hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イネの穂の遠赤外線乾燥特性と非生物的ストレス抵抗性に関する研究

イネにおける白穂発生は,非生物的ストレスによる減収要因である.白穂発生程度の違いを明らかにするために,新しい遠赤外線乾燥法を用いて穂に含まれる水分の構成を調べた.穂の水分には蒸発しやすい部分(成分1),やや蒸発しやすい部分(成分2)があった.成分2は生育と気象変化に対して安定していたが,成分1は不安定であった.二つの成分が占める割合は品種で異なり,成分1が多い品種ほど塩害による白穂発生が大きい傾向があった.イネにおける白穂発生は,非生物的ストレスによる減収要因である.白穂発生程度の違いを明らかにするために,新しい遠赤外線乾燥法を用いて穂に含まれる水分の構成を調べた.穂の水分には蒸発しやすい部分(成分1),やや蒸発しやすい部分(成分2)があった.成分2は生育と気象変化に対して安定していたが,成分1は不安定であった.二つの成分が占める割合は品種で異なり,成分1が多い品種ほど塩害による白穂発生が大きい傾向があった.イネにおいて塩害,旱害,暴風,フェーンなどによって白穂が発生すると,収量は著しく低下する。白穂は穂の水分が極端に失われることによって発生すると考えられていると同時に,発生の難易に品種間差がある。品種間差の要因は穂に水を供給する能力の差によって説明されることがあるが,穂そのものの乾燥特性にもよっていると推定される。しかし穂の乾燥特性を調べる確実な方法はなかったので,本研究では遠赤外線乾燥法を提案した.本年度は穂の乾燥特性の発育にともなう変化を明らかにするとともに,乾燥特性と塩ストレスによる白穂発生の難易との関係を検討した.穂の乾燥特性は,出穂前後から登熟まで変化した。乾燥速度は出穂後時間の経過にともない低下することを見出すとともに,乾燥経過から穂に含まれる水の性質ごとの量を推定できることを提案した。それによると,出穂前後には著しく蒸発しやすい水分を含むが,この水分量は登熟にともない急速に減少した。また,主として内外穎に含まれると考えられる水は多孔質体に含まれる水と同じような振る舞いをした.さらに玄米に含まれる水は,多孔質体を通した蒸発と類似した振る舞いをした。白穂は出穂後すぐに発生することから内外穎に含まれる水の乾燥特性を塩ストレスによる白穂発生の難易が異なる品種で比較した。その結果,乾燥特性は塩ストレスによってあまり変わらないものの,白穂の発生しやすい品種の穂の乾燥特性は発生し難い品種のそれと異なる傾向が認められた。以上のように,遠赤外線乾燥法によってイネの穂に含まれる水分の性質を識別できることを見出すと同時に,その特性によって塩ストレスによる白穂の発生難易を判定できる可能性を示した。本成果は,塩ストレスによる白穂発生の難易を判定する方法を提案するもので,イネ栽培に重要な貢献をするものであると考えられた。イネにおいて土壌の乾燥,塩害,フェーンなどの非生物的ストレスにともない白穂が発生すると,著しく不稔が発生し,収量が減少する.土壌の乾燥にともなう白穂の発生は穂の乾燥によると考えられていると同時に,発生の難易に品種間差があることが知られてる.一般に,この品種間差は穂の水分特性と関係がなく,植物体の水分状態を良好に維持する能力,例えば,根をよく張ることによって土壌の水分を確保することによっていると考えられている.しかし本当に穂の水分特性が白穂発生の難易と関係がないかどうかは十分に検証されていない.そこで本研究では新たに遠赤外線で見出される穂の乾燥特性と土壌乾燥による白穂発生の難易との関係を検討した.土壌を詰めたポットに水稲と陸稲各2品種を栽培し,出穂期にポットの水を排水するとともに給水を停止することによって土壌を乾燥させた.水稲と陸稲ともに土壌の乾燥にともない白穂が発生した.白穂は穂の水分含有率の低下したがい発生し,白穂が発生する水分含有率は水稲と陸稲で変わらなかった.ただし,植物体の水分含有率に対する穂のそれの低下程度は水稲に比べて陸稲で大きく,陸稲の穂の方が乾燥しやすかった.このため,植物体の乾燥に対する白穂の発生程度は陸稲のほうが大であった.一方,遠赤外線乾燥法で穂の乾燥特性を調べたところ,乾燥開始後速い速度で失われる水と乾燥が進んでからゆっくりと失われる水に分けられた.穂の乾燥速度はどちらの成分の水分についても陸稲の方が水稲より失われやすかった.したがって,遠赤外線乾燥法によって見出される速い乾燥特性の穂を持つ品種は,土壌乾燥に対して白穂を発生させやすいと考えられた.ところで,穂全体の水分は日没後増加し,夜明け後に低下することが見出された.この変化は遠赤外線乾燥法で乾燥開始後速い速度で失われる水分の変化のみによっており,乾燥が進んでから失われる水分は日変化しないことを見出した.地球環境の変化にともないさまざまな非生物的ストレスが作物の生産に影響を与えている.イネにおいては干ばつ,塩害,高温乾燥風害などの非生物的ストレスによって白穂が発生し,収量が著しく低下する白穂は穂の乾燥にともない発生するとともに,白の穂発生程度は品種や栽培条件によって変わることが知られている.白穂発生の違いをもたらす要因には茎維管束の通導性とともに穂の乾燥特性も要因の一つであると考えられているが,後者に関する研究は進んでいない.そこで本研究では穂の乾燥特性を新しい遠赤外線乾燥によって示すとともに非生物的ストレスによる白穂発生との関連を検討してきた.

これまで塩ストレスと土壌乾燥ストレスに関して検討してきたが,本年度はフェーンすなわち高温乾燥風による白穂発生について研究した.ポットに栽培したイネの穂に高温乾燥風を与え白穂発生させる方法について検討した.熱風発生機を用いてイネの穂に高温乾燥風を与えたところ,白穂発生は暴露時間が長いほど増加したが時間が同じでも白穂発生程度が異なることがあった.そこで暴露中の積算温度に対して白穂発生程度を整理したところ,両者の関係はより安定した.この関係をもとに高温乾燥風に対する白穂発生程度を評価したところ,品種間差はみられたものの差は小さかった.さらにケイ酸施肥によって白穂発生が小さくなる品種と影響を受ない品種がみられた.一方,遠赤外線を使った穂の乾燥特性は品種で差がみられたが,ケイ酸施肥による変化はわずかであった.したがって,穂の乾燥特性と高温乾燥風による白穂発生との関係はさらに研究される必要があると考えられた.
黄色ブドウ球菌を用いたアトピー性皮膚炎の成因と治療法の解析

当該研究では、黄色ブドウ球菌皮膚感染と、アトピー性皮膚炎の発症の因果関係について検討した。皮膚表面における黄色ブドウ球菌の定着には、皮膚バリアー機能異常があげられる。そこでマウス背部の毛を脱毛し表皮を露呈した場合(条件1)、またはそこに0.5%DNFBを塗布して接触性皮膚炎を起こした場合(条件2)の黄色ブドウ球菌の定着及び病変の有無について検討した。条件1及び条件2の状態のマウスをネンブタール麻酔後、黄色ブドウ球菌の菌液を皮膚に綿棒で塗布した場合、感染1週間後の皮膚から黄色ブドウ球菌は検出されず皮膚の病変も認められなかった。次に条件1のマウスを麻酔し、皮膚に菌液を染み込ませた絆創膏を貼り、その上をビニールテープで覆い、密封状態にした場合の菌の定着及び皮層症状を観察した。1)塗布後1週間後の患部では、黄色ブドウ球菌の検出及び痂皮の形成が認められた。2)痂皮を形成した皮膚では黄色ブドウ球菌が検出され、形成しないマウスでは菌も検出されなかった。3)脱毛1週間後に同様の感染を行っても、皮膚感染及び病変はおこらなかった。4)痂皮を形成したマウス皮膚に同様の処置を繰り返し行うと、皮膚への黄色ブドウ球菌の定着は持続したが、痂皮を形成後、無処置で飼育した場合は自然治癒した。条件2のマウスに上記と同様の実験を行った場合、感染1週間後の皮膚には条件1よりも大量の菌の検出が認められ、接触性皮膚炎の周辺部では痂皮の形成が認められた。以上の結果より、黄色ブドウ球菌の定着は皮膚バリアーの破壊だけでは起こらないが、密封条件になると容易に黄色ブドウ球菌の感染が起こり、定着と皮膚バリアーには因果関係が認められた。また脱毛といった皮膚の損傷でも黄色ブドウ球菌の定着及び痂皮の形成が起こることから、黄色ブドウ球菌感染自体がアトピー性皮膚炎の増悪に大いに関与している可能性が示唆された。当該研究では、アトピー性皮膚炎モデルマウスを用い、アトピー性皮膚炎の発症と感染性及び治療方法について検討した。OVA感作マウスの皮下に空気を5ml注入しポーチを作製し、ポーチ内へOVA・黄色ブドウ球菌を投与し、24時間後の細胞数及び菌数を測定した。浸潤細胞数においては、OVA群及び対照群である生食投与群は同程度であったが、ポーチ洗浄液及び浸潤細胞内に含まれる菌数は、OVA群において減少の傾向がみられた。好酸球に関しては、OVA群において対照群よりも多量の好酸願粒を観察した。ポーチ感染後、2時間後・24時間の脾臓中には菌が検出されなかったことから、浸潤細胞により貧食殺菌が行われ、その際OVA感作群ではより強い殺菌が行われたと考えられる。以上のことから、黄色ブドウ球菌感染自体はOVA感作マウスの細胞浸潤に影響を与えず、抗原刺激により浸潤した細胞は,むしろ黄色ブドウ球菌のクリアランスに有効である可能性が示唆された。次にOVA踏感作マウスの皮下(ポーチ中)にStaphylococcal enterotoxin C(SEC)を投与し、浸潤細胞数を比較した。対照群(C)、対照群の皮下にOVAとSEC投与したマウス(COS)、OVA感作マウスの皮下にOVA投与したマウス(OO)、OVA感作マウスにOVAとSECを投与したマウス(OOS)のポーチ洗浄液中の全細胞数は、C群と比較し、COS群ではC群の2倍、OO群は3倍、OOS群では6倍の細胞数の増加が認められた。好酸球数に関しては、C群と比較し、COS群ではC群の3分の1、OO群は4倍、OOS群では5倍の好酸球数の変動が認められた。以上の結果から、正常状態でもSECは細胞浸潤に影響を与えるが、抗原刺激によりある程度細胞浸潤が起きていた場合、SECによりさらに強い細胞浸潤が起こる可能性が示唆された。

条件2のマウスに上記と同様の実験を行った場合、感染1週間後の皮膚には条件1よりも大量の菌の検出が認められ、接触性皮膚炎の周辺部では痂皮の形成が認められた。以上の結果より、黄色ブドウ球菌の定着は皮膚バリアーの破壊だけでは起こらないが、密封条件になると容易に黄色ブドウ球菌の感染が起こり、定着と皮膚バリアーには因果関係が認められた。また脱毛といった皮膚の損傷でも黄色ブドウ球菌の定着及び痂皮の形成が起こることから、黄色ブドウ球菌感染自体がアトピー性皮膚炎の増悪に大いに関与している可能性が示唆された。
「満洲国」時期の在満朝鮮人社会の実態

本年度は主に「満洲国」建国(1932年3月)から満洲農業移民政策の「最高の憲典」とも言われた「満洲開拓政策基本要綱」(1938年12月)が策定された時期の朝鮮人移民統制政策の成立・変遷過程と、同時期における朝鮮人移民の生活実態について詳しく検討を行った。まず第一に、「試験的移民期」である「満洲国」建国初期、つまり、1937年度からの官的移民実施機関の「鮮満・満鮮拓植」会社による朝鮮人統制移民が本格的に開始された以前、満洲への朝鮮人農業移民計画は朝鮮農村の過剰人口問題と朝鮮南部の大量内地渡航者による日本国内の治安・労務問題の解決策として、最初は総督府によって立案され、政策作成にあたっても一時は主導権を握っていたものの、「二二六事件」をきっかけに、主導権は関東軍側へ移ったのを明らかにした。第二に、朝鮮人新規移民に対する統制政策の成立・変遷経過は、初期の在満朝鮮人の「安定」から新規入満者の「地域的・数的・質的」制限へ変化したことと、移民送出側の朝鮮総督府と移民受入れ側の「満洲国」(関東軍)の移民実施過程においての役割を体系的に把握した。第三に、この時期における新規統制移民の各形態(集団・集合・分散)の相違点を解明し、集団移民は「満鮮拓植」、集合移民は「金融会」および「農務契」によって統制指導されたが、分散移民に対しては有効な統制方策が実施されなかったのが解明した。第四に、「満洲事変」以降に形成された朝鮮人と中国人の雑居部落の生活実態を体系的に分析することによって、朝鮮人満洲移民の主流である分散移民が満洲農村社会へ定着できた原因の一部を解明した。上述の研究成果は朝鮮人満洲移民政策史の空白部分を埋めることになり、今後の朝鮮民族解放運動における在満朝鮮人の役割解明に大きく寄与できるのであろう。満洲における朝鮮人共産主義運動を解明するためには、運動主体の方針・綱領・組織および運動の経過を研究するのは重要な意義を有するが、その研究だけでは不充分で、まず、共産主義運動の主体的諸条件と客観的諸条件を明らかにしなければならない。そこで、中国と朝鮮両方の民族解放運動を同時に担われた在満朝鮮人共産主義者を生み出した客観的諸条件の一つである朝鮮人満洲移民過程を分析することは必ずしも無意義なことではないであろう。彼らの満洲における地域的分布、社会的地位、生業構造などの特徴を検討し、在満朝鮮人共産主義運動の客観的諸条件はいかに形成されたかを追究する。ところで、従来の朝鮮人満洲移民史研究は、主に「満洲事変」以前のものが多く、「満洲国」建国初期、つまり、1937年から本格的に始まる公的機関の斡旋による朝鮮人「集団移民」時期以前については、まだ解明していないところが多々ある。例えば、日本人の満洲農業移民計画は終始関東軍によって計画・実施されたが、朝鮮人満洲移民政策に対しては関東軍、朝鮮総督府、日本政府(拓務省、陸軍省、外務省など)の見解がしばしば不一致で、真のイニシアチブがどっちにあったかは不明である。報告者は本年度の研究を通して、建国初期における朝鮮人移民政策の立案過程と移民実施・助成施設である「鮮満拓殖会社」(日本政府法人)「満鮮拓植会社」(「満洲国」政府法人)設立過程を具体的に検討し、この時期の朝鮮人満洲移民計画案の主導者がどの機関であったか、どのような背景下で作成されたか、いかなる特質をもつ移民案であったかを解明したのである。これは在満朝鮮人共産主義運動を明らかにするための基礎的研究ともいえる。
SERS効果を利用したラマン光学活性の測定と応用

本研究においては、表面増強ラマン散乱(SERSと略称)を利用して振動光学活性の一種であるラマン光学活性(ROA)を利用して、アミノ酸のSERとーROAスペクトルの測定を目指したものである。SERS効果は銀粒子のコロイド溶液により誘起させることを試みた。まずSERSが起る条件としてコロイド溶液の状態をSEMおよびUVスペクトルにより検討した。その結果、SERSが誘起され、かつ、長時間安定であるには、コロイド粒子が細状に凝集していることが必要条件であることが分った。コロイド粒子がこのように凝集するとUVスペクトルに見られる表面プラズモンの吸収帯の長波長側に新しいバンドが現われ、時間と共に大きくなった。したがって、UVスペクトルの様子を見ることにより、ある程度SERSが誘起するかどうか分る。また、SEMによりコロイド粒子の凝集状態を観測することによってSERSが誘起されるかどうか判定がつくことが分った。ROAは振動スペクトルに基く光学活性であるから、このSERSーROAが測定でき、信号を解析すれば分子のコロイド粒子への吸着状態の豊富な情報が得られることが期待される。ROAは、一般に次のように表わされる。△=(I_z^rーI_z^l)/(I_z^r+I_z^l)、ここでI_z^r、I_z^lはそれぞれ、右周りおよび左周りのdepolarizedなラマン強度である。1981年にMoskovitzらが理論的にSERSをROAの測定に応用すれば△値がSERSにより吸着分子とコロイド粒子の間の励起光の電場勾配の存在のため増大することを示唆したが、実験的には全く証明されなかった。そこで、本研究ではLーフェニルアラニンの銀コロイド溶液について、実験的にいろいろ工夫して900950cm^<-1>に現われるSERSバンドについてROAの測定に成功した。この成果は世界でも初めて得られたものであり、種々の応用性が考えられる。
PCR-SSCP法を用いた三日熱マラリア伝播阻止ワクチン抗原変異の解析

マラリアワクチン開発において、流行地のマラリア原虫におけるワクチン抗原の抗原変異を広範に解析しておくことは必須の研究課題である。本研究では、多数の検体の抗原変異解析を簡便に行えるPCR-SSCP法を応用し、三日熱マラリア流行地におけるマラリア伝搬阻止ワクチン抗原であるオーキネート表面蛋白の抗原変異を解析することを目的とした。まずPCR-SSCP法の条件の至適化を行う為に、三日熱マラリア伝搬阻止ワクチン抗原Pvs25及びPvs28遺伝子の全長を増幅できるPCRプライマーを合成した。三日熱マラリア原虫バングラデシュ分離株を用いた抗原変異解析から得られた4種類のPvs25遺伝子及び、16種類のPvs28遺伝子のプラスミドクローンを陽性コントロールとし、これらを鋳型としたPCRにより得られたDNAの電気泳動を行い、銀染色によって検出した。その結果、Pvs25では4種全ての遺伝子変異がこの方法を用いて検出できた。一方、Pvs28は全体を増幅すると、約5種類に分類できたのみであった。そこで制限酵素BsmIでPvs28のPCR産物を3本に切断した後SSCP分析を行った。その結果16種類のうち少なくとも12種類が分類可能となった。この方法を用いて、タイの流行地におけるPvs25及び、Pvs28遺伝子の抗原変異の解析を行った。得られた18個のタイ分離株からPvs25及びPvs28遺伝子をPCR増幅し、確認のため直接その塩基配列を解析した。その結果、Pvs25遺伝子には3種類、Pvs28遺伝子には12種類が見出され、そのいずれも上記で確立されたPCR-SSCP法によって解析可能であった遺伝子型のいずれかと同一であった。以上の結果から、本研究で確立されたPCR-SSCP法に基づく抗原変異解析法は、点突然変異が複数存在する様なマラリアワクチン抗原の変異解析に有用であることが示唆された。マラリアワクチン開発に於いて、流行地におけるワクチン抗原の抗原変異を広範に解析しておくことは必須の研究課題である。本研究では、多数の検体の抗原変異解析を簡便に行えるPCR-SSCP法の至適化を行い、これを応用して、タイ国内の三日熱マラリア流行地におけるマラリア伝搬阻止ワクチン抗原であるオーキネート表面蛋白の抗原変異を解析することを目的とした。本年度は、在タイ米軍医学研究所の協力のもとで、タイ国内の三日熱マラリア流行地のマラリア診療所にて専門家により三日熱マラリアと診断された患者血液を入手し、その全血からマラリア原虫ゲノムDNAを抽出した。また、PCR-SSCP法の条件の至適化を行う為に、まず三日熱マラリア伝搬阻止ワクチン抗原Pvs25及びPvs28遺伝子の全長を増幅できるPCRプライマーを合成した。三日熱マラリア原虫バングラデシュ分離株を用いた予備的研究結果から、4種類のPvs25遺伝子及び、16種類のPvs28遺伝子のプラスミドクローンが陽性コントロールとしてすでに得られている。これを鋳型としたPCRにより得られたDNAの電気泳動を行い、銀染色によって検出した。その結果、Pvs25では4種全ての遺伝子変異がこの方法を用いて容易に検出できた。そこで制限酵素BsmIでPvs28のPCRプロダクトを3本に切断した後SSCP分析を行った。現在、この方法を用いて、タイの流行地におけるPvs25及び、Pvs28遺伝子の抗原変異の解析を行っている。
難治性肺線維症における組織局在性記憶CD4 T細胞の病態制御機構の解明

本研究では、我々が独自に開発した真菌(アスペルギルス)抗原の長期間反復暴露による慢性気道炎症のマウスモデルを用いて、肺内で誘導されるCD4組織局在性記憶(Tissue Resident memory T; TRM)細胞による肺線維化の病態制御について解析を進めている。アスペルギルス抗原で誘導されるCD4 TRM細胞について、詳細な解析を進めた。具体的には、これらのCD4 TRM細胞の組織常在性について、(1)Parabiosis (並体結合)の実験による解析、(2)FTY720(リンパ球の血中への移行を阻害する薬剤)を用いた実験による解析を行い、我々の解析する細胞集団の組織常在性を明らかにした。さらに、アスペルギルス抗原で誘導される2種類のCD4 TRM細胞について、遺伝子発現パターンの違いを誘導する分子機序について、エピゲノムに着目して、Assay for Transposase-Accessible Chromatin Sequence (ATAC-Seq)を行なった。in silicoの解析結果からCD4 TRM細胞の多様な細胞集団の特徴について、トランスクリプトームおよびレギュロームの観点から明らかにした。CD103hiCD4 T細胞の生体内での役割を解析する目的で、抗CD103抗体投与による特異的な細胞集団の除去実験を行なった。その結果、アスペルギルス抗原暴露によって誘導される慢性気道炎症が著明に増悪し、線維化が亢進することが明らかになった。本研究では、現在は根治療法のない肺線維症の病態解明をめざし、慢性炎症で肺組織内に誘導されるCD4組織局在性記憶(Tissue Resident memory T; TRM)細胞による肺線維化の病態制御機構を分子・細胞・個体レベルで明らかにすることを目的に研究を行なっている。今年度は、アスペルギルス抗原で誘導されるCD4 TRM細胞の組織常在性について、(1)Parabiosis (並体結合)の実験による解析、(2)FTY720(リンパ球の血中への移行を阻害する薬剤)を用いた実験による解析を行なった。この結果、アスペルギルス抗原で誘導されるCD4 TRM細胞はホスト個体内に留まり、抗原の再投与で誘導される炎症は、CD4 TRM細胞で十分であることがわかった。以上、我々の解析する細胞集団の組織常在性を明らかにした。in silicoの解析結果から、一度獲得した高発現の特徴的遺伝子群については、長期間生体内で維持されたCD4 TRM細胞では、レギュローム上にその記憶が残っていることを明らかにした。以上、多様な細胞集団の特徴について、トランスクリプトームおよびレギュロームの観点から明らかにした。現在、以上の結果をまとめて論文投稿準備中である。以上、着実な研究進展が認められており、おおむね順調に進展しているといえる。今後は、CD4 TRM細胞の遺伝子発現のRNA-Seq解析の詳細な検討から肺線維化を誘導する機能候補分子を同定する。また、肺線維症患者の肺組織での組織局在記憶CD4 T細胞の病態制御機構を解明するため、マウスでの実験結果に基づいて以下の解析を行う。(1)診断・治療目的で採取した肺線維症患者の肺組織を用いて、多重染色法と共焦点レーザー顕微鏡、超解像度顕微鏡による組織局在性記憶CD4 T細胞の同定および周辺構造との連関解析を行う。(2)肺線維症患者の肺組織から単離した組織局在性記憶CD4 T細胞の特徴的遺伝子群をRNA-Seq法を用いて解析する。我々が独自に開発した真菌(アスペルギルス)抗原の長期間反復暴露による慢性気道炎症のマウスモデルを用いて、肺内で誘導される2種類のCD4組織局在性記憶(Tissue Resident memory T; TRM)細胞による肺線維化の病態制御について解析を進めている。(1-1) CD103hiおよびCD103lowの2種類のCD4 TRM細胞は、それぞれ全く異なる遺伝子発現パターンを有することが、RNA-Seqを用いた遺伝子発現解析の結果から明らかになった。さらに、それぞれの細胞集団が異なる機能を有することを転写因子、サイトカインの発現を解析したFACSの結果から明らかにした。また、CD4 TRM細胞の組織常在性について、FTY投与およびparabiosisを用いた実験系で検証した。(1-2) DREGマウス(Foxp3発現細胞特異的にジフテリアトキシン受容体を発現したマウス;ジフテリアトキシンの投与によりFoxp3陽性細胞の除去が可能)を用いて、慢性気道炎症誘導時にFoxp3を高発現するCD103hiのCD4 TRM細胞を特異的に除去した。(1-3) CD103hiおよびCD103lowの2種類のCD4 TRM細胞を用いたRNA-Seq解析の結果、CD103hiCD4 TRM細胞とCD103low CD4 TRM細胞の誘導には、それぞれ異なるシグナル伝達物質が深く関与していることが明らかになった。現在、それぞれのシグナル伝達物質の遺伝子改変マウスを用いた実験を行なっている。

本申請研究では、現在は根治療法のない肺線維症の病態解明をめざし、慢性炎症で肺組織内に誘導されるCD4組織局在性記憶(Tissue Resident memory T; TRM)細胞による肺線維化の病態制御機構を分子・細胞・個体レベルで明らかにすることを目的に研究を行なっている。今年度は、DREGマウス(Foxp3発現細胞特異的にジフテリアトキシン受容体を発現したマウス;ジフテリアトキシンの投与によりFoxp3陽性細胞の除去が可能)を用いて、慢性気道炎症誘導時にFoxp3を高発現するCD103hiのCD4 TRM細胞を特異的に除去し、アスペルギルス抗原暴露によって誘導される慢性気道炎症が著明に増悪し、線維化が亢進することを明らかにした。この結果は、CD103hiCD4 TRM細胞が、免疫応答を抑制性に制御する機能を有する可能性があることを示唆している。さらに、CD103hiおよびCD103lowの2種類のCD4 TRM細胞を用いたRNA-Seq解析の結果、CD103hiCD4 TRM細胞とCD103low CD4 TRM細胞の誘導には、それぞれ異なるシグナル伝達物質が深く関与していることが明らかになった。それぞれの遺伝子を欠損した遺伝子改変マウスを用いたin vivoの実験の結果からCD103low CD4 TRM細胞は、線維化を伴った気道炎症を惹起する一方、CD103hiCD4 TRM細胞は、炎症を抑制することが明らかになった。現在、以上の結果をまとめて論文投稿準備中である。以上、着実な研究進展が認められており、おおむね順調に進展しているといえる。本研究では、我々が独自に開発した真菌(アスペルギルス)抗原の長期間反復暴露による慢性気道炎症のマウスモデルを用いて、肺内で誘導されるCD4組織局在性記憶(Tissue Resident memory T; TRM)細胞による肺線維化の病態制御について解析を進めている。アスペルギルス抗原で誘導されるCD4 TRM細胞について、詳細な解析を進めた。具体的には、これらのCD4 TRM細胞の組織常在性について、(1)Parabiosis (並体結合)の実験による解析、(2)FTY720(リンパ球の血中への移行を阻害する薬剤)を用いた実験による解析を行い、我々の解析する細胞集団の組織常在性を明らかにした。さらに、アスペルギルス抗原で誘導される2種類のCD4 TRM細胞について、遺伝子発現パターンの違いを誘導する分子機序について、エピゲノムに着目して、Assay for Transposase-Accessible Chromatin Sequence (ATAC-Seq)を行なった。in silicoの解析結果からCD4 TRM細胞の多様な細胞集団の特徴について、トランスクリプトームおよびレギュロームの観点から明らかにした。CD103hiCD4 T細胞の生体内での役割を解析する目的で、抗CD103抗体投与による特異的な細胞集団の除去実験を行なった。その結果、アスペルギルス抗原暴露によって誘導される慢性気道炎症が著明に増悪し、線維化が亢進することが明らかになった。
デカルト、パスカルの科学思想上の定立再構築と関連書誌研究

我々は、科学思想上でのデカルト、パスカルのこれまでの位置づけに疑問を提出し、通説成立のゆえんを当時の時代状況の中へ置きなおして検討し、それを広く内外の研究者に発信することを目的として2年間の研究活動をおこなった。具体的には次の7項目:(1)実験や科学史での専門的知識をもつ研究協力者をまじえた研究会、(2)海外協力研究者を招聘してのワークショップ、(3)海外調査研究、(4)公開実験会、(5)デカルト、パスカル科学、思想関係書誌作成、(6)科学史学会年会での報告、(7)成果報告集(欧文)の刊行、を挙げた。このうち(2)が海外研究分担者の来日とりやめによって実現できなかったほかは、すべて実行し、多くの稔りをえた。研究会での討議から、デカルトでは17世紀のネーデルランド、イギリスをも含む生理学の発展に注目すべきことを発信し、パスカルについては、計算機の考察から単位数の研究を深め、『パンセ』のパスカルとの有機的関係なども議論できた。とりわけ、数種の真空中の真空実験の復原公開実験と科学映画のプロ撮影者による図解つき記録映画DVD作成は、予期した以上の反響をよび、大きな成果をあげた。ブレーズ・パスカル国際センター主催のDVD上映会では、我々の研究報告に対して、フランス・イタリアの研究者たちから多くの意見が寄せられた。我々もまた20年前に詮議した「実行可能性」「思考実験」の問題から、空気の弾性についてのパスカル、ロベルヴァルの認識の違いを討議するところへと進んた。また、装置のガラス管端をふさぐ「膀胱膜」の正体を追求し、パスカルの風船の実験との関連などで研究を進捗させた。実際に膀胱膜、膀胱風船を作って実験することが今後の課題である。収集したデカルト・パスカル書誌は、近々にWEB搭載して、内外の研究者の供覧に付する。我々は3名の恒常的協力研究者:永瀬春男(岡山大学)、内田正夫(和光大学)、本間栄男(東京大学COE特別研究員)の他、多くの研究者・技術者:パスカル研究会、牧衷(元岩波科学映画編集)、中神賢史(同撮影者)、中村禎里(ハーヴェイ研究)、の協力をえて、3回の研究会(7月7月3日4日愛知県立大学。8月21日八重洲富士屋ホテル会議室。12月25日26日英知大学)と、パスカルらの「真空中の真空実験」復原装置による公開実験と映画撮影会を開催した(8月22日24日新潟県湯之谷村板倉聖宣研究室)。ついで実験記述にあらわれる<vessie>,<ballon>を豚などの膀胱と推定、研究を進めている。海外研究者デコット教授は急用のため来日中止。代わりに氏から「パスカル研究文献一覧」が送付され、武田の渡仏時に実験映像を示し討議。また、本多、武田はそれぞれ8月26日9月8日、2月11日21日に渡仏、資料収集等に従事。メンバーの成果論文:(1)小柳「ゲリエ写本G^1-5、伝『真空論序文』印刷諸版の照合」(要約:『真空論』の序文と考えられてきた文書に本来はタイトルがなかったとの強い疑念のもと、この写本の印刷諸版を検討して日仏の読者がこれをいかに受容してきたかを考察)

(2)本多「科学史と科学-ジョルジュ・カンギレムの科学哲学II-」(要約:カンギレムの業績におけるデカルトの医学・生理学に関する記述、特に反射概念、健康の概念を鍵にカンギレムの医学・生理学思想テキストを分析)(3)武田「デカルトと落体問題-その失敗と成功の自然学的・数学的・形而上学的背景-」(要約:デカルトは1638年まで繰り返し自然落下の法則の把握に失敗するが、1643年に時間変数を導入して成功した。成功の自然学的・数学的理由および、時間変数の導入に失敗しつづけた形而上学的理由を、原子論者ベークマンとの比較を通して解明)H16年度が力学や真空などの物理学研究であったのに対して、本年度の柱は17世紀の生理学研究に置き、本多英太郎を中心に研究活動をおこなった。生理学では、4月の研究会で本多がデカルトの生理学思想の重要性について研究発表をおこなったほか、前年度と同じ3名の恒常的協力者の一人、本間栄男がガッサンディを担当し、さらにハーヴェイ研究の中村禎里の協力をあおいだ。本間は、ネーデルランドの書誌編集も分担した。一方、真空実験装置の技術的解明のために新鮮な豚の膀胱を実際に入手し、当時の真空実験で果たした膀胱の役割を解剖学的・歴史的に研究した。絵画・文学・実験器具・調理具等、往時の多くの場面に登場する膀胱を映像で集めて、内田正夫が6月の日本科学史学会で発表。小柳の5月の渡仏時には、パリのメナール教授、クレルモンのデコット教授、カタニア大学のロメオ講師(パスカルの物理論文のイタリア語訳者)にも製作した乾燥膀胱を示し、風船の実験の用具である可能性を告げた。この間、科研費研究会も含めた口頭発表は、小柳5回、本多2回、武田5回、永瀬春男の計算機研究など協力者計5回をおこない、併せて書誌のための資料収集を進めた。小柳がカタニア大学でおこなった講演はパスカルコロック特集誌に収録され、イタリアにおけるパスカル・デカルト研究の書誌編集にも協力が得られるなど、成果は大きかった。H18年5月にパスカル大学で開催される「真空中の真空実験」のDVD上映会にロメオ講師も参加予定であり、仏・伊の研究交流にも貢献した。成果報告書は、この2年間の活動を、英語・仏語論文をまじえ写真や図を豊富に盛りこんで、国外の研究者にも配布する予定である。また、書誌はWEB登載して、世界のどこからもアクセスできるように準備中である。
福井藩の江戸屋敷に関する研究

本年度は越前松平家の上、中、下の各江戸屋敷の沿革、概要を解明した。上屋敷は麹町屋敷→滝ノ口屋敷→浜町屋敷→常盤橋屋敷と変遷を重ねる。このうち滝ノ口屋敷は江戸城大手門を出た東正面に拝領していた屋敷で、毛利家文書(岡山大学所蔵)中の指図や『江戸図屏風』(林家所蔵)からその豪華さ、華麗さを推察できる。豊かな彫刻装飾が施された御成門や台所門を構え、四隅には矢倉もたっていて、家康の次男結城秀康を藩祖とする御家門の家柄に相応しい屋敷構えをうかがうことができた。しかし、この屋敷は明暦3年の大火で焼失し、代わって浜町屋敷を拝領、その後、浅草屋敷代用時代を経て、正徳3年以降は幕末まで常盤橋屋敷を上屋敷としていた。この常盤橋屋敷については、『松平文庫』(福井県立図書館保管)中の指図や文書によって概要を知ることができた。中屋敷は寛永11年に三代藩主忠昌が霊岸島に拝領して依頼、変わらなかったが、当初は下屋敷であった可能性も認められた。この屋敷の概要も『松平文庫』の史料によって解明できる。下屋敷については江戸初期の様相は定かでないが、寛文5年に四代藩主光通が本所屋敷を拝領しており、中期から幕末には同じく本所の堅川や五丁目、十間川、そして中之郷や品川戸越などで下屋敷の拝領と上地が相次ぎ、その間、巣鴨に下屋敷を拝領した時期(延亨2年寛政3年)もあった。これら各屋敷の詳細や建築的検討は今後、随時、報告していく予定である。
筋電位信号により制御を行う発声補助デバイス等の新しい福祉機器の研究

平成29年度の成果により研究計画の修正が必要となり,平成30年度においては昨年度の報告書に記載された,1)電気喉頭の個人に合わせた制御パラメータについての考察,2)電気喉頭の練習回数と上達度合いに関する評価,3)音声の2段階制御の評価に関する客観的評価,4)スピーキングバルブの形状改良および試作,5)食道発声法訓練デバイスの個人差に関する評価およびその他の筋の測定による使用筋のより正確な特定,を実施する予定となっていた.これらのうち,3,4,5項の一部については研究の進捗状況により実施を保留した.1)使用者個人に合わせた制御パラメータの考察については,被験者を増やして測定を行った結果,従来より提案してきた指数関数を用い,被験者毎に詳細なパラメータ設定を行ったものが高い制御性を示し,本手法の有効性が確認された.2)練習回数と上達度合いに関しては,現状では2名についてのみ検証を行った.結果として,両者とも15回程度で適切な筋電位信号を発生させることが可能であることが明らかとなった.3)音声の2段階制御の評価に関しては,被験者を増やして評価を行い,従来の使用者が意識した音の高さと筋電位信号から見積もった音の高さを比較する手法では非常に高い制御性を示した.しかし課題であった音声認識ソフトを利用した評価の実施には至らなかった.4)スピーキングバルブの形状に関しては,これまでの整流板による気流抵抗の低減に代えて,流路に障害物を持たない形状のバルブを考案,有限要素法による評価を行った.その結果,従来型よりも低い気流抵抗となることが明らかとなった.しかし試作には至っていない.5)食道発声法訓練デバイスに関しては,これまでに測定したデータを改めて解析することで,実用化に向けた評価パラメータを提案した.しかし個人差に対する評価等は実施できなかった.平成29年度の成果に基づき研究計画が変更されたが,その計画に沿って以下の成果が得られた.1)使用者個人に合わせた制御パラメータに関しては,被験者を新たに4名増やした結果から被験者個人に適したパラメータ設定を行った場合には,いずれの被験者に関しても高い制御性を持つことが明らかとなった.しかし個人に合わせた設定を行わない場合には制御性が低下した.このことから制御関数に関しては使用者毎にパラメータ設定を行うことが必要であると考えられるが,発声音を連続的に変化させる必要性が低くなったため,制御関数に関して再考する必要が生じた.2)練習回数と上達度合いに関しては,2名のみではあるが同じ傾向が見られた.被験者を増やしてさらに深い検討を行う必要があると考えられる.3)音声の2段階制御の評価に関しては新たに被験者を2名増やし合計3名で評価を行ったが,1名の指数関数を用いた制御関数使用時を除き,8つの条件下で3段階制御より高い制御性が得られた.例外であった1例においてもエラー率の差は0.7%であった.4)スピーキングバルブの形状に関しては,従来の回転式バルブからスライド式バルブに設計変更し,その結果として流路内の障害物が無くなった.有限要素解析結果から,圧力損失は従来の32.7kPaから16.0kPaへと減少した.この成果を基に試作を行う予定である.5)食道発声法訓練デバイスに関しては昨年度得られたデータを改めて解析し,実際に訓練デバイスとして使用する際に必要な評価基準として用いるための信号解析手法について検討を行った.本手法は昨年提案したものと比較して明確に評価することが可能であり,評価基準として使用可能であることが確認された.以上の内容から,変更された研究計画と比較して部分的には進んでいる点もあるが,全体としてはやや遅れていると評価した.最終年度である本年度においては,初年度の成果に基づいて変更された研究計画に沿って,昨年度得られた結果を発展させ,研究目的の達成を目指す予定である.以下に項目毎に整理する.1)使用者個人に合わせた制御パラメータ:使用者全てに対して高い制御性を持つパラメータの同定は困難であると考え,使用者毎のパラメータ決定をスムーズに行う手法について検討を行う.その過程において,発声音の周波数をアナログ的に制御するという考えから2段階,3段階での制御へと変更し,筋電位信号の不安定さを考慮した制御手法の実現を目指す.また実用化に向けた制御システムの開発も実施する.2)練習回数と上達度合い:被験者を大幅に増やし,練習方法の良否や習得度の評価基準とするためにデータを収集する予定である.3)音声の2段階制御の評価:これまでの評価手法に加え,市販やオンラインで入手および使用可能な音声認識ソフトを用い,2段階制御による音声明瞭度を3段階制御によるものと比較することで,2段階制御の実用性を評価する.また音声認識ソフトによる評価基準を明確にすることで,その他の音声との比較を客観的に行えるシステムの基礎研究とする予定である.4)スピーキングバルブ:平成30年度にて提案したスライドバルブを持つバルブを試作,実際に筋電位信号を用いて制御し,その性能評価を行う.5)食道発声法訓練デバイス:被験者数を大幅に増やし,訓練デバイスにより適した筋電位信号の検出箇所および信号処理について研究を進める.そこで得られた手法を用いて訓練デバイスの試作を行い,その性能評価までを行う予定である.

平成29年度においては,電気式人工喉頭制御用パラメータの最適化およびスピーキングバルブの形状最適化を最重要課題とした.これらのうち,研究体制の変化に伴いスピーキングバルブに関しては研究を保留した.またその他の課題として挙げていた音源形状および小型ポンプの最適化についても,スピーキングバルブと同様の理由で保留とした.電気式人工喉頭のパラメータ最適化に関しては,これまでどおり発声音のピッチ周波数と同時に筋電位信号を計測・記録してそれらの相関係数を求めて評価を行った.今年度は特に,被験者数を増やして被験者に因らず高い精度の制御を行うことの出来るパラメータの導出を目指して研究を実施した.この結果から,優れた制御関数であると考えられていた指数関数が,被験者を問わず他の制御関数と比較して高い制御性を持つことが確認された.また練習回数による制御の上達に関する評価も実施した.この結果からは,二次関数と指数関数はほぼ同等の習得性を持つことが明らかとなった.これらに関しては翌年度も継続して実施する予定である.またこれまでは制御を高音・中音・低音の3段階で行ってきたが,医師から高音・中音の2段階でも充分高い諒解度が得られるとの意見があり,本年度は本件についての検証も行った.この結果から,3段階制御と比較して制御が容易である2段階制御では,複数の被験者において90%を超える制御精度を実現した.本年度は上記に加え,筋電位信号を用いた食道発声法訓練用デバイスの基礎研究に着手した.これは研究計画書にて提案したEMG玩具から派生したもので,食道発声法の効果的な訓練に活用するためのものである.本年度は本デバイスの基礎研究として,食道発声法のメカニズムについて筋電位信号により解析を行った.この結果から,食道発声時に使用する筋肉とその動作順序についての知見が得られ,翌年度以降の研究につながることが期待される.スピーキングバルブ形状の最適化に関しては,研究参加人員が削減されたこともあり,今年度は保留とした.しかし研究活動の中で試作に協力してくれる企業が見つかり,来年度以降の速やかな研究の進捗が期待できる.音源形状に関しては低周波数の発生に限界が見え始めたため,ミッシング・ファウンダメンタル現象を用いた新しい手法を提案した.制御パラメータの最適化に関しては,被験者を増やしたことで指数関数の優位性の確認が取れた.また研究計画にはなかった訓練回数と上達度合いに関する評価も一部実施し,将来的な筋電位信号制御型人工喉頭の習得時間を見積もるための基礎データを収集した.さらに現場の医師からの提案に基づき,制御する音階を3段階から2段階へと減じたことでより高い精度で制御することが可能であった.この結果から,現段階で得られた制御関数が2段階制御であれば実用の域に近いことが明らかとなった.また本年度から新たに食道発声法の訓練デバイスに関する研究に着手し,その基礎データとして食道発声法使用者の筋肉の動作する順序を調べた.これは食道発声法の科学的な訓練方法がないことから,これまでに行ってきた筋電位測定およびEMG玩具の技術を応用して効果的な訓練を行うためのデバイスの実現を目指すものである.
多変数実解析と複素解析の新しい関連

1991年研究代表者は佐藤幹夫-河合隆裕-柏原正樹による超局所解析を、調和函数を用いて解析的に定式化し直し、佐藤らのように多変数複素解析の深い結果を用いることなく、佐藤超函数、マイクロ函数及び佐藤超函数のマイクロ函数への分解が定義できることを示した。しかしながら、マイクロ函数に作用する最も自然な作用素族である擬微分作用素をこの見地て定義することはできていなかった。今回の研究の主要な成果は、これが一般Toeplitz作用素として自然に定義できることを示したことである。すなわち、研究代表者の立場ではユークリッド空間R^nの余接球バンドルS^*R^nはR^nの単位球Dを底とする柱状領域DR^n=R^n+iDの境界R^n+iS^nと同一視される。S^*R^nの領域Σ上のマイクロ函数はΣを境界の一部とするDR^nの領域Θ上の整型函数U(z)のΘUΣ上の整型函数全体を法とする剰余類[U(z)]として定義される。このとき、Szego作用素SがΣ上の実超函数をΘ上の整型函数にうつす作用素として本質的に唯一つ定まる。そして、0階の擬微分作用素はマイクロ函数の代表U(z)のΣ上の境界値に主シンボルを掛け、更にSzego作用素Sを施して得られるToeplitz作用素と-1階の作用素の差を除いて同じである。これを逆に定義に用いる。Toeplitz作用素は特殊な核をもつ積分作用素として表すことができる。この核を一般Toeplitz核とよぶ自然な族にまで拡げると一般の擬微分作用素の定義が得られる。残念ながら、これを用いて擬微分作用素あるいは超局所解析について新しい結果を導くことまではできていない。
インフォグラフィックス作成過程の分析と作成支援システムの開発と評価

2018年度はプロのデザイナーを実験参加者として、紙面デザインの実験を行った。インフォグラフィックスの作成ではまず、与えられた情報から何を切り取って表現するか、というコンセプトを作成するプロセスが重要となるが、事前事後のインタビューから、デザイナーによって、デザインを依頼するクライアントとのインタラクションの影響が大きいことがわかった。また、デザインの手法についても、各デザイナーの専門性の違いによって、大きく異なることがわかった。今後は、デザイナーの専門性も考慮して、実験参加者を選定して実験を継続していきたい。第1子、第2子の産休・育休と時短勤務の取得により研究時間の確保が難しかったため、延長を申請している。また、プロのデザイナーを対象とした実験を行う際に、各デザイナーの専門性を考慮した実験参加者の選定が必要なことが明らかとなったため、実験の計画を再考する必要があり、遅れにつながっている。デザイナーの専門性を考慮した実験とするため、実験手続きの再考が必要である。そのため、デザイン教育を専門とする研究者と打ち合わせを行う予定である。また、デザイナーの専門性を考慮した実験参加者の選定が必要となるため、これについても合わせて進めていく予定である。これからの社会において、個々人の情報伝達スキルはますます重要になってくると考えられる。本研究では、図を用いた情報伝達スキル、特にインフォグラフィックス作成スキルの獲得を支援するシステムを開発することを目的としている。平成27年度は、図の作成の初心者として大学生・短大生を、熟達者としてグラフィックデザイナーを対象としてインフォグラフィックス作成過程の分析を行う予定であった。予備実験として、短大生数名に対して、社会的なデータから伝達したいテーマを考えて、グラフを使用してインフォグラフィックスを作成するという実験を行ったが、テーマの選択、使用するグラフについての知識と作成スキルなど、様々な要因が関係するため、まずは、大学生・短大生の基本的な図示化のスキルについての検討が必要となると考えられた。そこで計画を変更し、短い説明文を図化する実験(図の作成実験)を大学生・短大生を対象に行った。要因1として説明文の複雑性(複雑で長い説明文/単純で短い説明文)を、要因2として図に取り入れるキーワードの指定の有無(キーワード指定あり/指定なし)を設定して実験を行った。そこで作成された図を説明文の情報がどの程度図の中に取り入れられているかという観点から実験者が客観的評価を行ったところ、キーワードの指定がない場合は、複雑で長い説明文を図化する際により多くの情報が欠落することがわかった。現在、図の作成者がどのような意図で図を作成したのか、作成された図が、元の説明文を知らない人に情報を伝える図になっているかの検討を行う実験を行い、分析を進めている。計画では、大学生・短大生、グラフィックデザイナーを対象に実験を行う予定であったが、予備実験の結果から、大学生・短大生の基本的な図化のスキルについて検討する実験を行うことに計画を一部変更したため、グラフィックデザイナーを対象とした実験を行ういことができなかった。平成28年度は産休・育休のため、研究期間の延長を申請した。時短勤務にて職場復帰後は、前年度に実施した予備調査・実験データの整理・分析、関連研究・先行研究調査等を主に実施した。平成28年度は産休・育休のため研究期間の延長を申請した。時短勤務にて職場復帰後は前年度に実施した予備調査のデータの整理・分析、関連研究・先行研究調査等を主に行ったため、新たな実験、調査は実施できなかった。平成29年度は、予備調査、関連研究・先行研究の調査等を実施した。平成29年度は、育児休業明けのため、予備調査、関連研究・先行研究の調査等を実施したため、本実験を進めることができなかった。平成28年度前半は産休・育休を取得予定である。また平成28年度後半は育児のための時短勤務となるため、研究期間を延長する予定である。平成28年度後半は、平成27年度の実験を発展させ、きちんと情報が伝達される図の作成の条件について検討するとともに、グラフィックデザイナーを対象とした予備実験を行う予定である。平成29年度は、平成27年度に学生を対象に実施した実験の追加実験とグラフィックデザイナーを対象にエキスパート実験を実施する予定である。平成30年度は、前年度から継続して、熟達者のインフォグラフィックス作成過程の特徴を明らかにすることを目標として調査・実験を行う。先行研究調査等の文献調査とともに、熟達者のインフォグラフィックス作成過程と最終作品の特徴について探索的に検討するために実験を行う。並行して、大学生のグラフィック作成のスキルについての調査も実施する。

また、デザイナーの専門性を考慮した実験参加者の選定が必要となるため、これについても合わせて進めていく予定である。研究計画変更のため、グラフィックデザイナーを対象とした実験を行うことができず、実験参加者謝礼金を次年度に繰り越すこととなった。また実験システムについても、平成27年度に実施した実験の分析結果をもとに開発を行うため、平成28年度以降に購入する予定で繰り越すこととなった。平成28年度は産休・育休を取得し、職場復帰後は時短勤務としたため、実験の実施や学会発表ができなかったため。平成29年度は育休明けのため、本実験の実施や遠方への出張ができなかたっため、計画時の予算を使用することができなかった。平成30年度において、熟達者実験の謝礼金や英文論文の英語校閲料として使用予定である。実験計画の再考が必要となったため、実験実施が遅れており、実験参加者謝金の支出が計画通りに進んでいない。また、第1子出産による産休・育休と時短勤務による研究の遅れもあり、次年度以降に繰越する。翌年度は第2子の産休育休による中断のため、研究再開後に実験の再計画と実施を行う予定である。平成27年度に実施できなかった実験の実験参加者謝礼費(主にグラフィックデザイナー)等として使用。実験システム開発等のためのコンピュータ購入費として使用。エキスパート実験の謝礼金や、英文論文の英語校閲料として使用予定である。
アポトーシスを中心指標とした環境ホルモンの生体影響に関する研究

近年,環境ホルモンに分類される物質(g-HCH, DDT,ダイオキシン,ノニルフェノール,アトラジン,ビスフェノール-A, DEHP等)が神経系に直接作用するのではないかということがいくつかの実験によって示唆されている。我々はPC12細胞の培養実験系を確立し,アポトーシスに関する研究が可能になった。このPC12細胞は樹状突起をのばすなど神経細胞様の活動をし,アポトーシスの指標を測定することが可能である。本研究ではウエスタン・ブロッティングやELISA法,RT-PCR法など分子生物学的手法を利用してアポトーシスを分析した。g-HCHをこの培養系に投与すると,高濃度では変化が見られず,低濃度でBax, Bad, cytochrome c, caspase-3などのアポトーシス因子が変化する傾向が観察されたが,統計学的には有意な変化ではなかった。別の細胞系での同様な実験では有意な変動が認められており,細胞の系によりアポトーシスへの影響が異なることが示唆された。パラベンを対象にした研究では,アポトーシスへの影響とともにアポトーシス因子であるcaspase-3やBcl-2 familyの増減を検討した。その結果,メチルパラベンではBadの上昇がアポトーシスを亢進することが認められたが,ブチルパラベンはアポトーシスには影響しないことが明らかとなった。本研究の目的は,これまでに開発した手法を用いて,ストレスホルモンあるいは内分泌撹乱物質の神経組織,生殖組織および細胞内情報伝達への影響を調べることである。本研究では,まず,微量のコルチゾールの存在下で,培養細胞に誘導したアポトーシスにどのような影響を与えるか検討するとともに,いくつかのアポトーシス関連因子の動態についても検討した。対象としては腎細胞由来のPC12細胞ならびにチャイニーズハムスター卵巣由来のCHO細胞を用い,アポトーシスの誘導は培養液中の栄養因子であるFetal Bovine Serumの除去あるいは6-hydroxydopaminの添加により行った。アポトーシスによるDNA損傷はTUNEL法、アポトーシス関連因子BaxおよびBcl-2の発現量はRT-PCR法により求めた。CHO細胞の場合,アポトーシスの定量的測定では,対照群に比較して10μM添加群が有意に低い値を示した(p<0.05)。アポトーシス因子(BAX, Bcl-2)の測定では,Baxの2時間後のみ対照群に比較して増大の傾向が認められた。(P<0.1)細胞内の信号伝達におけるコルチゾールの作用をみるためにアポトーシス関連因子である,Bax, Bcl-2について検討したが,Baxが促進するよう働いていることが示唆された。以上のことから,微量のコルチゾールはアポトーシスを抑制するものの,それが作用している系を同定することはできなかった。この結果から,微量コルチゾールによるアポトーシス抑制はアポトーシス関連因子の直接的な作用でなく、別の系の影響である可能性が示唆された。PC12細胞の場合は,100nMおよび10uMのコルチゾールは細胞に誘導したアポトーシスを抑制する事が認められた。また,その関連因子であるBaxやBcl-2も変動する傾向が示された。これらの関連因子はBcl-2遺伝子によるミトコンドリア内アポトーシス関連機能に含まれるものであり,微量なコルチゾールがこの遺伝子系に影響を与えることが考えられた。また,環境ホルモンの一種と考えられているノニルフェノールのPC12細胞に対する影響も検討しているところである。これまでの我々の研究から,ノニルフェノールはアポトーシス機構を増強することが確認されている。このメカニズムを推定するために,アポトーシス誘導のシグナル分子の一つであるFasLの発現量,この経路上のアポトーシス関連酵素カスパーゼ8,ならびに別経路の重要な物質チトクロームCの発現量も測定した。また,細胞中のカスパーゼも測定した。現在データを分析中であるが,カスパーゼ8の寄与が大きいことが示唆されている。近年,環境ホルモンに分類される物質(g-HCH, DDT,ダイオキシン,ノニルフェノール,アトラジン,ビスフェノールーA, DEHP等)が神経系に直接作用するのではないかということがいくつかの実験によって示唆されている。

我々はPC12細胞の培養実験系を確立し,アポトーシスに関する研究が可能になった。このPC12細胞は樹状突起をのばすなど神経細胞様の活動をし,アポトーシスの指標を測定することが可能である。本研究ではウエスタン・ブロッティングやELISA法,RT-PCR法など分子生物学的手法を利用してアポトーシスを分析した。g-HCHをこの培養系に投与すると,高濃度では変化が見られず,低濃度でBax, Bad, cytochrome c, caspase-3などのアポトーシス因子が変化する傾向が観察されたが,統計学的には有意な変化ではなかった。別の細胞系での同様な実験では有意な変動が認められており,細胞の系によりアポトーシスへの影響が異なることが示唆された。パラベンを対象にした研究では,アポトーシスへの影響とともにアポトーシス因子であるcaspase-3やBcl-2 familyの増減を検討した。その結果,メチルパラベンではBadの上昇がアポトーシスを亢進することが認められたが,ブチルパラベンはアポトーシスには影響しないことが明らかとなった。