hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モデル動物を用いた中枢におけるIRS-1の役割の解明

脳特異的にインスリン受容体基質(IRS)-1を欠損させたマウスは全長や体重、骨長、骨密度等が低値であり、血中IGF-1濃度や成長ホルモン濃度も低いことから成長障害を呈していると考えられた。さらに脳特異的IRS-1欠損マウスでは視床下部における成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)の発現レベルが低値であり、また視床下部神経細胞株を用いた検討ではIRS-1をノックダウンすることでIGF-1刺激を介したニューロンの増殖が一部抑制されることが明らかとなった。これらの結果から中枢においてIRS-1はGHRHニューロンの増殖に関与し、成長に重要な役割を担っていることが強く示唆された。我々は既にNestin Creマウスを用いて中枢でIRS-1遺伝子の発現が欠損しているモデルマウス(脳特異的IRS-1欠損マウス)を作成済みであり、本マウスがCre蛋白を発現していないコントロールマウス(IRS-1 floxマウス)と比較し全長が小さく低体重であり、また血中GH濃度が低値であることより成長障害を認めることを明らかにしており、その詳細なメカニズムの検討を進めた。まずGH分泌障害を生じる本マウスに関して、他の下垂体ホルモン及びその下流のホルモン分泌の評価を行った。その結果、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)やプロラクチン(PRL)の血中濃度には差を認めず、また甲状腺刺激ホルモン(TSH)の刺激で分泌されるトリヨードサイロニン(T3)やサイロキシン(T4)の血中濃度、雄において黄体形成ホルモン(LH)刺激で分泌されるテストステロンの血中濃度にも差は認められなかった。これらの結果及び下垂体ではIRS-1の発現が欠損していないことから、我々は本マウスのGH分泌障害の原因が下垂体より上流の視床下部にあるのではないかと考え、脳特異的IRS-1欠損マウスの視床下部mRNAの抽出を行い、視床下部においてGH分泌に促進的に働く成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)及び抑制的に働くソマトスタチン(STT)の発現の確認を行ったところ、SSTの発現レベルはIRS-1 floxマウスと脳特異的IRS-1欠損マウスでほぼ同程度であった一方、GHRHの発現レベルは脳特異的IRS-1欠損マウスで低い傾向にあることを確認した。これらの結果は中枢でのIRS-1が視床下部のGHRHニューロンに作用し成長に影響を及ぼしている可能性を示唆するものであり、現在さらに詳細なメカニズムの検討を行っている。近年Cre loxPシステムを用いて臓器特異的ノックアウトマウスを作製するにあたり、標的遺伝子とは関連のないoff targetな影響が注目されてきている。特に中枢神経特異的な遺伝子改変動物においてはその影響が指摘されており、実際我々が用いているNestin Creマウス(中枢神経に選択性の高い発現を誘導するNestin遺伝子の制御下にCre蛋白を発現するマウス)においてもNestin Creマウスそのものに表現型があることが報告された(PLoS One 10,2015)。これらのことから我々の研究においても脳特異的IRS-1欠損マウスの表現型についてNestin Creのoff targetな影響を除外する必要があると考え、我々はコントロールマウスとして今まで用いていたIRS-1 floxマウスに加えて、当初予定していなかったNestinCreマウス(Nestin遺伝子の制御下にCre蛋白を発現するがflox配列を挿入していないマウス)の作成を現在行っており、今後これらのマウスを用いて解析を進めていく予定である。今回我々は中枢神経に選択性の高い発現を誘導するNestin遺伝子の制御下にCre蛋白を発現するマウス(Nestin Creマウス)を用いて、中枢でインスリン受容体基質(IRS)-1遺伝子の発現が欠損しているモデルマウス(脳特異的IRS-1欠損マウス)を作製し、その解析を行うことで中枢におけるIRS-1の役割の解析を行った。また今回の研究では、脳特異的IRS-1欠損マウスの表現型の解析に当たり、Nestin Creのoff targetな影響を除外する必要があると考え、対照マウスとしてはNestin Creマウスを用いた。その結果、脳特異的IRS-1欠損マウスは対照マウスであるNestin Creマウスより全長や体重が小さく、また骨長や骨密度も低値であり、さらに血中IGF-1濃度やGH濃度も低値であり成長障害を呈していることを明らかとした。一方で副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)やプロラクチン(PRL)の血中濃度には差を認めず、また甲状腺刺激ホルモン(TSH)の刺激で分泌されるトリヨードサイロニン(T3)やサイロキシン(T4)の血中濃度にも差を認めず、GHRP-2負荷後の血中GH濃度は両者で同程度であったことから、成長障害の責任臓器は下垂体ではなく、視床下部と考えた。そこで視床下部においてGH分泌に促進的に働く成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)及び抑制的に働くソマトスタチン(STT)の発現の確認を行ったところ、脳特異的IRS-1欠損マウスではGHRHの発現のみ有意に減少していた。さらに視床下部神経細胞株を用いた検討では、IRS-1をノックダウンするとニューロンの増殖が抑制されることも明らかとした。以上の結果から、中枢においてIRS-1はGHRHニューロンの増殖に関与し、成長に重要な役割を担っていることを明らかにすることができた。

脳特異的にインスリン受容体基質(IRS)-1を欠損させたマウスは全長や体重、骨長、骨密度等が低値であり、血中IGF-1濃度や成長ホルモン濃度も低いことから成長障害を呈していると考えられた。さらに脳特異的IRS-1欠損マウスでは視床下部における成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)の発現レベルが低値であり、また視床下部神経細胞株を用いた検討ではIRS-1をノックダウンすることでIGF-1刺激を介したニューロンの増殖が一部抑制されることが明らかとなった。これらの結果から中枢においてIRS-1はGHRHニューロンの増殖に関与し、成長に重要な役割を担っていることが強く示唆された。動物実験においては脳特異的IRS-1欠損マウスの解析にあたりNestin Creのoff targetな影響を除外する必要があり、そのために現在Nestin Creマウス(Nestin遺伝子の制御下にCre蛋白を発現するがflox配列を挿入していないマウス)を作製中である。今後コントロールマウスとしてNestin Creマウスを用い、再度脳特異的IRS-1欠損マウスの表現型の解析を行う予定である。また、成長障害の詳細なメカニズムを解明する目的で、組織学的な解析(GHRH産生ニューロンの構造的異常(数や大きさなど)の有無など)を行うことも検討している。また、長期的には高齢マウスの解析や寿命の検討なども行っていきたいと考えている。細胞実験では、現在マウス視床下部神経細胞株を用いて検討を進めている。使用する細胞株においては、インスリンシグナルに関与する分子(インスリン受容体、IGF-1受容体、IRS-1、IRS-2、Aktなど)及びGHRHが発現していることを既に確認しており、今後視床下部神経細胞株においてIRS-1をノックダウンした系を用いIRS-1の視床下部ニューロンにおける作用の解析を行っていく。糖尿病
非線形放物型偏微分方程式の自己相似解

本研究では、相似変換に関して不変な非線形放物型偏微分方程式に対して、その特性および特殊性がどのように解の振る舞いに反映されるか、という観点から考察を行った。とくに、非線形偏微分方程式∂_tu(x,t)=Δu(t,x)+f(u(t,x))において、f(u)=u^pの場合を重点的に考察を行い、以下の成果を得た。1.この方程式の自己相似解は指数的に急速に減衰する解と多項式オーダーで緩やかに減衰する解が存在することが知られている。ここでは、この指数的に減衰する解は、原点を中心とした球対称性を必ず持つことを示すことができた。2.この方程式は自己相似解に対して変分構造を持ち、1で述べた指数的に減衰する解は、ある汎関数の極小値を与える関数に対応することが知られている。この指数的に減衰する解は、変分法で得られる弱解のクラスにおいても唯一つに限ることを示すことができた。3.この方程式に対してパラメーターを伴うCauchy問題を考えた。パラメーターの値に伴い、時間大域的な解と有限時刻でblow-upする解が現れる状況において、パラメーターを連続的に変化させたとき、解が時間大域的であるところとblow-upするところの境界において、その解が自己相似的な挙動をすることを示した。4.この方程式に対して、初期関数に特異性を持つCauchy問題を考え、適当な条件のもとで最小解を持つことを示した。それにより1で述べた多項式オーダーで減衰する解は、対称性を持たないことがあり得ることを示した。今年度は、偏微分方程式において、領域に対称性がある場合、解が必ず対称性をもつかどうか、という問題を考えた。とくに、非線形楕円型偏微分方程式に対するDirichlet問題の正値解、および全域R^nにおける正値解の対称性と単調性について考察を行った。この問題は、偏微分方程式論に対するODEアプローチの位置づけにおいて重要な問題であり、また、領域の幾何学的性質が方程式の解に反映されるかどうか、という定性的理論に関わる問題でもある。以下の成果を得た。1.Dirichlet問題については、その領域においてPoincare^^ ́計量を導入することにより従来の結果を拡張することに成功した。2.非有界領域における最大値原理を援用することにより、Δu+φ(|x|)f(u)=0 in R^nにおいて、∫^∞_0rφdr<∞であれば、有界な正値解は球対称に限定されることが明らかになった。3.Paddila (1997)によって提出されたmoving sphere methodという技法に対して、領域に導入される計量に注目することにより、moving plane methhodとの関係が明らかになった。また、このmoving sphere mehtodを、より一般の偏微分方程式に適用できるよう一般化することができた。
細胞の冬眠タンパク誘導を利用した新たな肝保存装置の開発

背景・目的:野菜や魚・肉といった新鮮食物の内因性の“冬眠物質発現"効果を期待した冷蔵庫の要素技術(ワールドテクノ社;徳島市)に着目し、移植用臓器(輸血用血液含む)の内因性冷凍耐性蛋白の誘導を利用した新たな臓器保存装罐の効果を肝臓および血液(細胞)を用いて研究した。材料・方法:臓器(肝)保存:Wister系雄性ラット6週齢を用いた。細胞(血液)保存:健常人の血液を用いた。検討1.肝保存:全肝を摘出し、UW液を用いて従来型(単純浸漬)および新技術冷蔵保存装置を用いて4°C保存した後、リンス液を回収し肝細胞傷害の程度を評価した。結果1.保存装置群で、リンス液中のAST、ALTは単純浸漬群より有意に低値であった(154±19vs197±13;P<0.05,67±5vs140±55;P<0.05、72時間保存)。組織学的には、単純浸漬群では肝細胞索の乱れや類洞開大を認めたが、保存装置群では組織学的変化は軽度であった。168時間保存後のリンス液中のアンモニアは保存装置群で有意に低値であった(P<0.05)。肝組織のATP量は保存後24、72時間後において保存装置群で有意に高値であった(24時間後;P=0.004、72時間後;P=0.005)。Heat shock proteinであるHO-1は24、72時間後保存装置群で有意に発現がみられた(P<0.05)。検討2.血液保存:血液を単純浸漬および保存装置で保存し、以下につき検討する。検討項目:アンモニア、ATP、pH、乳酸。結果2.アンモニアは保存装置群で有意に低値であった(7週間;P<0.05、9週間;917±38vs.1277±80;P<0.05)。ATPは5週以降15週まで保存装置群で有意に良好な貯蔵効果を示した(P<0.005)。pHは5週間以降13週間まで保存装置群で有意に高値であった(P<0.05)。乳酸は9週間において保存装置群で有意に低値であり(P<0.05)、血液保存状態は通常保存と比べ良好であった。考察:新保存装置は肝組織における細胞傷害を軽減することを確認した。今後、保存したラット肝臓グラフトを用いて肝移植を行い移植後生存率、血液生化学所見、病理組織学的所見について検討する予定である。血液保存の研究においては、現在ラットを用いて保存血液の輸血を行っており、生存率等を解析している。背景・目的:移植のための臓器保存装置は、臓器を早く冷却し組織代謝を減少させることに主眼を置き、氷点下でも凍らない保存環境作成の研究が行われてきた。今回着目したのは、野菜や魚・肉といった新鮮食物の内因性の"冬眠物質発現"効果を期待した冷蔵庫の要素技術(ワールドテクノ社;徳島市)である。即ち、移植用臓器(輸血用血液含む)の内因性冷凍耐性蛋白の誘導を利用した新たな臓器保存の着想である。この装置は外部からだけでなく、庫内の材料の表面温度と内部温度を同時に、コンピゴーター制御下、頻回にセンシングし設定時間内にある温度まで下げる技術である。今回、肝臓および血液(細胞)を冷蔵保存し内因性の冷凍耐性物質同定や保存装置の効果について研究し、新たな臓器保存装置の開発を試みる。方法:Wister系雄性ラット6週齢を用いて肝、血液保存の研究を行った。検討1.肝保存:全肝を摘出し、UW液を用いて従来型(単純浸漬)および新技術冷蔵保存装置を用いて4°C保存し、門脈からリンゲル液5mlをフラッシュして、リンス液を回収し肝臓グラフトの細胞傷害の程度を評価した。結果1.保存装置群で、72時間保存後のリンス液中のAST、ALTは単純浸漬群より有意に低値であった(154±19 vs、197±13;P<0.05、67±5 vs.140±55;P<0.05)。組織学的には、単純浸潰群では肝細胞索の乱れや類洞開大を認めたが、保存装置群では組織学的変化は軽度であった。考察:保存装置は肝組織における細胞傷害を軽減することを確認した。今後、肝エネルギー代謝の評価(リンス液中アンモニア測定、肝組織のArp量測定)を行う。検討2.血液保存:血液を2種類の保存法(単純浸漬および保存装置群)で保存し以下の項目につき検討する。検討項目:アンモニア、Arp、pH、乳酸結果2.アンモニアは保存装置群で有意に低値であった(9週間;917±38vs.1277±80;P<0.05)。ArPは5週以降保存装置群で有意に良好な貯蔵効果を示した(0.149±0.004vs.0.107±0.27;P<0.05)。今後、保存後の血液像の評価を行う。背景・目的:野菜や魚・肉といった新鮮食物の内因性の“冬眠物質発現"

効果を期待した冷蔵庫の要素技術(ワールドテクノ社;徳島市)に着目し、移植用臓器(輸血用血液含む)の内因性冷凍耐性蛋白の誘導を利用した新たな臓器保存装罐の効果を肝臓および血液(細胞)を用いて研究した。材料・方法:臓器(肝)保存:Wister系雄性ラット6週齢を用いた。細胞(血液)保存:健常人の血液を用いた。検討1.肝保存:全肝を摘出し、UW液を用いて従来型(単純浸漬)および新技術冷蔵保存装置を用いて4°C保存した後、リンス液を回収し肝細胞傷害の程度を評価した。結果1.保存装置群で、リンス液中のAST、ALTは単純浸漬群より有意に低値であった(154±19vs197±13;P<0.05,67±5vs140±55;P<0.05、72時間保存)。組織学的には、単純浸漬群では肝細胞索の乱れや類洞開大を認めたが、保存装置群では組織学的変化は軽度であった。168時間保存後のリンス液中のアンモニアは保存装置群で有意に低値であった(P<0.05)。肝組織のATP量は保存後24、72時間後において保存装置群で有意に高値であった(24時間後;P=0.004、72時間後;P=0.005)。Heat shock proteinであるHO-1は24、72時間後保存装置群で有意に発現がみられた(P<0.05)。検討2.血液保存:血液を単純浸漬および保存装置で保存し、以下につき検討する。検討項目:アンモニア、ATP、pH、乳酸。結果2.アンモニアは保存装置群で有意に低値であった(7週間;P<0.05、9週間;917±38vs.1277±80;P<0.05)。ATPは5週以降15週まで保存装置群で有意に良好な貯蔵効果を示した(P<0.005)。pHは5週間以降13週間まで保存装置群で有意に高値であった(P<0.05)。乳酸は9週間において保存装置群で有意に低値であり(P<0.05)、血液保存状態は通常保存と比べ良好であった。考察:新保存装置は肝組織における細胞傷害を軽減することを確認した。今後、保存したラット肝臓グラフトを用いて肝移植を行い移植後生存率、血液生化学所見、病理組織学的所見について検討する予定である。血液保存の研究においては、現在ラットを用いて保存血液の輸血を行っており、生存率等を解析している。
熱中症の脳内病態解析による法医神経病理学の展開

本研究では熱中症における脳神経障害に着目し,熱中症の脳内病態を形態学と分子生物学の両方の観点から捉え,熱中症患者の救命に寄与することを目的とする.また,熱中症に特異的な形態学的・生化学的変化を明らかし,法医鑑定の実務への貢献も目的としている.飲酒酌酊は熱中症の一要因であるので,本研究では,熱中症の形態的変化を捉えるために,熱中症とアルコール投与を組み合わせた実験系を検討した.マウスを熱中症マウス,エタノールを腹腔内投与(2g/kg)した熱中症マウス,エタノールを腹腔内投与したマウス及び食塩水を腹腔内投与したマウスの4群に分け,各群5匹とした.熱中症マウスとエタノールを腹腔内投与した熱中症マウスを全身麻酔し,40°Cのインキュベータ中に45分間置いて直腸温を42°Cとし,続けて37°Cのインキュベータ中に15分間置いて直腸温を40°C以上とした.各群のマウスについて,血圧,直腸温度,血液ガス分圧,血液電解質及び血糖を経時的に測定した.各群のマウスを全身麻酔し,リン酸緩衝化パラホルムアルデヒドで灌流固定した.脳組織について多種類の一次抗体を用いたホールマウント免疫組織化学,通常の免疫組織化学,TUNEL法によるアポトーシスの検出を行って脳内細胞の変化の有無を調べた.熱中症マウスは,直腸温が40.6±0.2°Cであり,代謝性アシドーシスと呼吸性アルカローシスとなった.エタノール投与した熱中症マウスは,直腸温が41.2±0.2°Cであり,代謝性アシドーシスと呼吸不全となった.熱中症マウスは,脳の扁桃体中心核に神経細胞の活性化を示すc-fos陽性神経細胞が増加した.エタノール投与した熱中症マウスは,扁桃体中心核のc-fos陽性神経細胞がさらに増加した.本研究により,熱中症では脳の扁桃体中心核が活性化されることが判明した.また,エタノールは熱中症による扁桃体中心核の活性化を増強することも判った.扁桃体中心核には発熱を促進する役割があり,その活性化は熱中症における高体温と致死の機序に関与していると考えられた.扁桃体中心核の活性化は熱中症の剖検診断での指標となる可能性が示唆された.本研究では熱中症における脳神経障害に着目し,熱中症の脳内病態を形態学と分子生物学の両方の観点から捉え,熱中症患者の救命に寄与することを目的とする.また,熱中症に特異的な形態学的・生化学的変化を明らかし,法医鑑定の実務への貢献も目的としている.飲酒酌酊は熱中症の一要因であるので,本研究では,熱中症の形態的変化を捉えるために,熱中症とアルコール投与を組み合わせた実験系を検討した.マウスを熱中症マウス,エタノールを腹腔内投与(2g/kg)した熱中症マウス,エタノールを腹腔内投与したマウス及び食塩水を腹腔内投与したマウスの4群に分け,各群5匹とした.熱中症マウスとエタノールを腹腔内投与した熱中症マウスを全身麻酔し,40°Cのインキュベータ中に45分間置いて直腸温を42°Cとし,続けて37°Cのインキュベータ中に15分間置いて直腸温を40°C以上とした.各群のマウスについて,血圧,直腸温度,血液ガス分圧,血液電解質及び血糖を経時的に測定した.各群のマウスを全身麻酔し,リン酸緩衝化パラホルムアルデヒドで灌流固定した.脳組織について多種類の一次抗体を用いたホールマウント免疫組織化学,通常の免疫組織化学,TUNEL法によるアポトーシスの検出を行って脳内細胞の変化の有無を調べた.熱中症マウスは,直腸温が40.6±0.2°Cであり,代謝性アシドーシスと呼吸性アルカローシスとなった.エタノール投与した熱中症マウスは,直腸温が41.2±0.2°Cであり,代謝性アシドーシスと呼吸不全となった.熱中症マウスは,脳の扁桃体中心核に神経細胞の活性化を示すc-fos陽性神経細胞が増加した.エタノール投与した熱中症マウスは,扁桃体中心核のc-fos陽性神経細胞がさらに増加した.本研究により,熱中症では脳の扁桃体中心核が活性化されることが判明した.また,エタノールは熱中症による扁桃体中心核の活性化を増強することも判った.扁桃体中心核には発熱を促進する役割があり,その活性化は熱中症における高体温と致死の機序に関与していると考えられた.扁桃体中心核の活性化は熱中症の剖検診断での指標となる可能性が示唆された.本研究では熱中症における脳神経障害に着目し、熱中症の脳内病態について脳内のタンパクと遺伝子の発現を形態学と分子生物学の両方の観点から捉え、熱中症患者の救命に寄与することを目的とする。本年度に行なった研究は以下のとおりである。1.マウス50匹(67週齢・3035g前後)をペントバルビタールの腹腔内投与で全身麻酔し、42°Cと37°Cのインキュベータ中に置いて熱中症マウスとした。2.熱中症マウス、エタノールを予め腹腔内投与した熱中症マウス、高張食塩水を腹腔内投与したマウス及びコントロールマウスについて、直腸温度、血液ガス分圧、血液電解質、血糖を経時的に測定した。4.熱中症がエタノール投与によって増悪する機序を明らかにした。

また、熱中症によって比較的特異的に生じる脳内の特定部位におけるタンパクの発現を見出した。5.現在、熱中症マウスからmRNAを抽出し、各種遺伝子のRT-PCR法、Differential Display法やマイクロアレイ法などの手法を用い、熱中症に特異的に発現する脳内遺伝子を同定する研究を行っている。本研究では熱中症における脳神経障害に着目し、熱中症の脳内病態について脳内のタンパクと遺伝子の発現を形態学と分子生物学の両方の観点から捉え、熱中症患者の救命に寄与することを目的とする。本年度に行なった研究は以下のとおりである。1.マウス50匹(67週齢・3035g前後)をペントバルビタールの腹腔内投与で全身麻酔し、42°Cと37°Cのインキュベータ中に置いて熱中症マウスとした。2.熱中症マウス、エタノールを予め腹腔内投与した熱中症マウス、高張食塩水を腹腔内投与したマウス及びコントロールマウスについて、直腸温度、血液ガス分圧、血液電解質、血糖を経時的に測定した。3.脳をホルマリン固定し、ビブラトーム切片を作成し、一次抗体c-fosを用いたホールマウント免疫組織化学を行い、熱中症によって活性化される脳内部位を特定した。4.熱中症によって活性化される脳内部位はエタノール投与によってさらに活性化されることを見出した。5.熱中症によって活性化される脳内部位からmRNAを抽出し、RT-PCR法を用いた各種遺伝子の発現を調べ、熱中症に特異的に発現する脳内遺伝子を同定する研究を行った。6.熱中症によって活性化される脳内部位からタンパクを抽出し、Western blot法、二次元電気泳動法を用いて熱中症に特異的に発現するタンパクを同定する研究を行っている。7.マウスに脳挫傷を作成し、熱中症状態で血管透過性の亢進の変化を調べ、熱中症による脳挫傷の増悪の有無を調べている。また、法医解剖における熱中症の剖検診断は熱中症に特異的な病理所見がないために除外診断に基づいており、本研究によって熱中症に特異的な形態学的・生化学的変化が明らかになれば、法医鑑定の実務にも貢献できる。本研究は熱中症の病態解析に関する基礎的研究であり、熱中症モデルマウスと脳挫傷モデルマウスを用いて次の研究を実施する。1)熱中症の脳で発現するタンパクと遺伝子を解析する、2)熱中症(高体温)が脳挫傷に及ぼす影響を明らかにする。1.脳挫傷マウスとコントロールマウスを全身麻酔し、40°Cのインキュベータ中に45分問置いて直腸温を42°Cとし、続けて37°Cのインキュベータ中に15分間置いた後に室温に置き、直腸温が40°C以上の熱中症マウスとした。2.熱中症マウスを全身麻酔し、リン酸緩衝化パラホルムアルデヒドで還流固定した。脳の切片についてc-fosの免疫組織化学を行った。その結果、熱中症では扁桃核にc-fosタンパクが発現することが判明した。熱中症による扁桃核のc-fos発現は、熱中症の診断に有用である可能性が示唆された。現在、熱中症マウスの脳からmRNAを抽出して脳内遺伝子の変動を解析中である。3.マウス(系統ddy、雌、5週齢、体重30g)を全身麻酔し、頭蓋骨の頭頂骨を露出する。小動物用のベンチレータと非観血式血圧計を装着した状態で、液体窒素を硬膜に接触させて脳挫傷を作成した。4.脳挫傷を伴うマウスを熱中症の状態とし、脳挫傷部分の色素漏出の程度を定量することで、熱中症(高体温)が脳挫傷に及ぼす影響を調べている。
子ども虐待事例に対する保健師のケアの検証と評価に関する研究

保健師が行った子ども虐待事例のケアを評価し、有効なケアと事例の変化について明らかにすることを目的とした。2006年度の予備調査の結果からケア項目を精選後、2008年度は子ども虐待の支援を行った保健師を対象に自記式調査を実施し、205例の回答を得た。その結果、子ども虐待が改善した群と保健師が「十分行った」ケアとに関連がみられた。【目的】保健師が行った子ども虐待事例のケアを評価し、有効なケアと事例の変化について明らかにした。【方法】1.研究対象及び方法:保健師が子ども虐待支援を行った結果、虐待等が悪化せず、維持・改善がみられた事例について、自記式質問紙調査を実施した。調査項目は次のとおりである。(1)把握時・現在またはケア終了時点の「虐待状況(虐待重症度、虐待行為)」「家族生活力量アセスメントスケール(家族ケア研究会が開発したスケールであり、家族が健康生活を営む能力を測定することを目的とし、9領域60項目から成る)」「社会資源(制度・サービス)活用状況」、(2)「保健師のケア内容(先行研究及び研究者らが帰納的に抽出した研究成果を用い、70項目から成る)」を「十分に行った」「行った」「行わなかった」「全く行わなかった」「非該当」で回答を得た。2.倫理的配慮:新潟県立看護大学の倫理委員会の承認を得た。3.分析方法:有効回答52例について、2時点(虐待事例把握時、ケア後)の「虐待状況」「家族生活力量」「社会資源」の変化と保健師及び他職種のケア内容との関連について分析した。分析にはSPSS ver.11.0J for Windowsを用いた。【結果】1.属性:回答した保健師の年齢は平均36.3歳(SD±7.64歳)、保健師職歴は平均11.8年(SD±7.51年)。2.子ども虐待の支援経験:子ども虐待支援経験年数は、平均4.4年(SD±2,90年)。3.保健師が行ったケア内容:「十分に行った」割合が高かった項目は「被虐待児の成長発達を確認した」32名(54.2%)、「保健師が味方であることを伝えた」24名(40.7%)、「出来ているところをほめた、認めた」23名(39.0%)であった。4.支援による事例の変化:Wilcoxonの符号付き順位検定によると、保健師のケア後ではケア前と比較し、「虐待の重症度」「虐待行為の数」「子どもの症状の数」「社会資源数」「家族生活力量」で有意に改善が見られた。5.「家族生活力量」の改善とケアとの関連:「住居環境の把握」「日常生活関係・生活リズム・衣・食・医療・教育)の把握」「家族の生活史の把握」「被虐待児の成長発達の把握」などを、「十分に行った」群に家族生活力量の各領域の改善がみられた。【目的】本研究の目的は、保健師が行った子ども虐待事例のケアを評価し、有効なケアと事例の変化について明らかにすることである。なお、2007年度の研究目的は、2006年度に実施した予備調査の解析を進め、本調査に向けた調査項目(ケア項目中心)の精選を行い、本調査への導入を図ることである。【方法】2006年度に実施した予備調査結果の解析を進めながら、設定したケア項目の妥当性を検討した。これらについて、文献をもとに研究者らの検討と保健師を対象としたプレテストを繰り返し、調査項目の修正・精選を進め、調査項目・調査票を完成させた。また、調査項目全般にわたって、記入漏れの目立った項目を見直し、記入のしかたについて「調査票記入の手引き」に説明を加えた。【結果】1.「虐待重症度」「虐待の症状」「虐待行為」「活用サービス資源」「家族生活力量」が子ども虐待のケアの評価指標として活用できる可能性が示唆された。2.予備調査で用いたケア70項目を精選した結果、「1.子どもの安全と成長発達の支援」6項目、「2.親を理解し、信頼関係を築く」5項目、「3.育児の負担・生活ストレスの軽減を図る」9項目、「4.虐待行為を回避するための支援」6項目、「5.家族の調整」5項目、「6.社会資源の紹介と導入」5項目、「7.関係機関と連携した支援」4項目、「8.支援の管理」3項目の8カテゴリ、合計43のケア項目を設定した。今後、これら8カテゴリ、43項目のケア実施状況と子ども虐待の改善度を調査し、分析する。【目的】保健師が実施した子ども虐待事例のケアと事例の変化を分析し、有効なケアについて明らかにする。【方法】1.研究対象及び方法:保健師が支援した子ども虐待事例について、自記式質問紙調査を実施。

調査項目は(1)把握時・現在(ケア終了)時点の「虐待状況(虐待重症度、虐待行為)」「家族生活力量アセスメントスケール(家族ケア研究会が開発したスケール:家族が健康生活を営む能力を測定することを目的とし、9領域60項目から成る)」「社会資源(制度・サービス)活用状況」、(2)「保健師のケア内容(18年度の予備調査のち修正した43のケア項目から成る)」。2.倫理的配慮:新潟県立看護大学倫理委員会の承認を得た。3,分析方法:各事例にっいて2時点(虐待事例把握時、ケア後)の改善度(「虐待状況」「家族生活力量」「社会資源活用」等の変化)と保健師のケア内容との関連について分析。分析にはSPSS ver.16.0J for Windowsを駕いた。【結果】1.属性:回収数は205例。回答した保健師の平均年齢37.6歳(SD±7.41歳)、保健師職歴は平均13.9年(SD±7.59年)。子ども虐待支援事例数は5例以下が44.4%。2.保健師が行ったケア内容:行ったケア内容を虐待改善群と非改善群で比較すると、改善群で「十分に行った」割合が有意に高かったケア項目は、「子どもの安全を確認したま「子どもの成長発達を支援した」「子どものこころの回復を図るようにした」の『子どもの安全と成長発達の支援』、「自分が出来ているところを気づくことができるようにした」の『育児負担・生活ストレスの軽減』、「他の家族成員に問題解決のための協力を要請した」の『家族の調整』、「問題解決に必要な社会資源を紹介した」「社会資源導入のために必要な支援をした」「キーパーソンに社会資源導入を説得した」の『社会資源の導入と調整』であった。
精神科における血栓塞栓症の解明：人工流路による画像解析

シリコン樹脂を加工したマイクロスケールの人工静脈モデルの開発を進め、より生体に近い人工流路デバイスとなるよう改良を進めた。直角になる部分をなるべく少なくして乱流による影響を受けて意図せぬ場所で血小板が活性化されないよう工夫した。上記の流路を用い、工学部にて設計・作成された特殊なポンプを用い、健常者血を成分分離して再合成して組成を調節したり、向精神薬を負荷したり、圧、流量、温度を調節したりすることによって、血栓のリスクと推測されている状態を再現した。結果、圧、流量、温度、薬剤添加はそれぞれ血栓の性状や生成タイミングに影響することがわかった。特に一部の向精神薬や鎮静薬は血小板の活性化と血栓生成に影響することを確認した。また、トロンビンを蛍光色素で標識し、フィブリン網ができはじめる少し前にトロンビンが急増して流れていく様子を顕微鏡で捉えた。実験で得られた知見について、工学系、基礎工学系の共同研究者と議論し、数理モデル化やシミュレーション方法についてより確実で再現性の高い方法の開発を進めている。実験作業の中心となっていた大学院生が第2子を妊娠・出産し、産休・育休に入った。そのため研究代表者が自ら実験作業を行っていたが、臨床業務が非常に多忙で研究時間の確保に非常に苦労を要する上に、不慮の事故で右手を受傷して、筆記、パソコン操作、ピペット操作などが全くできない時期が続いたこと。トロンビンの生成が血栓ができる初期段階に重要であることが確認できたが、トロンビンの動態を視覚化した例は過去にほとんどないため、工学系、基礎工学系と連携して、流体の中でのトロンビンの生成・拡散について数理モデル化を試みる。現在は健常被験者の血液を使っているが、実際の高リスクの患者被験者の血液を用いた実験を行い、数理モデルと実際の臨床像を比較する。予算のめどが立てば、より生体に近い条件を再現するため、人工血管流路の内壁に培養した内皮細胞の貼付を試みる。本研究の目標は、ヒト静脈内における血栓塞栓生成の初期変化を明らかにすることを目指す。初年度(平成29年度)の目標は、人工流路での静脈血栓生成の可視化と画像解析で、人工流路デバイスを用いて静脈を再現した観察システムを確立することであった。既に開発を進めている人口流路を例えば内壁を曲面にしたり、血管内皮細胞で覆ったりして、より生体の血管に近いものに改良することである。その上で、血栓生成の変化を画像でとらえ定量化する技術の確立を試みている。ただし、当初の計画にあった内皮細胞の培養はかなりの費用と時間がかかるため、一年以内での技術確立は困難と判断し、研究グループで独自で開発したマイクロスケールの現有の流路システムを用い、健常者血を成分分離して再合成して組成を調節したり、圧、流量、温度を調節したりすることによって、血栓のリスクと推測されている状態を再現した。画像解析を行うためにより安定して再現できて定量化しやすいマーカーを模索し、蛍光標識にて血栓の骨組みとなるフィブリン網構造、血小板の活性化、カルシウム放出、トロンビン放出などの可視化を試みた。これまで可視化の障害となっていた赤血球塊(静脈血栓の特徴である大量の赤血球のために光が遮断されてフィブリンの立体構造の観察が困難)に対し、赤血球の透明化に成功した。また、連携研究者の協力により、電子顕微鏡での血栓の観察を行い、フィブリン網の走行や構造を画像解析した。臨床業務・教育業務に追われ、研究時間の確保が困難であった。研究に参加している大学院生が不妊治療を経て妊娠し、出産・育児のために休学したため、実験を進める人手が足りなかった。・育児休暇をとっていた大学院生が復学したため、積極的に研究の遅れを取り戻す。・予算の都合で当初予定していた機材や試薬を購入することが困難になったが、現有の機器を利用したり、廉価な試薬を探したりして、実現可能な実験装置を作ってプロトコールを確定する。

トロンビンの生成が血栓ができる初期段階に重要であることが確認できたが、トロンビンの動態を視覚化した例は過去にほとんどないため、工学系、基礎工学系と連携して、流体の中でのトロンビンの生成・拡散について数理モデル化を試みる。現在は健常被験者の血液を使っているが、実際の高リスクの患者被験者の血液を用いた実験を行い、数理モデルと実際の臨床像を比較する。予算のめどが立てば、より生体に近い条件を再現するため、人工血管流路の内壁に培養した内皮細胞の貼付を試みる。臨床業務の多忙や大学院生の出産などが重なり、研究計画が予定より遅れ、当初予定していたほどの研究費を使用しなかった。物品費に十分な予算を補填するために、出張費など一部の出費を私費で補わざるを得なかった。支給される額と研究計画で見積もっていた額にどうしても開きがあるため、研究計画そのものを見直しながら、遂行可能なプロトコールを作り直す必要があった。大学院生が出産したり研究代表者が受傷したりするなど健康上の理由があり、計画が遅れ気味であるが、まずは健康状態の回復を待ってから当初の計画を進める。
トラス化を意識したシザーズ型緊急橋の補強対策が耐震性能向上に与える影響

本研究の目的は,トラス橋の形を意識したモバイルブリッジの架橋後の補強手法を提案し,それらが動力学特性や耐震性能の変化に及ぼす影響を明らかとすることにある。本研究の遂行によって,被災現場における橋の安全性をより現実的な観点から評価でき,シザーズ型緊急橋の実用化を大きく促すことが期待される。平成30年度は,(1)最適化による補剛レイアウトの提案,(2)補剛材を含む地震応答解析,(3)実証実験用の補強部材の設計製作を行った。項目(1)では,これまでに試作された車両用のシザーズ型緊急橋を対象に補剛材を含む寸法最適化を行い,分布荷重下での補剛レイアウトについて検討した。さらに橋の格間をパラメータとし,長スパン化に対する傾向を探った。項目(2)では,汎用解析プログラムMarcを用い,補強効果を検証するために基礎解析,ならびに,地震応答解析を実施した。ここでは,床版を上弦材とみなした場合の補強効果を検証し,無補強時に対して応力や変位が大きく低減されることを確認した。項目(3)では,次年度の実証実験に向けた補強部材の設計を行い,製作した。研究初年度は,実証実験に向けた基礎データの収集と補強部材の製作・実証実験を予定していたが,最適レイアウトの見解を固めるためにダブルワーレントラス系をはじめ,種々の補剛レイアウトをベースとした寸法最適化を主眼に置き,実証実験は次年度へと変更した。異なる格間数下での重量最小化問題では,補強材が上弦材・下弦材として作用することによって,部材に生じる曲げモーメントを大きく低減することを確認した。特に圧縮部材は支点部からアーチを描くように部材断面が大きくなっていった。また支点上には鉛直材を設置した方がより効果的であることを確認した。加えて,骨組モデルによる基礎的な地震応答解析を実施し,補強効果を検証するための知見を収集した。今後の予定として,既に保有している実験橋を用いた実証実験を行い,静的だけでなく動的特性の変化についても明らかとする。この実証実験では,シザーズ橋の展開角や補強材の位置に応じた静動的な力学特性の変化に着目する。なお圧縮部の補強材は,展開角の違いに対応できるように可変式で,既に製作完了している。また実証実験と並行して応力集中部の評価が行えるようにシザーズ橋の詳細モデルの構築を行い,補剛シザーズ橋の地震応答解析に繋げたい。
カドミウム汚染地域住民にみられる尿細管障害の性差に関する研究

富山県神通川流域カドミウム(Cd)汚染地域に長年居住し,かつ早朝尿中のβ_2-microglobulin(β_2-m)が1,000μg/gcreatinine以上を呈した男性住民73名(5671才)を対象に,肝機能および骨代謝に関する検査を行い,以下の結果を得た.1.β_2mの再吸収機能を表すβ_2mクリアランス(Relatire clearance of β_2-m)の幾何平均値は4.5%であった. β_2-mクリアランスの正常値は約0.1%70才以上でも0.3%を超えない.すなわち尿細管におけるβ_2-mの高度の再吸収障害が認められた.2.尿細管機能検査として従来より用いられている尿酸クリアランス(Relative clearance of uric acit)の高値を認め, 13名(18.3%)は30%以上であった.またほとんどの例が正常上限値の13%を超えており,尿細管における尿酸のhandlingに異常を認めた.3.尿細管リン酸再吸収能TmP/GFRは, 44名(62%)が2.5mg/dl未満の低値であり,尿細管におけるリン酸の再吸収低下が認められた.4.クレアチニンクリアランス50ml/min以下の低値例が28名(38%)みられ,糸球体濾過の低下が認められた.5.骨〓縮度をMicrodensitmetry法によって解析した.尿β_2+mが高い例ほどMetacarpal indexおよびΣGS/D値が低下していた.すなわち,骨量の低下が認められた.6.尿細管障害例のビタミンD代謝異常の有無を検討した.血中PTHは全例1.2ng/ml以下であった.血中25OHDは低値を示した.他方, 1.25(OH)_2D値はほとんどの例が正常範囲であった.7.以上より,富山県神通川流域Cd汚染地住民では,男女ともに多発性尿細管機能異常症(Fanconi症候群)の発症が認められた.機能障害の程度は男女とも軽症例から重症例まで存在し,男女差はみられなかった.しかし,骨量はあきらかに女性で減少しており,かつ尿細管障害が高度となるほど,骨量の減少は顕著であった.したがって,骨病変は女性に発生しやすいと考えられた.富山県神通川流域カドミウム(Cd)汚染地域に長年居住し,かつ早朝尿中のβ_2-microglobulin(β_2-m)が1,000μg/gcreatinine以上を呈した男性住民73名(5671才)を対象に,肝機能および骨代謝に関する検査を行い,以下の結果を得た.1.β_2mの再吸収機能を表すβ_2mクリアランス(Relatire clearance of β_2-m)の幾何平均値は4.5%であった. β_2-mクリアランスの正常値は約0.1%70才以上でも0.3%を超えない.すなわち尿細管におけるβ_2-mの高度の再吸収障害が認められた.2.尿細管機能検査として従来より用いられている尿酸クリアランス(Relative clearance of uric acit)の高値を認め, 13名(18.3%)は30%以上であった.またほとんどの例が正常上限値の13%を超えており,尿細管における尿酸のhandlingに異常を認めた.3.尿細管リン酸再吸収能TmP/GFRは, 44名(62%)が2.5mg/dl未満の低値であり,尿細管におけるリン酸の再吸収低下が認められた.4.クレアチニンクリアランス50ml/min以下の低値例が28名(38%)みられ,糸球体濾過の低下が認められた.5.骨〓縮度をMicrodensitmetry法によって解析した.尿β_2+mが高い例ほどMetacarpal indexおよびΣGS/D値が低下していた.すなわち,骨量の低下が認められた.6.尿細管障害例のビタミンD代謝異常の有無を検討した.血中PTHは全例1.2ng/ml以下であった.血中25OHDは低値を示した.他方, 1.25(OH)_2D値はほとんどの例が正常範囲であった.7.以上より,富山県神通川流域Cd汚染地住民では,男女ともに多発性尿細管機能異常症(Fanconi症候群)の発症が認められた.機能障害の程度は男女とも軽症例から重症例まで存在し,男女差はみられなかった.しかし,骨量はあきらかに女性で減少しており,かつ尿細管障害が高度となるほど,骨量の減少は顕著であった.したがって,骨病変は女性に発生しやすいと考えられた.
色覚バリアフリーを実現する再配色アルゴリズムの開発

2色覚など、正常色覚とは異なる色覚特性をもつ人は、特定の色の組み合わせについて弁別が難しいという問題を抱えている。例えば,ホームページ上では様々な色を用いて情報が表現されているが、色の違いにより表現された情報は2色覚者にとって読み取りにくい場合がある。本研究では、2色覚者にも見やすい配色にする色変換アルゴリズムの開発を行った。本研究では、Goochらにより提案されたColor2Grayアルゴリズムを応用することで、目的とする色変換の実現を目指した。Color2Grayは色の違いを反映したモノクロ画像を得る手法である。提案手法では、正常色覚における色の違いを2色覚における色の違いに反映させるが、その際にColor2Grayを応用した。まず、発展的なColor2Grayを提案した。オリジナルの方法では、無彩色の明度成分も修正され、出力画像が不自然な印象となることがあった。無彩色がそのままの明度で出力される(これをグレースケール保存という)ように改良したColor2Grayを提案した。また、色の違いにより表わされた情報が2色覚において読み取りにくくなるのは、弁別困難な色が隣接している場合である。本研究では、隣接している色の組み合わせを重点的に考慮し、かつ、グレースケール保存も実現した手法も提案した。次に、グレースケール保存を考慮したColor2Grayを応用して、特定の2色覚におけるコントラスト(色の見分けやすさ)改善を実現する手法を提案した。この方法では、2色覚のうち、1型・2型・3型のいずれかを指定し、その色覚に対してコントラスト改善のための色変換を行う。最後に、1型・2型両方の色覚に対して同時にコントラスト改善を行う手法を提案した。これにより、正常色覚者,1型および2型2色覚者に対して同時に見やすい画像を提供することができる。2色覚など,正常色覚でない色覚特性をもつ人は,特定の色の違いを弁別しにくいという事情を抱えている.例えば,インターネット上のホームページでは様々な色を使って情報が表現されているが,2色覚者には色の違いにより表現された情報がうまく伝わらない場合がある.本研究では「色覚バリアフリー」の実現を目的とする.具体的には,画像中の色を適切に再配色することで2色覚者にも見やすい画像を作成するアルゴリズムの開発をめざす.当該年度では,2色覚者の中でも多くを占める1型2色覚(P型色覚)及び2型2色覚(D型色覚)を対象とした色変換アルゴリズムを開発した.提案アルゴリズムでは,P型またはD型色覚において弁別が困難である色を選択的に修正することで,2色覚におけるコントラストを高める.しかし,例えば赤色を青色にするような修正を施した場合,正常色覚においても2色覚においても色の印象は激変し,奇妙な印象の画像となることが多い.そこで,提案アルゴリズムでは2色覚における明度を修正することとした.明度のみを変更すれば赤色が青色になるようなことはなく,自然な色修正結果が期待できる.更に,色修正にあたり,正常色覚における色相が変更されないように制約を加えた.また,画面上に表示可能な色修正画像を得るためには,色域を考慮する必要がある.色域考慮のために必要となるアルゴリズムについても研究を行った.上述したように,正常色覚および2色覚において,自然かつ視認性の良い画像を得るアルゴリズムを開発した.提案アルゴリズムによる色変換結果は,2色覚での見え方を模擬する方法によって評価した.実際に良好な色変換結果が得られることを確認した.2色覚など、正常色覚とは異なる色覚特性をもつ人は、特定の色の組み合わせについて弁別が難しいという問題を抱えている。
非連続テキストの熟考・評価力の算数科授業における検証

本研究は,国語科で培ったことばの力が算数科で有効に働くかを検証しようというものである。非連続型テキストに出会わせる機会として,算数科(とりわけ「統計」)は大変有効であったと考える。資料からねらいに合ったデータを抽出するためには,資料の中にある言葉に着目する力が不可欠であり,全体像をとらえるためには,資料の部分ごとの内容を理解し,適切に整理し・関連づける力が必要である。また,資料をもとにした推論や,複数の資料を用いた多面的な考察の仕方についても段階的に指導していく必要がある。これらは国語科の指導事項と密接に関わるものであり,日常から国語科においてつける力を他教科でもその特性に応じて並行して指導し,習熟を図っていくことの重要性を実感した。「熟考・評価」を行うためには,相互の理解を深め合うための論理的なコミュニケーション力の育成が重要である。理由を明らかにして自分の考えを述べる技能は定着しつつあるが,「技能の活用」あるいは「他者との関係づくり」という視点での表現力育成においては今後の課題である。意識調査の結果,自己の資料の見方の変容を実感できたものや,資料を吟味することの楽しさや,資料の工夫のよさ気づけたものが多く見られた。児童はこのような学習の経験が十分でないため,書き方や読み方の指導と同時にこのような資料考察の学習を意図的に仕組んでいくことは幅広い読解表現力育成において有効であると考える。今後もさまざまなテキストに対して自分の考えや意見に対する自分なりの根拠をもたせる場を日常的に設定しながら,各教科を通じて筋道を立ててしっかりと説明できる力をつけていきたい。同時に算数科においては,自力解決場面や話し合い場面,またノート指導の工夫を行い,説明することを前提とした表現活動を充実させていくことで,児童の数学的な表現技能の習熟をはかるとともに,有効な説明方法を選択させながら活用させ自己評価させる活動を通して,説明技能を能力として定着させていきたい。
代謝調節機能をもつ分裂酵母の分泌ファクターの同定

分裂酵母が分泌し、他の分裂酵母細胞に対して作用し、窒素源(アミノ酸等)の取り込みを変化させる化合物として炭素数18のヒドロキシ脂肪酸およびアセトキシ脂肪酸を同定した。本研究により、分裂酵母においてこれらの化合物(分泌ファクター)を介した窒素源確保のための細胞間情報交換システムが存在することが示唆された。生物にとって細胞外からの窒素源の取り込みおよび細胞内におけるアミノ酸合成は、生命を維持する重要な代謝機能の一つである。一方、単細胞生物は環境変化に迅速に適応する代謝機構が備わっていることが知られている。例えば、NH4+のような利用しやすい窒素源が存在する場合、アミノ酸などの利用しにくい窒素源の取り込みが阻害される。本研究ではモデル生物として有用な分裂酵母の環境変化に適応する代謝機構を明らかにすることを目的として、下記の2テーマについて研究を行った。先行研究で分裂酵母のeca39Δ株(分岐鎖アミノ酸(BCAA)アミノ基転移酵素遺伝子破壊株)における窒素源の取り込みについて、NH4+およびBCAA添加培地では生育不可能、グルタミン酸添加培地では野生株の近傍でのみ生育可能という極めて興味深い発見をした。そこで、この窒素源の取り込みに関して細胞間で行われている情報交換の詳細を明らかにすることを目的として、何らかの“分泌ファクター"の存在を仮定し、その実体もしくはコード遺伝子の同定を目指して研究を行った。コード遺伝子の同定について分裂酵母の遺伝子破壊株ライブラリー(約3,000株)および遺伝子過剰発現株(約5,000株)ライブラリーを用いて、グルタミン酸添加培地上でeca39Δ株の増殖が回復しない株のスクリーニングを行った。その結果、13遺伝子破壊株および19遺伝子過剰発現株が見出され、これらはグルタミン酸添加培地上でeca39Δ株の増殖回復を促す“分泌ファクター"に関係のある遺伝子である可能性が示唆された。“分泌ファクター"そのものの同定について、eca39Δ株の増殖を回復させる活性成分の存在が明らかになった野生株の培養上清および菌体分画を用いて、様々な有機溶媒による分画およびpH依存性を調べた。その結果、“分泌ファクター"は酸性の脂溶性分子であると考えられた。酵母は細胞膜上にある透過酵素を介して様々な窒素源を取り込み、利用する。細胞が利用しやすい質の良い窒素源(アンモニア、グルタミン酸等)が培地中に存在するときには、窒素源として利用しにくいアミノ酸の取り込みは阻害される。分裂酵母において、eca39遺伝子は分岐鎖アミノ酸(Branched-chain amino acid; BCAA)アミノ基転移酵素をコードし、BCAA(ロイシン、イソロイシン、バリン)を合成する唯一の経路の最終段階の反応を触媒する。eca39遺伝子の破壊株(eca39Δ株)はグルタミン酸を含む培地上において、BCAAが含まれていても取り込みが阻害され、生育不可能となった。しかしながら、同様の培地条件であっても、野生株の近傍においてはeca39Δ株が生育可能となる適応現象を偶然に見出した。この現象は、野生株から細胞外へ分泌された何らかの物質(分泌ファクター)により、eca39Δ株におけるアミノ酸の取り込み能が回復することで引き起こされたと考えられる。平成26年度は、生化学的手法を用いて「分泌ファクター」の同定を試みた。培養上清の抽出液を用いて、様々な溶媒による分画を行い、pH依存性も試験したところ、分泌ファクターは酸性の脂溶性分子であることがわかった。そこで培養上清中の「分泌ファクター」を酢酸エチルで抽出後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーおよびHPLCで分画・精製した活性画分についてLC/MS及びNMRで解析し、化合物を2種同定した。現在、これらの化合物を合成して活性を確認中である。本結果は、分裂酵母において化合物(分泌ファクター)を介した窒素源確保のための細胞間情報交換システムが存在することを示唆する。前年度にスクリーニングを行った分泌ファクター生成等に関連する遺伝子群と合わせて解析を進めていくことにより、このシステムのメカニズム詳細を明らかにしていきたい。分子生物学、遺伝学分画による分泌ファクターの同定にやや時間がかかっているため、次年度に行う予定であった「eca39Δ株の生育の回復を促進させる分裂酵母遺伝子過剰発現株の探索」を今年度に行い、全体として計画通りに進むよう調整を図った。分画精製による分泌ファクターの同定に注力する。分泌ファクター同定後に、分泌ファクターを作用させた際の代謝物変化を受託のメタボローム解析を利用して調べ、分泌ファクターの詳細な作用機構同定を行う。