った.日本
アドルフ・ライヒヴァイン研究-とくに改革教育学と反ナチ運動との関連を顧慮して-

(1)アドルフ・ライヒヴァインの労作教育論を支える思想及びその実践上の特質を明らかにするために、かれの主著のひとつである《Schaffendes Schul-volk(創作する学童たち),1938》を手がかりにして、その内容分析をおこなった。その結果、次のような仮説を立てることができた。(1)ゲオルク・ケルシェンシュタイナーの労作教育論との比較において、まず地域社会との密着度がきわめて高いことが注目される。その内容には1)資源保護という視点2)文化遺産の尊重という視点(生産技術及びその成果について)3)生活文化の尊重という視点(祭りなどの伝統的な行事について)などが含まれていることに格別の意義があるのではないか(2)やはりケルシェンシュタイナーとの比較において1)知性の尊重(たんに訓育の手段としての労作ではない)2)国際理解への配慮(地域に根ざしながら、人類の生存のための国際的な協調,連帯を求める)などが指摘されなくてはならないのではないか(3)ライヒヴァインの造形教育論は、当時の芸術教育運動にみられる自己表現による人格価値の実現という発想が根底にあったのではないか。もしそうであれば、その国際的な潮流のなかでライヒヴァインを理解する必要があるのではないか。シュタイナー学校との親近性も検討するに値する課題となってくるのではないか(2)ライヒヴァイン関係の資料,文献の収集については、W.Wihelm博士の協力を得て、文献については、若干の複写が可能となったが、ライヒヴァインの滞日中の状況については、いまだに手がかりが得られない。
認知症者の自立生活を支援する促しシステムの提案

在宅独居(日中独居を含む)高齢者に対して、ETUQ-Japan(日本版日常生活機器使用状況調査)を用いて訪問インタビュー調査を行い、通算185例の事例を得た。ETUQ-Japanからは認知機能が低下した高齢者が使い続けている家電製品等の種類やその特徴が導き出された。併せて、インタビュー調査で明らかとなった、独居高齢者の困りごとや、日常生活上のトラブルを、1重要であり促しによる改善が見込まれる内容、2あまり重要ではないが促しによる改善が見込まれる内容、3重要であるが促しでは改善が難しい内容、4あまり重要ではなく促しとは関係性が希薄な内容、に分類した。1と3に対して、促し装置の試作開発を実施した。1)在宅高齢者調査:独居および日中独居の高齢者83名を対象に生活機器使用状況調査を実施した。2)国際比較検討:これまでに調査を実施した93例のデータをもとに、2013年9月にスウェーデン王国カロリンスカ研究所において、スウェーデンにおける同種(ETUQ:Everyday Technology Usage Qestionare)調査との比較検討を行った。日本側の調査結果はカロリンスカ研究所においてラッシュ分析を行うこととなり、その場での予備分析では納得の行く結果が出そうであることが確認された。この両者の研究成果はカロリンスカ研究所が中心となり国際学会誌へ投稿することとなった。3)促し装置の開発:訪問調査から明らかとなったニーズに対してどのような促しが効果的かの検討ならびに、センサや音声合成等のデバイス類の基礎調査、マイクロコントローラの比較検討などを行い、促し装置の基礎設計を実施できた。4)その他支援機器の開発:調査の結果、テレビなどのリモコン操作の難しさが明らかとなった。また、机上の複数のリモコンの存在が混乱を生じさせていることも明らかとなった。これを受けて、テレビ、エアコン、天井灯の3つの基本操作を行うことができるシンプルなリモコンを試作した。これは三角柱形状の各面に操作ボタンを配置したもので、操作対象の面を選択して操作を行うようにデザインした。また、コンセントからプラグを抜き取ってしまう認知症者が少なからず存在し、猛暑日のエアコンの使用や、インターネット機器など長時間の電源断で設定値が消失する機器の使用に問題が生じていた。これを解決するためにコンセントカバーのデザインにも着手した。5)成果の報告:これまでの成果ならびに促し装置の必要性等に関して学会や研究会などで報告する機会を得、研究者等との意見交換を行うことができ、今後の研究継続への弾みとなった。調査班は、継続して認知症者を含む在宅独居・日中独居高齢者に対して訪問インタビュー調査をETUQ-Kobe(神戸版日常生活支援技術使用状況調査)を用いて実施した。この結果、通算で185名(正常134名、認知症者38名、MCI9名、その他4名)となった。ETUQ-Kobeの調査結果はデータベースに追加し、6月に開催された世界作業療法士学会日本大会(横浜市)参加のために来日したスウェーデンのカロリンスか研究所の作業療法士Ms. Annicka Hedman氏、Ms. Louse Nygård氏らと共同で比較検討を行った。その結果、同一被験者に対する時間軸経過による変化の重要性が指摘され、今後の課題となった。インタビューの中で出現した高齢者の困りごとについてリストアップを行い、4つのカテゴリーに分類した。1)促しが有効と思われる深刻な問題、2)促しが有効と思われるがあまり深刻でない問題、3)深刻な問題であるが促しでは解決しない問題、4)重要性が低いあるいは関係が薄い問題。この分類をもとに、開発するべき促し装置をリストアップし、重要度が高いものからデザインに着手した。デザイン班は、技術的可能性および使用性の面を検討し、新たに「ガスコンロ点火状態を知らせ消火を促す装置」、「洗濯機の操作手順を促す装置」、「炬燵やホットカーペットなど家電製品の使用状況を知らせる装置」、「玄関の施錠状態を知らせる装置」「危険な室内気候を知らせる装置」のデザインに着手した。「ガスコンロ」「室内気候」について基本設計および回路設計を終え、「洗濯手順」「家電製品の通電状態」についてはテンタクルス日本版の周辺装置の一つとして試作開発を行った。研究成果については、6月にUD2014 Lundにて発表を行い、2015年8月のiCREATe2015へ投稿した。調査班は、在宅独居高齢者(日中独居高齢者を含む)に対して、ETUQ-Japan(Everyday Technology Usage Questionnaire-Japan:日本版日常生活機器等市場状況調査)を用いて訪問インタビュー調査を継続実施し、通算183事例(健常高齢者132名、アルツハイマー症31名、MCI9名、その他11名)の結果を得た。これら183名の調査において、本人や家族から訴えがあった生活上での困りごとや不安要素、問題となったことなどを整理し、4つのカテゴリーに分類した。1生活上重要あり、かつ促しが有効な問題、2生活上重要であるが、促しでは解決できない問題、3促しが有効ではあるが、あまり重要でない問題、4重量性や関連性が希薄な問題。開発班は、この結果を受けて、1生活上重要であり、かつ促しが有効な問題に対して、促し装置の試作開発を行った。

1に上げられたものは、ガスコンロの消し忘れ、電子レンジからの取出し忘れや不適切なものの過熱、炊飯器の利用、玄関の施錠忘れや施錠確認、洗濯機の使用手順、テレビやこたつ、ホットカーペットなどの消し忘れである。ガスコンロの消し忘れと洗濯機の使用手順の提示について、アンドロイドタブレット上で動作するアプリケーションソフトウェアを開発した。自らの記憶低下を自覚している若い人ででは操作も可能であり、有効性が認められたが、実際の動作状態とのリンクが必要であり、タブレットから離れても促しが届くことが必要である。玄関の施錠については、マグネットとホールラッチICの組み合わせで施錠状態を確認できる装置を考案した。また、室内の気候をモニターし、高温多湿などの状態を知らせ、適切な行為を促す装置を開発した。在宅独居(日中独居を含む)高齢者に対して、ETUQ-Japan(日本版日常生活機器使用状況調査)を用いて訪問インタビュー調査を行い、通算185例の事例を得た。ETUQ-Japanからは認知機能が低下した高齢者が使い続けている家電製品等の種類やその特徴が導き出された。併せて、インタビュー調査で明らかとなった、独居高齢者の困りごとや、日常生活上のトラブルを、1重要であり促しによる改善が見込まれる内容、2あまり重要ではないが促しによる改善が見込まれる内容、3重要であるが促しでは改善が難しい内容、4あまり重要ではなく促しとは関係性が希薄な内容、に分類した。1と3に対して、促し装置の試作開発を実施した。調査については被験者の確保が難しいが、協力機関が増えてきており、数名の積極的な協力者も確保でき、試作開発品に対する試用協力者も確保することができた。試作開発については、スウェーデンの促しシステムであるテンタクルスの日本での権利を有している株式会社オカエとの関係を築くことができ、共同で製品化する可能性が見えてきた。また、回路設計までは順調に進んでいるが、実装ならびにソフトウェア開発に人手不足を感じてきたが、兵庫県立福祉のまちづくり研究所との連携を築くことができたため、2015年度は分担研究者として参加することとなった。促し装置のアイデアやこれまでの調査ならびに試作状況について、スウェーデンのLund大学にて開催されたUD2014にて報告を行ったが、多くの聴衆から強い賛同を得られた。また、3月に訪問したデンマークでは脳損傷者リハビリテーションセンター等との関係を築くことができ、また、スウェーデンでは「認知を支援する技術」の著者を紹介いただいた。これらの人的ネットワークは最終年度に向けて有効に機能するものと思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。デザイン最終年度となる次年度は、在宅独居高齢者への訪問インタビュー調査を継続するとともに、調査で明らかとなった重要な問題に対する促し装置の試作開発を行い、試用実験を行う。具体的には、「ガスコンロ点火状態感知器」「室内気候モニタ」「玄関施錠状態モニタ」などを開発する。また、初年度に試作した玄関への接近を感知し戻ることを促す装置の改良版を制作する。以上の開発を10月を目途に行い、試用実験を通して有効性や諸問題についての知見を得、促し装置のありかたについて提案を行う。
入退院する統合失調症患者に対する地域定着に向けた病院看護師による支援の構造

前年度は、全国の精神科病院で勤務する看護師1995名にアンケート調査を実施した。返送されたアンケートは823通(回収率41.25%)であった。そのうち、欠損のあるアンケート99通を除外して、有効回答数を724(有効回答率36.29%)とした。統計解析ソフトStatistical Package for Social Science(SPSS)Ver.25を使用し、以下の1)3)のような解析を行った。1)記述統計の算出(看護師の属性,看護師が勤務する病院・病棟の体制,独自の質問項目「地域定着に向けた支援」,エッセン精神科病棟風土評価尺度日本語版「EssenCES-JPN」,Linkスティグマ尺度,Rumination-Reflection Questionnaireの下位尺度「省察」,看護実践の卓越性自己評価尺度ー病棟看護師用ー)2)独自の質問項目「地域定着に向けた支援」の信頼性・妥当性の検討(天井効果・床効果の検討,項目間相関の検討,Item-Total相関の検討,探索的因子分析:最尤法・プロマックス回転,探索的因子分析で明らかとなった各因子の信頼性係数の算出,他の尺度との相関係数の算出)3)独自の質問項目「地域定着に向けた支援」と,その因子における関連要因の検討:重回帰分析(ステップワイズ法)の実施(従属変数:独自の質問項目「地域定着に向けた支援」の総合計,および,その各因子における合計点,独立変数:独自の質問項目「地域定着に向けた支援」以外に調査をした他の変数)今後は、解析した結果に関して考察を深めた上で、学術集会における発表、英文での論文執筆を行っていく。学会での発表や論文投稿を通して,研究の成果を公表していく。研究成果の公表(英文論文の投稿,学術集会での発表)を前年度中に行う予定であったが、分析に時間を要し、やや遅れている。概ねの解析は済んでいる。以後の課題は、さらに考察を深めることと,研究成果の公表である。今後は、解析した結果に関して考察を深めた上で、英文論文とし投稿したり,学術集会において発表し、研究の成果を公表していく。本研究の目的は,再入院する統合失調症患者の地域定着に向けた病院看護師による支援の因子構造とその関連要因を明らかにすることである。平成29年度は我々が行った質的研究の結果および文献検討をもとに,『統合失調症患者の地域定着に向けた病院看護師による支援に関する質問項目』を独自に作成した。独自の質問項目に,エッセン精神科病棟風土評価尺度日本語版(EssenCES-JPN),Linkスティグマ尺度,Rumination-Reflection Questionnaire日本語版の一部(『省察』の下位尺度),看護実践の卓越性自己評価尺度ー病棟看護師用ー,看護師の属性,看護師が勤務する病棟の体制や看護提供システムを尋ねる項目を加えて,自記式質問紙調査票(以下,調査票)を作成した。本研究では,精神科で勤務する病院看護師を対象にした横断調査を実施した。全国の精神科病院および精神科を主な診療科とする病院に,研究協力の依頼文書を郵送し,40施設から研究協力の承諾が得られた。40施設の看護部長に対して,勤務する看護師へ調査票を配布することを依頼し,822名の看護師から研究協力の同意と調査票の返信が得られた。研究に協力した看護師は,417名が都道府県立または独立行政法人,29名が公益法人,376名が医療法人の病院に勤務していた。現在,返信された調査票の集計を終え,データ分析をすすめる段階にある。次年度は,分析を進め,研究の成果を学会や論文において発表していく。現在までの研究の経過として,平成28年12月において,所属施設の倫理審査委員会から研究実施の承認を受けた。平成29年2月に精神科を主な診療科とする病院から研究協力の承諾を受け,23月に調査を実施した。上記は,計画した通りの進捗状況である。1)記述統計の算出(看護師の属性,看護師が勤務する病院・病棟の体制,独自の質問項目「地域定着に向けた支援」,エッセン精神科病棟風土評価尺度日本語版「EssenCES-JPN」,Linkスティグマ尺度,Rumination-Reflection Questionnaireの下位尺度「省察」,看護実践の卓越性自己評価尺度ー病棟看護師用ー)2)独自の質問項目「地域定着に向けた支援」の信頼性・妥当性の検討(天井効果・床効果の検討,項目間相関の検討,Item-Total相関の検討,探索的因子分析:最尤法・プロマックス回転,探索的因子分析で明らかとなった各因子の信頼性係数の算出,他の尺度との相関係数の算出)3)独自の質問項目「地域定着に向けた支援」と,その因子における関連要因の検討:重回帰分析(ステップワイズ法)の実施(従属変数:独自の質問項目「地域定着に向けた支援」の総合計,および,その各因子における合計点,独立変数:独自の質問項目

「地域定着に向けた支援」以外に調査をした他の変数)今後は、解析した結果に関して考察を深めた上で、学術集会における発表、英文での論文執筆を行っていく。学会での発表や論文投稿を通して,研究の成果を公表していく。研究成果の公表(英文論文の投稿,学術集会での発表)を前年度中に行う予定であったが、分析に時間を要し、やや遅れている。平成30年度は統計解析ソフトSPSSを用いて分析を進め,英文論文を作成し投稿していく。具体的には,『統合失調症患者の地域定着に向けた病院看護師による支援に関する質問項目』の探索的因子分析を進めていく。また,『統合失調症患者の地域定着に向けた病院看護師による支援に関する質問項目』を従属変数とし,調査票から得られた他のデータを独立変数とした重回帰分析などをすすめていく。上記の成果を学会や英文論文において発表する予定である。概ねの解析は済んでいる。以後の課題は、さらに考察を深めることと,研究成果の公表である。今後は、解析した結果に関して考察を深めた上で、英文論文とし投稿したり,学術集会において発表し、研究の成果を公表していく。平成29年度において,旅費および調査票などの印刷費が計画していた金額を大幅に超えてしまった。そのため,調査票の準備や調査データの集計のために計上していた人件費を削り,これらの作業を研究者自身が行った。物品費においても,より安価のものの購入に充てた。そのため,次年度使用額が生じた。研究の過程で,計画当初に考えていた分析以外の分析(共分散構造分析)を行うことができる可能性が考えられた。しかし,その分析は既存の設備では不可能である。次年度使用額を一部として,統計解析ソフトの購入を計画している。解析に時間を要し、前年度実施する予定であった研究成果の公表が遅れた。そのため、研究成果を学術集会で発表するために必要となる旅費と、英文論文として投稿する際に必要な英文校正費用とを、次年度使用額として繰り越している。
一般系廃プラスチック油化プロセスにおける塩素フロー解析とゼロエミッション化の検討

本研究は、一般系廃プラスチック油化プロセスにおける塩素フローの解析およびエネルギーフローの解析を行い、その結果をもとにそのプロセスのゼロエミッッション化の可能性およびその問題点を明らかにすることを目的とする。なお、油化プラントとしては現在商業用プラントとして稼働している新潟プラスチック油化センターについて検討を行った。まず、一般家庭から排出される分別廃プラスチックにおける種類別割合を調査し、廃プラスチックの中で比較的油化しやすい3P(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン)が7割強、油化で問題となるPVCが平均して8%、PETが12%含まれている結果を得た。この情報をもとに、新潟プラスチック油化センターにおける塩素に着目した物質フローの解析を行った。その結果以下に挙げた点がプロセスのゼロエミッション化を達成する上で今後解決しなければならない問題であるという結論に達した。(1)脱塩化水素行程で発生する塩化水素ガスを回収することにより希薄塩酸が多量に得られるが、これをリサイクルするための低コストな濃縮技術の開発。(2)廃プラスチックの熱分解により得られる燃料油は約12tonで、この中に有機塩素が36ppm含まれている。これを燃料油として使用する場合に必要となる脱塩素技術の開発。(3)熱分解行程で油化せずに残った油化残差の量は原料の約1/4を占めており、このリサイクル。(4)油化残差中に含まれている有機塩素(約5%)の回収。さらに油化プラントのエネルギーフローの解析を行い、現状のプロセスのエネルギーフローを把握するとともに、脱塩素行程で発生する分解ガスおよび油化残差のエネルギー回収・再利用の余地があることを指摘した。また、これらのエネルギーを用いて希薄塩酸の抽出蒸留による濃縮について市販のプロセスシミュレータAspen Plusを用いて検討し、エネルギー的にはこの濃縮法が十分可能であることを明らかにした。
サーカジアン振動の個体発生-母仔間同調因子とその機序

生体リズムの背後にあるサーカジアン振動体は胎生期に機能を開始し,母親のリズムに同調する.本研究では,幼若ラットにみられる光以外の同調因子によるサーカジアン振動の同調,即ち母仔間同調に焦点を当て,その同調因子を探ると共に,同調機序の解明につとめた.妊娠及び授乳期の一定期間,毎日特定の位相に各種の人工周期を課した.生下時に盲目にした仔の,離乳後に発現してくる自発行動リズムの周期と位相を解析して同調の有無を判定し,以下の結果を得た.1.光に同調した母親のサーカジアンリズムは,仔の数が少なく,母親の強い影響下では同調因子として作用する.2.給餌を一定時間に限る周期的制限給餌は,成熟ラットの行動,体温,血漿コルチコステロン等に給餌前ピークを形成するが,サーカジアン振動を同調することはない.そこで妊娠中の母親及び授乳中の母仔に周期的制限給餌を課したところ,母親の食餌性振動体に支配されたリズムが生後2週間目までの仔のサーカジアン振動体に同調因子として作用した.このため,食餌性振動体に支配されないメラトニンは,母仔間同調因子とは考えがたい.3.ラットの体温リズムは食餌性振動体の支配を受け,また生後2週目までの仔は,体温調節の多くを母親に依存している.そこで授乳期のラットを, 1日4時間又は2時間親から隔離し, 3つの異なる温度サイクル(10, 22, 30°C)を課した.その結果, 1日4時間の隔離は仔のサーカジアン振動を同調し,この間の体温低下は,より強い同調因子となった.4.カテコールアミン作動性神経路は食餌性振動による予知性コルチコステロンピーク形成の中枢神経内経路である.そこで生下時に脳内に6ハイドロキシドパミンを注入し,脳内カテコールアミン量を枯渇させたが,仔のサーカジアンリズム位相に変化はなく,母仔間同調はカテコールアミン作動性以外の神経路を介して行われることが示唆された.生体リズムの背後にあるサーカジアン振動体は胎生期に機能を開始し,母親のリズムに同調する.本研究では,幼若ラットにみられる光以外の同調因子によるサーカジアン振動の同調,即ち母仔間同調に焦点を当て,その同調因子を探ると共に,同調機序の解明につとめた.妊娠及び授乳期の一定期間,毎日特定の位相に各種の人工周期を課した.生下時に盲目にした仔の,離乳後に発現してくる自発行動リズムの周期と位相を解析して同調の有無を判定し,以下の結果を得た.1.光に同調した母親のサーカジアンリズムは,仔の数が少なく,母親の強い影響下では同調因子として作用する.2.給餌を一定時間に限る周期的制限給餌は,成熟ラットの行動,体温,血漿コルチコステロン等に給餌前ピークを形成するが,サーカジアン振動を同調することはない.そこで妊娠中の母親及び授乳中の母仔に周期的制限給餌を課したところ,母親の食餌性振動体に支配されたリズムが生後2週間目までの仔のサーカジアン振動体に同調因子として作用した.このため,食餌性振動体に支配されないメラトニンは,母仔間同調因子とは考えがたい.3.ラットの体温リズムは食餌性振動体の支配を受け,また生後2週目までの仔は,体温調節の多くを母親に依存している.そこで授乳期のラットを, 1日4時間又は2時間親から隔離し, 3つの異なる温度サイクル(10, 22, 30°C)を課した.その結果, 1日4時間の隔離は仔のサーカジアン振動を同調し,この間の体温低下は,より強い同調因子となった.4.カテコールアミン作動性神経路は食餌性振動による予知性コルチコステロンピーク形成の中枢神経内経路である.そこで生下時に脳内に6ハイドロキシドパミンを注入し,脳内カテコールアミン量を枯渇させたが,仔のサーカジアンリズム位相に変化はなく,母仔間同調はカテコールアミン作動性以外の神経路を介して行われることが示唆された.生体の多くの生理機能にみられるサーカジアンリズムを支配しているサーカジアン振動体は、胎生期に機能を間始し、母親に胎内同調を受けるが、ラットでは出生後も一定期間、母親が仔のリズムを同調しうると考えられる。本研究は、幼若動物にみられる光以外のZeitgebcrによる同調の存在に注目し、同調時期と同調因子の解明を目的として行なわれた。1.母親との接触度と母仔間同調:母親が授乳中の仔のリズムを同調するかどうかは報告が対立していた。そこで生母と育母の明暗条件を逆転させ、妊娠中に逆の位相で胎内同調を受けた仔ラットのリズムを、育母が同調できるかどうかを調べた。その結果、母親が5匹以上の仔を飼育した場合は育母による同調は少なく、2匹のみの飼育ではほぼ全例が同調した。2.同期的制限給餌による仔ラット振動体の同調:幼少時に極めて重要な要因である食餌性因子の関与を追求する目的で、食餌を一日一定時間に制限する周期的制限給餌を母仔ラットに課した。周期的制限給餌は成熟ラットのサーカジアンリズムを同調することはないが、その振動体の局在は明らかでない。妊娠中から離乳までの異なる3つの時間帯で周期的制限給餌を課したところ、仔ラットの自発行動リズムの開始は給水・給餌の開始時刻に一致した。

また輪廻し行動、摂食、給水、飲水、血漿コルチコステロンの各概日リズムも同一位相を示し、母仔への周期的制限給餌が仔のサーカジアン振動を同調することが明らかとなった。3.周期的制限給餌の同調時期:妊娠中から離乳3週後までの各時期に母仔ラットに周期的制限給餌を課したところ、同調可能時期は生後2週目までであることが分った。4.以上の結果、授乳期のラットのサーカジアン振動体は、母親の強い影響下では同調を受け、その同調因子の少くとも1つは、周期的制限給餌により変位する母親のリズムであることが明らかとなった。
一過性運動が及ぼす翻訳動態変化の網羅的解析

本研究の目的は昨年度達成することができたため、今年度は、より発展的な研究に取り組むことができた.具体的には、一過性運動・持久性運動・老化モデルなどに転写・翻訳動態の網羅的解析を行い、共発現遺伝子ネットワーク解析(WGCNA)を行い、翻訳を調節している新因子を発見した.WGCNAでは、発現パターンの相関が強い遺伝子同士は一つの共発現遺伝子ネットワークを形成すると考える.WGCNAの一つの特徴として、同一のネットワーク内の遺伝子らは似たような機能を有していることが多い.そのため、機能未知であった遺伝子も近傍の既知遺伝子の機能からその働きを推測することができる.本研究における網羅的な転写・翻訳動態データにWGCNAを行ったところ、翻訳動態特異的な(転写動態では見られない遺伝子間の)ネットワークを発見した.そのうちの一つには、リボソーム複合体や翻訳に関わる遺伝子がエンリッチされていた.このネットワークを詳細に検討したところ、これまでリボソームや翻訳とは全く関係性が認められていない遺伝子も当該ネットワークに存在していた(遺伝子群x).前述の通り、WGCNAでは似た機能を有する遺伝子が同一ネットワークに集まる傾向が強いため、これら遺伝子群xは翻訳を調節している新因子である可能性が示唆された.遺伝子群xの翻訳に関する機能をウェットの実験により検証した.これらの遺伝子を培養細胞においてノックダウンさせることで、遺伝子群xの細胞増殖・翻訳動態への影響を検証した.その結果、遺伝子群xのノックダウンによって、細胞の増殖が著しく停滞することに加え、細胞内のグローバルなタンパク質産生量も顕著な減少を示した.このことから、WGCNAによって推測された新規翻訳調節因子遺伝子群xは、翻訳を調節していることが示された.現在は、どのような作用機序によって、遺伝子群xが翻訳を調節しているのかを検証している.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。初年度における当初の目的は、生体でのリボソームプロファイリングの技術を確立し、マウスの一過性運動モデルに応用を試み、次年度以降の詳細なデータ解析に繋げることであった。リボソームプロファイリングを用いることで、どのメッセンジャーRNA(mRNA)がどの程度タンパク質に翻訳されているのかを網羅的に解析することができ、これまで技術的な問題のため看過されてきた網羅的翻訳動態変化の解析が可能となる。それによって、運動が及ぼす影響においてこれまで研究されてきた遺伝子の発現動態変化に加えて、本研究においては新しく「翻訳」という側面から現象を捉えることができる。そのため本研究では、既知の遺伝子発現レベルの制御に加えて、翻訳レベルにおいてどのような作用機序が一過性運動時に存在するのかを世界で初めて網羅的に検証することができる。実際の初年度における研究実績として、当初の予定を上回る進捗があった。具体的には、生体でのリボソームプロファイリングの技術が確立でき、マウスの一過性運動モデルに応用できたことに加え、網羅的解析によって得られたデータを独自に構築したプラットフォームで解析し、一過性運動時の骨格筋における翻訳レベルの新規作用機序を示すことができた。さらに、リボソームプロファイリングを試験導入する際に用いたマクロファージの急性炎症・抗炎症モデルのデータを再解析することで、炎症・抗炎症刺激により誘導される翻訳動態変化に関連する新しい作用機序因子を示した。国際・国内学会等でこれらの成果を報告するとともに、国際誌(計2報)にもそれそれのデータを発表した。初年度における進捗状況は当初の予定を上回るものであり、以下の通り大別することができる、1マウスの一過性運動時における作用機序解明。2マクロファージの急性炎症・抗炎症時における翻訳動態解析。1においては、網羅的翻訳動態解析法(Ribosome profiling; Ribo-Seq)と転写動態を網羅的に解析可能な網羅的遺伝子発現解析(mRNA-Seq)を併用することで転写動態非依存的な翻訳動態変化を捉えることができた。具体的には、非運動群と一過性運動直後の群の骨格筋における転写・翻訳動態変化を比較し、翻訳動態変化が特に顕著であった遺伝子を特定した。当初の予定通り、リアルタイムPCRとウェスタンブロットを用いて網羅的解析で得られた結果を確認した。当初の計画では、骨格筋に加えて血液細胞も解析する予定であったが、研究奨励費が減額されたため予定通り計画を行うことができなかった。しかし、得られた結果は論文としてまとめ国際誌に発表することができた。2に関しては、マクロファージRAW264細胞株におけるリポ多糖(LPS)とデキサメサゾン(DEX)による炎症・抗炎症作用をRibo-SeqとmRNA-Seqにより解析することで、急性抗炎症作用時の翻訳動態変化を調節していると思われる新規シス制御配列因子を発見し論文としてまとめ、国際誌に報告した。さらに2に関連して、生物学における新しい作用機序概念の可能性も示唆できた。具体的には、生理的な刺激等の変化によって翻訳中のリボソームの速度が変化し、それに伴い生成されるタンパク質の折り畳まれ方が変化し、タンパク質の形・機能も変化するという知見である。RAW264の急性炎症前後で特定の遺伝子配列の翻訳速度が顕著に変化しており、当該遺伝子により産生されるタンパク質の形も変化しているというデータを得ることができた。本研究の目的は昨年度達成することができたため、今年度は、より発展的な研究に取り組むことができた.具体的には、一過性運動・持久性運動・老化モデルなどに転写・翻訳動態の網羅的解析を行い、共発現遺伝子ネットワーク解析(WGCNA)を行い、翻訳を調節している新因子を発見した.

WGCNAでは、発現パターンの相関が強い遺伝子同士は一つの共発現遺伝子ネットワークを形成すると考える.WGCNAの一つの特徴として、同一のネットワーク内の遺伝子らは似たような機能を有していることが多い.そのため、機能未知であった遺伝子も近傍の既知遺伝子の機能からその働きを推測することができる.本研究における網羅的な転写・翻訳動態データにWGCNAを行ったところ、翻訳動態特異的な(転写動態では見られない遺伝子間の)ネットワークを発見した.そのうちの一つには、リボソーム複合体や翻訳に関わる遺伝子がエンリッチされていた.このネットワークを詳細に検討したところ、これまでリボソームや翻訳とは全く関係性が認められていない遺伝子も当該ネットワークに存在していた(遺伝子群x).前述の通り、WGCNAでは似た機能を有する遺伝子が同一ネットワークに集まる傾向が強いため、これら遺伝子群xは翻訳を調節している新因子である可能性が示唆された.遺伝子群xの翻訳に関する機能をウェットの実験により検証した.これらの遺伝子を培養細胞においてノックダウンさせることで、遺伝子群xの細胞増殖・翻訳動態への影響を検証した.その結果、遺伝子群xのノックダウンによって、細胞の増殖が著しく停滞することに加え、細胞内のグローバルなタンパク質産生量も顕著な減少を示した.このことから、WGCNAによって推測された新規翻訳調節因子遺伝子群xは、翻訳を調節していることが示された.現在は、どのような作用機序によって、遺伝子群xが翻訳を調節しているのかを検証している.1マウスの一過性運動時における作用機序解明、2マクロファージの急性炎症・抗炎症時における翻訳動態解析における今後の研究の推進方策は以下の通りである。1に関しては、初年度は非運動群と運動直後の群に対してのみ解析を行ったが、今後は運動後1時間後、2時間後、4時間後、6時間後の群に対しても同様に解析を行う。それによって、転写・翻訳動態の経時変化を捉えることができ、よりダイナミックな作用機序の解明が期待できる。また、既知の遺伝子情報に存在しない新規遺伝子や新しい翻訳のイソフォームのスクリーニングも行う。mRNA-SeqやRibo-Seqによって、新規遺伝子や新しい翻訳領域の特定などが可能となるため、一過性運動後の経時変化に伴って新規遺伝子の発現変動の有無や、遺伝子の翻訳領域の変化の有無を検証する。網羅的解析によって得られる候補因子は、リアルタイムPCRやウェスタンブロット、その他分子生物学的手法を用いて検討する。2については、翻訳速度変化に伴うタンパク質の形状・機能変化という概念を詳細に検討する。具体的には、分子生物学的手法等を用いて、初年度に認められた急性炎症刺激がもたらす翻訳速度変化を“knock down"もしくは“over expression"させることで、観測されたタンパク質の形状変化が翻訳速度由来のものであることを確認し、他の要因による形状変化でないことを検討する。
環境健康影響物質のバイオモニタリング技術の開発研究

環境健康影響物質、即ち、環境において安定で長期に残留して生態系及び人の健康に影響を与えることが心配されている化学物質には、ダイオキシン類、内分泌撹乱化学物質(環境ホルモン)、ある種の残留農薬などがある。これらの化学物質による環境及び農水畜産物の汚染の拡大は深刻な問題であり、本課題への対応は緊急を要する。とりわけ、環境健康影響物質に対するモニタリング技術の開発は重要であり、生物機能に基づく新技術開発は二次汚染の心配が少なくパブリックアクセプタンスを得やすい。そこで、環境ホルモン・ビスフェノールA、ノニルフェノール及びエストロゲン、殺虫剤マラチオン、除草剤シメトリンなどに対するモノクローナル抗体を調製して、それらを用いた酵素免疫化学測定法(ELISA)を開発した。本法は高感度、迅速、安価であり、簡易測定法として水、土壌及び農産物試料における測定に有効であった。一方、ある種の土壌、農産物試料に関しては抽出物に含まれる様々な物質によるマトリックス、ミセルなどの効果により測定精度がおとる場合がある。これらの問題を解決する目的で、モノクローナル抗体に対する遺伝子組換え抗体を作製し、組換え体大腸菌の培養による大量生産および精製法を確立し、さらには、それらを用いたアフィニティーカラムを作製して、それらによる測定試料のクリーンアップ技術を開発した。それに加えて、ELISAの検出感度向上を目的として同調酵素反応系の開発を実施した。これらの新技術を普及するには公定法として認定されることが必要であり、そのための標準化などの方策について検討した。殺虫剤マラチオン,エンドスルファン,除草剤シメトリン,トルフルラリンなどに対するハプテンを合成した。それらの内、マラチオン,シメトリンなどのハプテンについて、担体蛋白質との結合体を作製し、それらを免疫原としてマウスに免疫することにより、モノクローナル抗体産生細胞を取得した。さらに、取得したモノクローナル抗体を用いて、マラチオン,シメトリンの測定のためのELISAを確定した。一方、マラチオンのモノクローナル抗体産生細胞から可変領域のcDNAをクローニングし、アミノ酸配列を決定して、さらに本cDNAを大腸菌に発現することにより、可変領域蛋白質を生産し、それがマラチオンと反応することを確認した。1.環境健康影響物質などのハプテン合成殺虫剤マラチオン、除草剤シメトリン、環境ホルモンビスフェノールA、殺虫剤エンドスルファン代謝物などのハプテン、抗原(免疫原)などを合成した。2.モノクローナル抗体の調製とELISAの確立マラチオン、シメトリン、ビスフェノールA、エンドスルファン代謝物などに特異的に反応するモノクローナル抗体を調製し、それらを用いたELISAを確立した。3.ELISA法の確立とバリデーションELISA法とGC法などを比較し、ELISAによって標的化合物をpptからppbレベルで測定が可能であった。ELISAの高感度検出系について各種の手法を比較すると共に新規方法の開発を試みた。5.モノクローナル抗体可変領域scFvの調製マラチオン、シメトリン、ビスフェノールAのモノクローナル抗体産生細胞からmRNAを調製し、cDNAを取得して、scFv c DNAを作製した。大腸菌に発現したscFvはそれぞれELISAにおいて相当するモノクローナル抗体と同等の反応性を示した。1.環境健康影響物質などのハプテン合成環境ホルモンノニルフェノール、PCB、除草剤シメトリン、シマジン、アラクロール、殺虫剤エンドスルファン代謝物などのハプテン、抗原(免疫原)などを合成した。免疫原はマウスに免疫してモノクローナル抗体を調製し、抗原はELISAの確立に供した。2.モノクローナル抗体の調製とELISAの確立ノニルフェノール、PCB、シメトリン、シマジン、アラタロール、エンドスルファン代謝物などに特異的に反応するモノクローナル抗体を調製し、それらを用いたELISAを確立した。とりわけ、PCBモノクローナル抗体はELISAで高感度を示した。

3.ELISA法の確立とバリデーションELISA法とGC法などを比較し、ELISAによって標的化合物をppt (PCB)からppb (ノニルフェノール、シメトリン、シマジン、アラクロール、エンドスルファン代謝物)レベルで測定が可能であった。ELISAの高感度検出系について各種の手法を比較すると共に新規方法の開発を試みた。5.モノクローナル抗体可変領域一本鎖scFvの調製ノニルフェノール、シメトリン、ビスフェノールAのモノクローナル抗体産生細胞からmRNAを調製し、cDNAを取得して、一本鎖scFvのcDNAを作製した。ノニルフェノールについては2種、シメトリン1種、ビスフェノールA4種のscFvをおのおの組換え体大腸菌の培養により大量調製し、それらをELISAに供した。scFvはそれぞれELISAにおいて相当するモノクローナル抗体と同等の反応性を示した。
異なる強さの荷重負荷に対する骨の組織形態計測学的・生体力学的応答

閉経後骨粗鬆症の実験モデルとして卵巣摘出(OVX)ラットを用い、運動強度の違いが骨に及ぼす影響を力学的強度試験と二重エネルギーX線吸収法(DXA法)から検討した。実験にはWistar系雌性ラット(n=30)を用い、以下の5群で比較した;1)偽手術対照群(SHM),2)OVX対照群(OVX),3)OVX+低強度運動群(OVX-L),4)OVX+中強度運動群(OVX-M),5)OVX+高強度運動群(OVX-H)。12週齢時にOVXおよび偽手術を施した。その後5ヶ月を経過し、大腿骨の全骨レベルの骨量(骨塩量・骨密度)減少をDXA法で確認後、トレーニングを開始した。スクワット装置に装着するおもりの重量は、0g(OVX-L)、750g(OVX-M)、1500g(OVX-H)とし、スクワット動作を1日10回×2セット、週3日、計10週間とした。OVXは全身性の骨量減少を引き起こした(大腿骨、脛骨、上腕骨、腰椎)。大腿骨では、近位部・骨幹部・遠位部のすべてでOVXによる骨量の減少がみられ、運動は強度依存的に骨量を回復させた。この効果は骨幹部よりも近位部・遠位部で顕著であった。大腿骨の力学的特性に関して、骨幹部ではOVXによるスティフネスの低下は運動強度依存的な回復を示した。一方、頸部ではOVXによる影響を受けることなく、OVX-H群が他の4群よりも有意に高い破断荷重・スティフネスを示した。脛骨では、OVXによる有意な骨量減少のみられた近位部よりも、OVXによる影響を受けなかった骨幹部で顕著な運動強度依存的な骨量増加が観察された。非荷重骨の上腕骨での骨量減少が運動の影響をまったく受けなかったことは、全身的な液性因子よりも局所的な力学的因子が運動による骨量変化の多くを調節していることを強く示唆している。以上より、運動は部位特異的に、そして運動強度依存的にOVX(エストロゲンの欠如)にともなう骨量・骨強度の減少を回復させることが明らかになった。これらの結果が骨内の細胞(骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞)のいかなる振る舞いによるものかについて、組織形態計測法からさらなる検討をすすめている。運動に対する骨の応答およびその機序を明らかにすることを目的に,今年度は実験動物のトレーニングモデル作成を試みた.実験にはWistar系雄ラットを用い,10週齢から8週間のスクワット・トレーニングを負荷した.250gから開始した負荷重量を1週ごとに250gずつ漸増し,トレーニング最終週(8週目)では2000gとした.なお,全トレーニング期間を通じて1日のトレーニングは10回×3セット,3日/週とした.トレーニング(T)群の体重はコントロール(C)群のそれよりも低い傾向を示した.大腿骨,脛骨,上腕骨の骨長においても,T群がC群よりも短い傾向を示した.その他のパラメータ(大腿骨の3点曲げ試験および腰椎の圧縮試験から求められる骨の力学的特性,骨の組織形態計測による骨の量・微細構造・代謝動態)については,現在,分析を進めている.その結果をもとに,来年度は,異なる負荷強度に対する骨の応答およびその機序について検討する予定である.閉経後骨粗鬆症の実験モデルとして卵巣摘出(OVX)ラットを用い、運動強度の違いが骨に及ぼす影響を力学的強度試験と二重エネルギーX線吸収法(DXA法)から検討した。

以上より、運動は部位特異的に、そして運動強度依存的にOVX(エストロゲンの欠如)にともなう骨量・骨強度の減少を回復させることが明らかになった。これらの結果が骨内の細胞(骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞)のいかなる振る舞いによるものかについて、組織形態計測法からさらなる検討をすすめている。
微粉炭燃焼の火炎構造におよぼす輻射エネルギ-輸送の影響

本研究では輻射エネルギ-輸送が微粉炭燃焼の火炎構造におよぼす影響を輻射エネルギ-輸送の厳密な評価により明らかにするために系を不活性粉体が可燃性混合気中に浮遊する固気混相系でモデル化し、解析と実験を並行して進めた。本研究は2年間にわたる研究として計画され、平成元年度はその第2年度に当るので初年度得られた成果をまとめて印刷公表するとともに、それらの成果を基にさらに高度な解析を行ない、その結果を実験により確認した。これらの成果は次の3つに大別し、取りまとめた。(1)固気混相系における一次元火炎の構造の解析では、固相粒子の影響は固相による輻射エネルギ-輸送で形成されるエネルギ-循環による燃焼促進と固相の熱容量に基づく冷却効果による燃焼の抑制の相反する作用があることを示す(印刷中)とともに固相の粒径や輻射物性の広い範囲にわたってそれらの影響を定量的に明らかにした(投稿中)。(2)このような固気混相系で特徴的なエネルギ-循環燃焼系を熱力学的側面から検討し、エネルギ-循環燃焼で到達し得る温度に熱力学的限界温度が存在し、これが有効エネルギ-を考察する上で重要な特性温度として扱われるべきであることを指摘(印刷済)して、さらに、この限界温度から導かれる有効エネルギ-の限界についても明らかにした(投稿中)。(3)さらに実験の微粉炭燃焼炉や本研究の実験装置のような固気混相系燃焼器を考える場合には一次元系と考えることが困難な場合が多いので燃焼器側壁を考慮した解析を行ない、実験により確認した。その結果、既燃領域の固相粒子から既燃領域の壁を経て未燃領域の側面に至る輻射によるエルルギ-循環が極めて重要であることが明らかになり、口頭発表申込中である。微粉炭燃焼を固気混相系として捕え、系内の輻射エネルギー輸送を解析する場合に最も困難な点は燃焼の進行に伴って固相の光学的性質が変化する点である。そこで、本研究では先ず不活性な粉体を含む固気混相流中の可燃性混合気の火災構造を詳細に明らかにした上で、微粉炭との比較を行なう。本研究では実験的研究と解析的研究を並行して、行なう。本研究は2年間の研究計画が立てられ本年度はその初年度として、(1)微粉炭燃焼系の性質、特にその光学的性質、に着目し、それと同等な不活性な粉体を含む可燃性混合気の燃焼器を製作する。(2)ふく射エネルギー輸送の厳密な評価を取り入れた解析により固気混相系内のエネルギー輸送と火災構造に対するふく射の影響の見積りを行うことを計画した。実験的な研究に関しては次年度に予定する高度な解析との対応も考慮して炭化ケイ素の反応管内で炭化けい素粉末を含む固気混相系の燃焼装置を試作した。一方、解析的な研究では、先ず、本研究で対象とする火災の基礎的な性質である火災内のエネルギー循環と火災温度に関する広範な解析を行い、これらに関しては印刷公表として投稿した。さらに、固気混相系内の燃焼速度の解析を行ない。口頭発表を行なった。これらの解析の成果としては、エネルギー循環火災で得られる最高温度の限界が明確にされ、有効エネルギー算定の基準が確立されるとともに、固気混相系で固相の燃焼促進効果と抑制効果が明確にされた。なお、予算執行の上では温度の自動測定の必要が生じたので流量計の数を減じて温度記録計の購入を行なった。

本研究では輻射エネルギ-輸送が微粉炭燃焼の火災構造におよぼす影響を輻射エネルギ-輸送の厳密な評価により明らかにするために系を不活性粉体が可燃性混合気中に浮遊する固気混相系でモデル化し、解析と実験を並行して進めた。本研究は2年間にわたる研究として計画され、平成元年度はその第2年度に当るので初年度得られた成果をまとめて印刷公表するとともに、それらの成果を基にさらに高度な解析を行ない、その結果を実験により確認した。これらの成果は次の3つに大別し、取りまとめた。(1)固気混相系における一次元火炎の構造の解析では、固相粒子の影響は固相による輻射エネルギ-輸送で〈ツメ〉形成されるエネルギ-循環による燃焼促進と固相の熱容量に基づく冷却効果による燃焼の抑制の相反する作用があることを示す(印刷中)とともに固相の粒径や輻射物性の広い範囲にわたってそられの影響を定量的に明らかにした(投稿中)。(2)このような固気混相系で特徴的なエネルギ-循環燃焼系を熱力学的側面から検討し、エネルギ-循環燃焼で到達し得る温度に熱力学的限界温度が存在し、これが有効エネルギ-を考察する上で重要な特性温度として扱われるべきであることを指摘(印刷済)して、さらに、この限界温度から導かれる有効エネルギ-の限界についても明らかにし(投稿中)。(3)さらに実際の微粉炭燃焼炉や本研究の実験装置のような固気混相系燃焼器を考える場合には一次元系と考えることが困難な場合が多いので燃焼器側壁を考慮した解析を行ない、実験により確認した。その結果、既燃領域の固相粒子から既燃領域の壁を経て未燃領域の壁面に至る輻射によるエネルギ-循環が極めて重要であることが明らかになり、口頭発表申込中である。
肺水腫の病態生理における細胞膜局在型セリンプロテアーゼの役割に関する検討

プロスタシンは1994年にヒト精液から精製され、1995年ヒトcDNAがクローニングされたセリンプロテアーゼで、肺にも存在することが確認されている。最近、このセリンプロテアーゼが、上皮性Naチャネル(ENaC)を活性化する働きを持つことが示されてきたが、その生理学的機能に関しては、よくわかっていない。一方、肺胞上皮は肺胞中に水分が存在すると、これを能動的に間質にくみ出す機構があり、主として、II型肺胞上皮におけるENaCとNa, K ATPaseを介するNaイオンの動きに依存するとされている。ところが、低酸素状態や、急性肺傷害時には、この肺胞水分のクリアランスが低下し、肺水腫が生じやすい状態になる。われわれは、これらの病的状態では、プロスタシンの膜への発現が修飾され、ENaCの活性が低下しているのではないかと考えた。本研究の目的は、このプロスタシンの肺における発現・さまざまな病態による機能の修飾を明らかにすることを目的としている。本研究では、肺胞上皮におけるプロスタシンの発現について、ヒト肺組織、ヒト細胞株A549、及びラットprimary culture細胞を用いて調べた。ラットII型肺胞上皮のprimary cultureでは、プロスタシンmRNAは、培養開始当日から5日目まで、安定して発現していた。培養開始5日目の細胞を用いたwestern blotでも、細胞膜分画、細胞質分画ともに発現しており、培地にも分泌型と思われるバンドが確認された。またラットの肺組織を用いた免疫組織学的な検討でも、プロスタシンは、II型肺胞上皮で発現していることが確認された。一方、ヒトにおいては、正常肺組織、細胞株A549でのmRNAの発現が確認され、タンパクの発現に関しては、A549を用いたwestern blotでラットprimary culture細胞と類似した結果を得た。低酸素環境においては,肺におけるプロスタシンの発現は抑制され、アルドステロンが、高濃度で投与された場合に、肺では発現が抑制されることも明らかとなった。今後の展望としては、これらの発現調節がどのような病態に反映しているのかをより深く検討していく必要があると考えている。今年度は、肺胞上皮におけるプロスタシンの発現について、ヒト肺組織、ヒト細胞株A549、及びラットprimary culture細胞を用いて調べた。今後、低酸素環境、βアゴニスト、ステロイドなどが、プロスタシンの発現をどのように修飾するか、検討する予定である。

またラットの肺組織を用いた免疫組織学的な検討でも、プロスタシンは、II型肺胞上皮で発現していることが確認された。一方、ヒトにおいては、正常肺組織、細胞株A549でのmRNAの発現が確認され、タンパクの発現に関しては、A549を用いたwestern blotでラットprimary culture細胞と類似した結果を得た。低酸素環境においては,肺におけるプロスタシンの発現は抑制され、アルドステロンが、高濃度で投与された場合に、肺では発現が抑制されることも明らかとなった。今後の展望としては、これらの発現調節がどのような病態に反映しているのかをより深く検討していく必要があると考えている。
RNAをターゲットとしたHIV複製の阻害剤の遺伝的スクリーニング

我々はこれまでにRNA-タンパク質相互作用を細胞内で検出する系を開発した。この系を用いて、HIVの複製において重要な役割を果すRev-response element(RRE)に結合する新規ペプチドをコンビナトリアル・ライブラリーから遺伝的に同定するとともに、これらのペプチドがRevタンパク質によるRREを持つmRNAの核外輸送を阻害することを明らかにした。このことから、特定のRNAを標的とするペプチドを用いることにより、HIV複製をさまざまなステップで制御できることが示唆された。しかし、現在のところ、このスクリーニング法を用いてRREと結合するペプチドの同定にしか成功していない。本研究期間は、多様なRNAと結合するペプチドの同定が可能となるよう改良を加えた細胞内検出系を用いることにより、より簡便に、高いRNA結合活性を持つペプチドが同定できることを明らかにした。具体的には、いっそう多くの配列が検索できるよう、レポーター遺伝子であるLacZの代りにカナマイシン耐性遺伝子(NPTII)を用いて、RRE結合ペプチドのスクリーニングを行った。前研究期間において開発した「万能」RNA結合ペプチドライブラリーを用いて、107種のペプチドをスクリーニングしたところ、これまでよりも強くRREと結合するペプチドが数多く得られた。現在は、これらのペプチドのin vitroでのRRE結合活性を解析するとともに、RRE以外のRNAを標的としたスクリーニングも行っている。