hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳・消化管ペプチドによる顎口腔異常機能活動の発現機序の解明

さらに、自律神経系レベルの解析を行い、心拍数の上昇を認め、交感神経の優位性が確認された。末梢器官の受容体レベルについて、ラットでは、酸受容体感受性に関連するSCIC3や痛覚受容体に関連して発現するTRPV1、PAR2、TACR1の有意な増加を認めた。また、末梢での侵害刺激に対して、中枢レベルではストレス性の影響を受けてると考えられるため、ストレス因子として脳内に直接ストレス関連ホルモンであるCorthicotorophin release factor(CRF)を投与したところ、人工脊髄液を投与した場合と比較して、投与後30分経過後に口腔の筋活動量が増加する傾向を求めた。さらに、CRFのアンタゴニスト(R1)であるNBI-27914を事前投与して、CRFを投与したところ、咬筋の筋活動量はCRF単独投与と比較して減少傾向を示し、咬筋活動の誘発に本受容器の関与が示唆されたことから、その他の受容器の影響も今後調べる必要がある。一方、睡眠レベルで脳の活動を評価したところ、CRF投与群は覚醒状態が持続し、睡眠の質の低下が観察され、アンタゴニストを投与しても顕著な睡眠の質の向上は認めなかった。これらは飼育環境因子や、投与された薬物の半減期なども関係しているため、今後、視床下部レベルでのストレス関連の受容器に対する遺伝子発現や投射経路の究明が必要と考えられた。歯科矯正予定通り、脳内薬物投与による生理学的変化について観察を開始した。ただし、前年度の研究から発展した生化学的研究も必要であり、抗体の種類への制限が多いモルモットからより抗体の種類が多いラットへ動物種の変更も今後の成果を得るための検討課題である。当初予定していた、モデル動物の作製については行うことができた。ただし、モルモットは気道が狭く、ストレスに弱いため、術後の回復に時間を要する場合が多く、当初予定していた匹数を行うまでには至っていない。前年度の研究計画に引き続き、脳・消化管ペプチドの脳内投与による顎口腔機能への影響と摂食・飲水行動をモルモットを用いて記録・解析する。また、ラットを用いて、胃食道上部に酸投与を行った場合の、消化管粘膜での受容体への影響も免疫生化学的手法を用いて同時に調べる。以下に詳細を示す。1)モデル動物の作製:モルモットまたはラットを脳定位固定装置に固定し、脳地図に従い、視床下部の側脳室領域へカニューレを留置し、周囲をデンタルセメントで固定する。2)視床下部の側脳室領域と腹腔内への薬物投与とデータ記録・解析:マイクロインジェクターを用いて、視床下部の側脳室領域域または腹腔内へ脳・消化管ペプチド等(Orexin、CRF等)とCRFレセプターアンタゴニストでCRFの影響を排除した場合や生理食塩水または人工脊髄液(コントロール)を投与し、筋電図や心電図等を記録する。3)末梢からの影響を特定するために、ラットの食道上部にPH23の塩酸を暴露し、その後の咀嚼筋活動を記録し、食道・胃上部の組織を摘出し、受容体の遺伝子発現変化をReal time PCRを用いて調べる。次に、特定した遺伝子の発現を抑制した場合で塩酸を暴露した場合の咀嚼筋活動を記録し、その変化を記録する。4)各種データ解析と評価・総括:各ソフトウェアを用いて解析し、順次、その評価をまとめて投稿する。前年度の研究計画の成果とプロトコールを基に、脳・消化管ペプチドの脳内投与による顎口腔機能への影響と摂食・飲水行動を記録・解析する。次に、腹腔内投与を対象に行い、前年度の消化管粘膜を介した末梢性の反応と併せて中枢性との対比解析を行う。以下に詳細を示す。
アンジオテンシン誘発組織リモデリングに関わるLPS受容体/TLR4系の役割

アンジオテンシンII(Ang II)によって惹起される酸化ストレスや心血管系組織リモデリングに、他受容体との相互作用が関与することが考えられている。本研究では、炎症に重要な役割を果たすと考えられているLPS受容体であるToll-like receptor(TLR)-4のAngII昇圧機序及び組織リモデリングへの関連性を探ることを目的としており、本年度は、TLR-4のnatural mutantであるC3H/HeJマウスにAngIIを2週間慢性持続投与し、その影響を野生型マウスの場合と比較検討した。明らかとなった結果は、以下の通りである。(1)AngII慢性皮下投与による昇圧反応はHeJマウスで有意に抑制されており、野生型マウスで収縮期血圧が2週間後に148±8mmHgに達している一方、HeJマウスでは109±13mmHgであった。また別実験として行なわれたAngII急性静脈内投与による昇圧反応も同様にHeJマウスで減弱していた。(2)心臓のIL-6mRNAは、非刺激時には両群間に差はないものの、AngII慢性投与によって野生型マウスでは6.9倍に増加するのに対して、HeJマウスでは有意に抑制されていた。ただし、IL-10mRNAの誘導対しては両群に差はなかった。これらのことから、TLR-4はAngIIによる慢性及び急性の血圧上昇維持機構に重要な位置を占め、またAngIIの炎症惹起因子としての性質にも一部関わることが考えられた。
デンチャープラーク内細菌叢に対するMPCポリマーの影響

現在,我が国では急速に高齢化が進み,可撤性義歯治療の需要は増え続けている.義歯に伴う重要な問題点として,残存歯や粘膜への為害作用の他に,特にプラーク等の細菌を誤嚥することで発症する誤嚥性肺炎が挙げられる.肺炎は我が国の死因第3位である国民の健康維持増進に重要な疾患であり,高齢者での誤嚥性肺炎と強く関連している.さらに高齢化に伴い要介護者や認知症患者は増加し,義歯を含む口腔衛生状態はますます悪化している.誤嚥性肺炎を予防するためには,感染経路である口腔内からの可撤性義歯を介した感染リスクを軽減させることが重要である.感染リスクの解明には近年普及してきている次世代シークエンサーを応用した.膨大な遺伝子配列を解析する次世代シーケンシング反応はマイクロバイオームの実態解明が可能とし,誤嚥性肺炎のような「複数の原因菌が共存的に働き」,「常在菌バランスが崩れること」で発症する疾患の解明に非常に有効である.そのためデンチャープラークを網羅的に解析し,MPCポリマーの有効性を検証するは口腔内細菌関連疾患の解明に加え,細菌付着抑制効果の付与を模索することを目的として行った.実際にMPCポリマーを使用した際に次世代シークエンサーを用いて細菌叢の観察を行い,口腔衛生環境と細菌叢を明らかにすることができた.またMPCポリマーコーティングはデンチャープラーク自体に直接抗菌的に作用しておらず,プラークの付着抑制効果とともにデンチャープラークの幼若化に関与していることがわかった.研究成果を論文にまとめ,現在査読中である.研究成果を国際学会を含む3回の学会で発表することができ,論文にまとめて研究成果を報告することができた.被験者数を増やして臨床評価を行う.現在の手法では患者自身のバイアスがかかってしまう可能性があるため,二重盲検法を用いてクロスオーバーデザインを用いて研究を行う.現在,我が国では急速に高齢化が進み,可撤性義歯治療の需要は増え続けている.義歯に伴う重要な問題点として,残存歯や粘膜への為害作用の他に,特にプラーク等の細菌を誤嚥することで発症する誤嚥性肺炎が挙げられる.肺炎は我が国の死因第3位である国民の健康維持増進に重要な疾患であり,高齢者での誤嚥性肺炎と強く関連している.さらに高齢化に伴い要介護者や認知症患者は増加し,義歯を含む口腔衛生状態はますます悪化している.誤嚥性肺炎を予防するためには,感染経路である口腔内からの可撤性義歯を介した感染リスクを軽減させることが重要である.感染リスクの解明には近年普及してきている次世代シークエンサーを応用した.膨大な遺伝子配列を解析する次世代シーケンシング反応はマイクロバイオームの実態解明が可能とし,誤嚥性肺炎のような「複数の原因菌が共存的に働き」,「常在菌バランスが崩れること」で発症する疾患の解明に非常に有効である.そのためデンチャープラークを網羅的に解析し,MPCポリマーの有効性を検証するは口腔内細菌関連疾患の解明に加え,細菌付着抑制効果の付与を模索することを目的として行った.実際にMPCポリマーを使用した際に次世代シークエンサーを用いて細菌叢の観察を行い,口腔衛生環境と細菌叢を明らかにすることができた.またMPCポリマーコーティングはデンチャープラーク自体に直接抗菌的に作用しておらず,プラークの付着抑制効果とともにデンチャープラークの幼若化に関与していることがわかった.研究成果を論文にまとめ,現在査読中である.研究成果を国際学会を含む3回の学会で発表することができ,論文にまとめて研究成果を報告することができた.被験者数を増やして臨床評価を行う.現在の手法では患者自身のバイアスがかかってしまう可能性があるため,二重盲検法を用いてクロスオーバーデザインを用いて研究を行う.当該助成金の残額は研究資金とするにはわずかであったため残額として生じた.しかしながら残額を含め翌年度の研究の運営のために使用する予定である.翌年度の研究計画として,さらに被験者数を増やす予定のため,データ解析の費用が多くかかる予定である.また研究成果の発表と論文投稿に使用する予定である.
大パワー紫外線光学系に用いる石英ガラスの着色の問題とその対策に関する研究

1.石英ガラスの真空紫外吸収測定系の整備大パワー紫外線光源として例えばArFレーザ(波長193nm=6.4eV)の実用化が有望である。その波長域の石英ガラスの吸収の本質を解明するには、短波長側からの測定が必要である。62年度は真空紫外分光光度計(日本分光製VUV-200型:標準試料室付)を購入し、各種石英ガラスの吸収端近傍を測定した。同一試料を電総研のシンクロトロン軌道放射光を用いて測定し、データを比較し誤差の低減を図った。63年度は上記分光光度計に接続する長尺試料移動型の「改良型試料室」を購入し、微弱吸収域の測定精度を改良した。2.石英ガラス中の微視的欠陥による真空紫外吸収:その製法依存性気相合成-直接ガラス化法で量産される石英ガラスは数百ppmのOH基を含むが、OH基はその濃度に比例する指数関数的な裾を78eVの領域にもたらすことを定量的に明らかにした。CVD-ハロゲン脱水処理ガラスは酸素不足型欠陥による7.6eV吸収帯を与え、酸素過剰型欠陥を含むガラスは78.2eV域に余分な裾を与えることを見出しその諸性質を明らかにした。3.レーザ光照射により生ずる着色中心とその抑制石英ガラスにArFまたはKrFレーザ光を照射すると種々の着色中心が生成するが、217nm吸収帯(E中心)と260nm吸収帯は上記レーザ光の透過率を下げる。水素、アルゴン、窒素等の雰囲気中で熱処理し両着色中心生成への影響を調べた。酸素不足型無水石英ガラスは水素処理でE中心の生成は1桁も増加するが、OH基含有ガラスの場合は水素処理で上記2吸収帯の生成は数分の一に低下することを見出した。本研究の結果、大パワー紫外線光学系に用いる石英ガラスの着色の問題とその抑制に関して有用な基礎的知見が得られた。1.設備備品本年度は「改良型試料室」を購入して咋年度導入した真空紫外分光光度計に接続した。エキシマレーザ光を用いるリソグラフィのレンズ等に石英ガラスを使用するような場合、0.01cm^<-1>あるいはそれ以下という微弱な吸収係数を測定・評価する必要がある。本試料室は150mmの長尺試料を測定できること、また波長をステップスキャン方式とし、各波長で試料を測定光に垂直に移動して透過光/入射光を測定する機構を取入れたので微弱吸収の測定精度は数倍向上した。2.石英ガラス中のOH基による真空紫外域の吸収増加咋年度は無水石英ガラス中の酸素不足型欠陥による7.6eV吸収帯と酸素過剰型欠陥による78.2eVの裾の性質を明らかにした。本年度は測定範囲を拡張し、石英ガラスの本質的な吸収端であるアーバックの裾とOH基含有ガラスの78eV域の吸収を測定し、OH基の濃度に比例する指数関数的な裾が加わることを初めて定量的に明らかにした。3.エキシマレーザ光照射により生ずる着色中心とその抑制石英ガラスをArFまたはKrFレーザ光で照射すると種々の着色中心が生成するが、217nm吸収帯(E中心)と260nm吸収帯は上記レーザ光に対する透過率を下げるので特に有害である。酸素不足型無水石英ガラスは水素処理でE中心が1桁も増加するが、OH含有ガラスの場合は水素で上記

2吸収帯の生成は数分の一に低下することを見出した。本研究の結果、大パワー紫外線光学系に用いる石英ガラスの着色の問題とその抑制に関して有用な基礎的知見が得られた。
意識の国際比較方法論の研究ー連鎖的比較方法の確立とその展開ー

本研究の目的は,異なる文化圏に属する人々の意識構造に関する比較研究のための方法論を確立し,それを具体的に適用して,国際理解および国際協力のための基盤となるべき基本的知見を得ることである.ここで中心的な役割を果たすのは,連鎖的国際比較調査法とそれに基づく統計的データ解析法である.この研究調査の意義・特色をまとめると, 1)連鎖的方法論により日本,ヨーロッパ諸国,アメリカにおける意識構造の同異の姿を描き出し,同異の本質的な部分を普遍的理論に基づいて明らかにすることを狙いとする.2)日米両国においては継続調査になるので,時系列比較によって意識構造の基盤的部分と可変的・流動的部分を析出する.3)調査結果の空間的比較,すなわち文化の相違度の連鎖的比較によって,意識の基底的部分と流動的部分との関連の形態を析出する. 4)以上の検討を通じて,高度産業社会の進展にともなう社会環境の類似性の増進がその社会に住む人々の意識にどういう面までの類似性を促進するかを明らかにし,基底的部分と流動的部分との関係の動向を計量的に解明する.5)以上により,真の国際理解に資することができる.62年度は,連鎖的国際比較を具体的に実行するため,ヨーロッパ3ヶ国(西ドイツ,フランス,イギリス)を対象に面接調査を実施した.まず, 61年度に選定作業を進めた調査票原案(約100項目)を元にプリテストを62年6月7月に実施し,主に, (1)質問文の翻訳,ワーディング, (2)質問文の理解,内容の適切さ, (3)面接調査員の回答記録様式ーとくに中間的回答肢のとり扱い,(4)質問項目の質問順,(5)社会経済的基本属性項目のとり扱いについて検討した.社会経済的基本属性項目については,各国の分類(定義)がその国の制度等と結びついているため,比較に当り,共通性を確保することは大変困難であった. (たとえば,学歴,職業,調査地点の属する行政単位の人口規模(地域の都市郡)別等は,各国共同の分類は存在しない)回答記録様式(回答選択肢の順,中間的選択肢を用意するかどうか),多肢選択項目で回答リストを使用するか読み上げ方式をとるか等の調査方式は,各国の調査実施上の実態に沿って,比較可能性を確保する方策をとり,検討を重ね,各国で使用する本調査用調査票を作成した.また,自由回答型式の質問が国際比較研究に有効であるとの認識を得たので,プリテストで調査可能性を確認し,本調査にとり入れた(3項目).この自由回答型式質問の回答の多次元的パタン解析は,フランスの共同研究者ルバール教授により研究されてきた.各国語による大規模比較研究の解析は今回が初めてであり,成果が期待される.本調査は62年9月10月に有権者(満18歳以上市民)を対象にする層別多段抽出(イギリス),地域層別代表標本法(フランス,西ドイツ)で実施され(有効回経数,イギリス1043,フランス1013,西ドイツ1000),現在データ・クリーニングと共通ファイルの作成を進め, 63年度実施予定(日本,アメリカ,ハワイ)の比較調査をまって,総合分析を行う予定である.本研究の目的は,異なる文化圏に属する人々の意識構造に関する比較研究のための方法論を確立し,それを具体的に適用して,国際理解および国際協力のための基盤となるべき基本的知見を得ることである.ここで中心的な役割を果たすのは,連鎖的国際比較調査法とそれに基づく統計的データ解析法である.この研究調査の意義・特色をまとめると, 1)連鎖的方法論により日本,ヨーロッパ諸国,アメリカにおける意識構造の同異の姿を描き出し,同異の本質的な部分を普遍的理論に基づいて明らかにすることを狙いとする.2)日米両国においては継続調査になるので,時系列比較によって意識構造の基盤的部分と可変的・流動的部分を析出する.3)調査結果の空間的比較,すなわち文化の相違度の連鎖的比較によって,意識の基底的部分と流動的部分との関連の形態を析出する. 4)以上の検討を通じて,高度産業社会の進展にともなう社会環境の類似性の増進がその社会に住む人々の意識にどういう面までの類似性を促進するかを明らかにし,基底的部分と流動的部分との関係の動向を計量的に解明する.5)以上により,真の国際理解に資することができる.62年度は,連鎖的国際比較を具体的に実行するため,ヨーロッパ3ヶ国(西ドイツ,フランス,イギリス)を対象に面接調査を実施した.まず, 61年度に選定作業を進めた調査票原案(約100項目)を元にプリテストを62年6月7月に実施し,主に, (1)質問文の翻訳,ワーディング, (2)質問文の理解,内容の適切さ, (3)面接調査員の回答記録様式ーとくに中間的回答肢のとり扱い,(4)質問項目の質問順,(5)社会経済的基本属性項目のとり扱いについて検討した.社会経済的基本属性項目については,各国の分類(定義)がその国の制度等と結びついているため,比較に当り,共通性を確保することは大変困難であった. (たとえば,学歴,職業,調査地点の属する行政単位の人口規模(地域の都市郡)別等は,各国共同の分類は存在しない)

回答記録様式(回答選択肢の順,中間的選択肢を用意するかどうか),多肢選択項目で回答リストを使用するか読み上げ方式をとるか等の調査方式は,各国の調査実施上の実態に沿って,比較可能性を確保する方策をとり,検討を重ね,各国で使用する本調査用調査票を作成した.また,自由回答型式の質問が国際比較研究に有効であるとの認識を得たので,プリテストで調査可能性を確認し,本調査にとり入れた(3項目).この自由回答型式質問の回答の多次元的パタン解析は,フランスの共同研究者ルバール教授により研究されてきた.各国語による大規模比較研究の解析は今回が初めてであり,成果が期待される.本調査は62年9月10月に有権者(満18歳以上市民)を対象にする層別多段抽出(イギリス),地域層別代表標本法(フランス,西ドイツ)で実施され(有効回経数,イギリス1043,フランス1013,西ドイツ1000),現在データ・クリーニングと共通ファイルの作成を進め, 63年度実施予定(日本,アメリカ,ハワイ)の比較調査をまって,総合分析を行う予定である.
各種セラミックスを用いた骨代謝解析系による破骨細胞・骨芽細胞相互作用の解明

独自に開発した生体内吸収性人工骨材料、柱状粒子ベータリン酸三カルシウムを骨粗鬆症モデルである卵巣摘出ラットの骨欠損部位に移植すると、生理的骨梁構造及び生理的骨量を保って修復されることを発見した。また、インターフェロン関連分子が優れた修復能に関与すると考えられた。一方、独自に開発した人工骨材料、柱状粒子ハイドロキシアパタイト(HA)にはビタミンD結合蛋白(DBP)への強い親和性があることを発見した。さらに、DBPが活性化されマクロファージ活性化因子になると強い破骨細胞形成促進作用を発揮することも発見し、この分子が柱状粒子HAに骨代謝活性化作用を起こさせて骨修復を促進すると考えられた。【セラミックの作成】実験に使用するのに最適な直径12mmのセラミックディスクの金型を作成し、焼結体ハイドロキシアパタイト(HA)、水熱処理HA、焼結体β-TCP、水熱処理β-TCPの4種類のディスクを作成、XRD解析及び表面のSEM解析を行い、性状及び粒子形状に問題がないことを確認した。さらに、上記4種類のセラミック球状顆粒(直径0.5mm)を作成した。本研究成果により、世界的にもユニークな水熱処理法による独自のセラミックディスク及び顆粒を本研究課題用に安定して供給する体制が確立され、かつ、供給が開始された。【セラミックへの蛋白吸着の解析】焼結体HA上の破骨細胞と焼結体β-TCP上の破骨細胞では遺伝子発現プロファイルが大きく異なることが予備実験結果からわかっていたが、組成や表面形状のみならず、吸着される血中蛋白質の影響も大きいと考え、まず、上記2種類の田セラミック顆粒への血清蛋白吸着実験を行った。その結果、焼結体HAと水熱処理HAでは血清蛋白の吸着が大きく異なり、前者はアルブミンを最も多量に吸着するのに対し、後者は免疫グロブリンを最も多量に吸着することがわかった。また、これら血清蛋白の吸着性は、セラミックに接している時間に影響を受けないこと、また、12時間から24時間に吸着量が平衡に達することを明らかにした。骨組織には種々の分化・増殖因子が骨基質蛋白として貯蔵されており、破骨細胞による吸収を受けると骨内に貯蔵されていた各種因子が可溶化して周囲の細胞に重要な機能を果たすと考えられている。本研究成果は、セラミックの骨代替材料の蛋白吸着性が生体反応に大きな影響を及ぼすことを示唆しており、きわめて重要な意義を持つものである。【骨肉腫でのHB-EGFの発現解析】癌研究所病理部の骨肉腫30症例及び、陽性対照となる肺癌症例を選別した。さらに、HB-EGFとHGF受容体ファミリーの免疫組織化学的発現解析を開始した。22年度には各種セラミックスの蛋白吸着特性をアルブミン及びグロブリンを用いて詳細に検討したが、23年度は破骨細胞の生物活性に影響を及ぼす蛋白の同定を目ざし、特定の蛋白にターゲットを絞って実験を行った。吸着蛋白の定量的質量分析を行い、糖タンパクの一種で、破骨細胞の生物活性にも影響を及ぼすことが報告されているvitamin D binding protein (DBP)が、水熱処理HAにきわめて親和性が高いことが確認された。DBPは、2か所の糖鎖がβ-galactosidase及びneuraminidaseによって切断されると活性型のmacrophage activating factor (DBP-maf)になり破骨細胞に直接作用することが知られているが、そのメカニズムの詳細は不明である。DBP及びDBP-mafを用いて骨髄マクロファージに対する走化性をdiffusion chamberassayで確認したところ、DBP-mafのみに走化作用が認められた。また、RANKL発現細胞を用いた独自の破骨細胞共存培養系において、DBM-mafは破骨細胞の多核化にも顕著に影響を及ぼすことが確認された。これらのことは、水熱処理HAを骨欠損部位に移植すると長期間にわたり他のセラミックスに比べて有意に破骨細胞数が増加することをうまく説明していると思われた。現在、骨組織でのDBP及び、DBPを活性化するために必要な糖分解酵素類の発現を確認すべく、予備実験を開始した。一方で、様々な病的状態での移植セラミックスの反応をラット大腿骨への移植実験で確認し、卵巣摘出ラット及び坐骨神経切断ラットでも水熱処理HAには強い破骨細胞維持能があることが証明された(論文投稿中)。

水熱処理柱状粒子β-TCPディスク上で培養した破骨細胞ではISG15の発現が有意に上昇しており、このインターフェロンβで協力に誘導される分子が何らかの役割を有することが示唆された。25年度には、ISG15を培養液に添加した場合、1μg/ml以上の濃度で有意に破骨細胞形成を抑制することを証明した。この結果は、上記の移植実験結果がISG15発現によるものであることを強く示唆するとともに、インターフェロンβによる破骨細胞形成抑制作用の鍵となる物質がISG15であることを強く示唆するという非常に興味深いものであった。一方、水熱処理柱状粒子ハイドロキシアパタイト(HA)を動物の骨欠損部位に移植すると、多量の破骨細胞が長期間同部に維持され、それが柱状粒子HAの強い骨形成作用を説明しているのではないかという観点から研究を行い、すでに柱状粒子HAには非常に強いvitamin D binding protein (DBP)親和性があることを確かめた。DBPには糖鎖があるが、それを切断して活性化したmacrophage activating factor (MAF)には強い破骨細胞誘導能があることを証明するとともに、ヒト口腔扁平上皮癌の病理組織でISG15のみならず、糖鎖切断酵素が細胞膜に検出されることを示した。今年度は、11種類の口腔扁平上皮癌細胞株の中にはDBPの活性化に必要なβ-galactosidase及びneuraminidaseを共に発現しているものがあることをPCRにて確認した。これらの糖鎖分解酵素を強く発現している細胞は、in vitro破骨細胞培養系において極めて強い破骨細胞形成促進能を示した。今後のさらなる解析が、腫瘍による骨破壊のメカニズムを説き明かすのではないかと期待される。震災の影響で遅れていたセラミック試料の作製が東北大学で再開し、水熱処理柱状粒子β-TCP、β-TCP焼結体、水熱処理柱状粒子ハイドロキシアパタイト(HA)、HA焼結体ディスク上で破骨細胞を培養し、RNAを抽出、遺伝子発現アレイ解析を行った。破骨細胞は、マウス骨髄由来マクロファージをマウス遊離型RANKL蛋白及びM-CSF存在下で7日間培養することで形成させた。遺伝子発現アレイ解析結果をもとにパスウェイ解析を行った結果、水熱処理柱状粒子β-TCP上で培養した破骨細胞では、β-TCP焼結体上で培養した破骨細胞に比べてインターフェロン刺激により誘導される一群の蛋白の一つであるISG15に関連したシグナル分子の発現が上昇していることが判明した。本研究課題の動物移植実験において、水熱処理柱状粒子β-TCP移植ラットでは卵巣摘出後も移植部位の骨量が疑似手術動物と同等に保たれるとともに、生理的な骨梁構造も保たれることをこれまでに明らかにすることができた。そのメカニズムとして、骨吸収を抑制する作用が知られているインターフェロンによって誘導される蛋白の一つであるISG15が重要な役割を果たしていることが示唆された。昨年までに明らかにしたもう一つの重要分子候補であるvitamin D binding protein(DBP)及びISG15の抗体を用いて、ヒト口腔扁平上皮癌顎骨浸潤部位及び、ヒト骨巨細胞腫の病理標本をそれぞれ数例ずつ免疫組織化学染色した。その結果、口腔扁平上皮癌細がDBPを発現すること、浸潤部位の先端にある結合組織でISG15の発現が顕著に認められることが明らかとなった。
光学共振器を用いたレーザーワイヤー電子ビーム形状モニターの開発

高エネルギー加速器研究機構の試験加速器ATFにおいて、超低エミッタンスビームの生成に関する研究を行ってきた。開発を行ってきたレーザーワイヤービーム形状モニターは信頼性の高いビームサイズモニターとして実用化されるようになった。本年度は、我々のモニターを中心に用いてダンピングリング内部の電子ビームの測定を行った。加速器の継続的な改良によってこれまでに無い低エミッタンスが実現できるようになった。これを実証する為に、加速器の十分な調整の後にエミッタンスの測定を行った。最小のエミッタンス値が測定され、リニアコライダーに必要とされるエミッタンスの達成が確認された。バンチの体積が小さくなると、バンチ内の電子同士の反発によりビーム強度に依存してエミッタンスが増大する。ビーム電流の関数として垂直、水平方向のエミッタンス、エネルギー拡がり、バンチ長の測定を行った。それぞれの測定量の強度依存の強さがバンチ内散乱の計算の予想と矛盾しないことを確認した。ダンピングリングや放射光リングの設計の信頼性を支持する実験結果として重要である。ATFでは多バンチビームでの運転も定常的に行われるようになってきている。これまでのところ、目標とされる電流値の半分の強度がリング内に蓄積されている。多バンチビーム運転下でも測定を行い、低電流の状態では単バンチ運転時と同等の低エミッタンスがリング内に実現していることを示した。また、バンチ毎にビームサイズが比較され、バンチ間に大きな違いが生じていないことが確認された。ビームラインの真空度に対する依存を調べた測定では、真空度が悪化した時に不安定性が生じ後方のバンチにおいてビームサイズが増大する様子が観測された。イオンを介したビーム振動が生じていると思われ、今後の研究課題である。低エミッタンス電子ストレージリングでのビーム形状モニターとして、レーザーワイヤーの開発研究を行っている。KEK-ATFのダンピングリングで実験を行い、そこでの電子ビームのサイズを測定する。ATFでの低エミッタンス電子ビームのダイナミクスの研究として2つの方向性を考えている。一つはシングルバンチ運転におけるバンチ体積を決定するメカニズムの解明である。ATFのような超低エミッタンスのビームにおいてはパンチ内散乱の効果がビームサイズに大きく影響する。今年度は我々のモニターを改良し、従来の垂直方向に加えて、水平方向のビームサイズも測定可能にした。また、レーザー強度を増強(レーザー光源と共振器の両方の改良)したことにより、信号強度が大きく改善された。さらに、測定を自動化することにより測定時間を短縮して安定した測定が可能になった。これらの改良により、ビームパンチの体積を十分な精度で決定することができるだけのシステムが完成したと考えている。もう一つの方向性はマルチバンチ電子ビームのビームサイズ測定である。ビームがマルチバンチになったことにより、シングルバンチとの振る舞いの差異があるかないか、個々のバンチのサイズに違いが生じないかを測定できる装置として我々の装置を改良する。新しく、個々のバンチの同定の為の電子回路を開発し、マルチバンチビームの個々のバンチのサイズ測定を行った。我々のそくてい結果から、ATFのダンピングリングにおいてマルチバンチ運転でも1%エミッタンス比が達成できていること、20バンチのバンチ列のなかでサイズに差異がないことが確認された。
性シグナル伝達を司る神経回路の性差構築機構の解明

1フェロモン受容神経回路の性差同定:松尾らによって作出された神経活動を経時的に可視化できるマウスを用い、同一個体に対してマウスオス尿とメス尿を呈示し、それぞれの刺激に対して特異的に応答を示す扁桃体内側核の神経細胞を蛍光顕微鏡下で同定した。その結果、オスマウスでは扁桃体内側核内でオスシグナルはMEAの腹側部を介して、メスシグナルはと背側部を介して伝達されることが明らかとなった。驚くべきことに、これらの性シグナルの伝達はメスでは逆転し、オスシグナルが背側部を、メスシグナルが腹側部を介して伝達されるという、明瞭な回路の性差を見出した。また申請者らが明らかにしたオスマウスの涙に含まれるフェロモンESP1でも同じようにオスでは腹側部に、メスでは背側部に情報が送られることが明らかとなった。2周産期において、人為的にホルモンを操作することにより、性行動の逆転を引き起こした。その結果、性シグナルの伝達神経回路も同様に逆転することが確認された。さらに行動表現型では、マウスのオス型の性行動のうち、求愛歌発声は胎生期テストステロンの作用を介した神経回路構築(遺伝的制御)に依存し、オスのマウント行動は成長後のテストステロン処置のみで誘起(ホルモン制御)される表現型であることを見出した。すなわち、メスからの同じ匂い分子によって制御されるこれら2つの性特異的な行動は、その情報伝達回路である扁桃体内側核でホルモン依存的な処理と、遺伝子発現を介した回路制御の2つの機構を持つことが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)フェロモン受容神経回路の性差同定:松尾らによって作出された神経活動を可視化したマウスを用い、同一個体に対してマウスオス尿とメス尿を呈示し、それぞれの刺激に対して特異的に応答を示す扁桃体内側核の神経細胞を蛍光顕微鏡下で同定した。その結果、扁桃体内側核内でオスシグナルはMEApdを介して、メスシグナルはとMEApaを介して伝達されることが明らかとなった。さらにこれらの神経細胞は転写活性因子のLHX6とLHX9を発現し、細胞特性も異なることが示された。(2)周産期において、人為的にホルモンを操作することにより、性行動の逆転を引き起こすことができる(Wu et al. 2009)。これを利用して、性シグナルの伝達神経回路も同様に逆転することが確認された。特に性嗜好性とメスシグナルに対するオスの歌発声を用いたところ、成長後のアンドロゲン処置によって性行動は誘起できるもの、求愛歌は変化しなかったことから、複数の性差回路の存在が指摘された。扁桃体内の性特異的な回路と、そのステロイド依存性を明らかにしており、ほぼ順調に進んでいる。昨年度よりチャレンジしている機能的な性差の実証研究をすすめることで、今年度中の完成を目指す。H22年度は、この細胞の機能を人為的操作することで、性特異的な行動(性行動、攻撃行動)が変容するかを調べる。具体的にはGFP-ZAPの神経核特異的な投与により、伝達経路を遮断した場合の行動変化、ならびにAAV-WGA-Creを感染、起始核である扁桃体内側核にAAV-Flex-DREADDs-Giを導入、CNOを投与し性特異的行動を測定する。
ホスピタリティ産業における国境を越えた知識移転の構造と促進要因の解明

本研究では、ホスピタリティ産業における知識移転について、1知識の送り手(本国)と受け手(現地国)の関係性、2知識移転促進のための変数抽出、3知識定着のためのプロセスの3点について解明することが最終目標である。知識提供者に関しては、本社が調査対象となるために、ホスピタリティ産業の本社経営者またはそれに代わる方に対して、インタビュー調査を行う。知識獲得者に関しては、海外進出先国の経営者、さらにはサービスを実践している現地従業員対するインタビュー調査、アンケート調査で明らかにする。現段階においては、主に日本企業を研究対象とし、東アジアや東南アジアを調査対象先として計画している。
景観要素と外来種が在来ミツバチの寄生状況に与える影響

本研究では、日本在来種であるニホンミツバチを対象として、被寄生状況を全国規模で把握することを目的とした。国内各地からの採集によって得られた野生ニホンミツバチサンプルを利用し、寄生者由来の遺伝子を抽出する方法を確立した。寄生者に特異的な遺伝子情報を用いて、一部の寄生者については遺伝子診断が可能であることを確認した。本研究では、送粉サービス供給者である在来種のニホンミツバチを対象として、ウイルスや微生物などによる寄生状況を全国規模で把握し相違が見られる場合にはその要因の特定を試みた後、保全対策の指針提示へ寄与することを目的としている。本年度は、全国を対象としたニホンミツバチ供試サンプルの準備をすすめるとともに、抽出キットを用いた寄生者由来のDNAやRNAを検出する方法の開発を試みた。本研究では、在来種であるニホンミツバチを対象として、ウイルスなどによる寄生状況を全国規模で把握し要因を特定した後保全対策への指針を示すことを目標にした。ニホンミツバチの分布が確認されていない北海道を除いた東北、関東、中部、近畿、中国、四国、九州地方の各都府県を対象に、当初予定していた以上の地点から野生ニホンミツバチのサンプルが得られた。研究計画の段階で対象としていた寄生者については再考した。予備試験を行った後、採集ニホンミツバチ個体を用いた本試験で寄生者由来のDNAやRNAを抽出する方法を確立した。寄生者に特異的な遺伝子領域の情報を用いて遺伝子診断を行い、一部の寄生者についてPCR法を用いた遺伝子診断が可能であることを確認した。農学当初予定していたよりもニホンミツバチ供試サンプルが増えた。加えてニホンミツバチ成虫から寄生者由来のDNAやRNAの抽出を安定的に行う方法を確立するのに、当初の予定よりも時間がかかった。供試サンプルを限定する。さらに所属研究機関内外より協力者を招聘し、実験を安定的に行う方法を確立した上、今後の研究推進を行う。消耗品として購入した物品が当初の予定よりも安価だったため。消耗品費用として使用する予定。
リボソームGTPaseセンターにおけるrRNAとタンパク質の機能的相互作用

蛋白質合成過程で必要となるGTP水解反応にrRNA中の"GTPaseドメイン"と"毒素ドメイン"と呼ばれる二つの部位が関わることが示されているが、両部位のリボソーム粒子中の位置関係は知られていない。本研究は、両RNAドメインに結合するリボソーム蛋白質の解析から二つのRNA部位の相互関係を明確にすることを目的として進められ、以下のような成果が得られた。1)毒素ドメインに結合する大腸菌リボソームタンパク質の同定毒素ドメインを構成する135ヌクレオチドより成るRNA断片をプローブとして、結合するリボソーム蛋白質をゲルシフト法により検索した。その結果、L6蛋白質がこの短いRNA断片に特異的に結合することが判明した。またFootprint法による解析の結果、毒素ドメインの中で、ペプチド鎖伸長因子や毒素の標的部位になる"毒素ループ"部位とL6/L3との相互作用が示され、これらが毒素ドメインの高次構造形成に寄与することが示唆された。2)GTPaseドメインに結合する大腸菌リボソーム蛋白質GTPaseドメインにL7/L12/L10蛋白質複合体およびL11の結合を示すFootprint法等による解析結果が報告されているが、我々はGTPaseドメインの100ヌクレオチドより成るRNA断片を用いた独自のゲルシフト法によりこれらの結合を確証した。3)リボソーム粒子中の毒素ドメインとGTPaseドメインとの位置的関係リボソーム粒子中の各蛋白質の位置関係は化学的架橋実験や免疫電子顕微鏡により解析された多くの情報から推察することができる。本研究で同定された毒素ドメインに結合するL6蛋白質はGTPaseドメインに結合するL7/L12,L10,L11の各蛋白質と隣接関係にある。したがって。両RNAドメインはリボソーム中で互いに近傍に位置し、蛋白質を介して協調的に働くと推察された。したがって。
上皮間葉形質転換能を有する口腔癌幹細胞の同定と癌幹細胞を標的とした新規癌治療開発

本研究では,口腔癌の癌幹細胞の分離・同定を試み,Snail分子を発現した癌幹細胞は上皮間葉形質転換し,浸潤や転移することを明らかにする.初め,ヒトSnailのcDNA断片を哺乳類培養細胞用発現ベクターに組み込み,舌癌細胞株(HSC4)に遺伝子導入した.敷石状の形態であるHSC4細胞にSnail分子を導入すると,紡錘形の形態に変化し,細胞間の接着は減弱した.次に,培養したHSC4細胞およびHSC4/Snail細胞をヌードマウス背部皮下に移植した.移植3か月間,形成された腫瘍の大きさを評価した.HSC4の由来であるヒト扁平上皮癌に類似した腫瘍形成がみられ,Snailは腫瘍形成の促進に関与した.癌治療の抵抗性の原因が,癌幹細胞にあると考えられている.癌幹細胞を標的とした新しい治療法を確立することは,再発や転移のリスクが少ない癌治療法の開発になると期待される.そのためには,癌幹細胞を分離・同定し,癌幹細胞の特性を明らかにすることが非常に重要である.本研究では,口腔癌の癌幹細胞の分離・同定を試み,Snail分子を発現した癌幹細胞は上皮間葉形質転換し,浸潤や転移することを明らかにする.さらに,Snail特異的阻害剤を用いて口腔癌幹細胞を標的とした新規癌治療の開発を目指す.本年度まで,in vitroの実験系では,ヒトSnail分子の全長cDNAを哺乳類強制発現用プラスミド(DDK tag付き)に組み込み,そのプラスミドをヒト口腔癌細胞株(HSC4)に導入した.Western blottingでSnailタンパク強制発現安定細胞を選別し,Snailの口腔癌細胞への影響を調査している.Snail発現に伴い,敷石状から紡錘状への形態変化や培養皿への接着の減弱がみられ,各種組織幹細胞のマーカー遺伝子発現への影響と上皮間葉形質転換の転移能への影響を今後調査する予定である.In vivoの実験系では,HSC4細胞とSnail強制発現キメラHSC4細胞を6週齢ヌードマウス皮下に移植し,Snailの腫瘍形成能に与える影響を解析している.現在まで,Snailは腫瘍形成能を促進させることを明らかにした.今後は,頭頸部癌に使用される抗癌剤(CDDP,TXT,5-FUなど)を腫瘍形成したヌードマウスに投与し,Snailの治療抵抗性への影響を解析する予定である.さらに,抗Snail抗体やSnail特異的siRNAなどのSnail阻害剤を腫瘍形成したヌードマウスに投与し,口腔癌幹細胞を標的とした再発や転移のリスクが少ない新規治療法の開発を目指す.本研究では,口腔癌の癌幹細胞の分離・同定を試み,Snail分子を発現した癌幹細胞は上皮間葉形質転換し,浸潤や転移することを明らかにする.初め,ヒトSnailのcDNA断片を哺乳類培養細胞用発現ベクターに組み込み,舌癌細胞株(HSC4)に遺伝子導入した.敷石状の形態であるHSC4細胞にSnail分子を導入すると,紡錘形の形態に変化し,細胞間の接着は減弱した.次に,培養したHSC4細胞およびHSC4/Snail細胞をヌードマウス背部皮下に移植した.移植3か月間,形成された腫瘍の大きさを評価した.HSC4の由来であるヒト扁平上皮癌に類似した腫瘍形成がみられ,Snailは腫瘍形成の促進に関与した.近年,癌再発や転移の原因として「癌幹細胞仮説」が提唱されている.この仮説は,癌組織中に自己複製を無限に行う癌幹細胞が存在し,不均等分裂により一部が自己複製のサイクルから逸脱して多系列の分化細胞を供給しながら癌組織を構成する考えである.化学療法や放射線療法で大部分の癌細胞は排除されるが,正常な幹細胞と同様な防御機構を兼ね備えた癌幹細胞は残存し,癌幹細胞そのものが再発部や転移巣などで治療抵抗性の原因であると示唆されている.すなわち,癌幹細胞を標的とした新しい治療法を確立することは,再発や転移のリスクが少ない癌治療の開発になると期待される.そのためには,癌幹細胞を同定し,癌幹細胞の特性を明らかにすることが重要である.また,浸潤能を獲得した一部の癌細胞は,転写因子である「Snail」分子を発現させ上皮間葉形質転換を示し,浸潤や転移に有利な形質に可逆的に変化することが示唆されている.申請者は,Snail分子を発現し上皮間葉形質転換能を有する細胞こそが癌幹細胞であると考えている.そこで本研究では,口腔癌の癌幹細胞の分離・同定を試み,上皮間葉形質転換能はSnailを発現した癌幹細胞の特性であることを明らかにする.さらに,Snailは癌幹細胞周囲の癌免疫を抑制し,より浸潤や転移に有利な環境へと癌幹細胞を遊走させることを証明し,SnailやSnailに誘導される分子を阻害することで癌幹細胞を標的とした新たな癌治療法の開発を目的とする.本年度は,Snail分子を発現する癌幹細胞は,浸潤能や転移能を高めるため上皮間葉形質転換を行い,自己の姿を変化させ,周囲の免疫環境を潜り抜けることを明らかにすることを試みた.癌治療の抵抗性の原因が,癌幹細胞にあると考えられている.癌幹細胞を標的とした新しい治療法を確立することは,再発や転移のリスクが少ない癌治療法の開発になると期待される.そのためには,癌幹細胞を分離・同定し,癌幹細胞の特性を明らかにすることが非常に重要である.

本研究では,口腔癌の癌幹細胞の分離・同定を試み,Snail分子を発現した癌幹細胞は上皮間葉形質転換し,浸潤や転移することを明らかにする.さらに,Snail特異的阻害剤を用いて口腔癌幹細胞を標的とした新規癌治療法の開発を目指す.In vitroの実験系では,ヒトSnail分子の全長cDNAを哺乳類強制発現用プラスミド(DDK tag付き)に組み込み,そのプラスミドをヒト口腔癌細胞株(HSC4)に導入している.Western blotting法でSnailタンパク強制発現安定細胞を選別し,Snailの口腔癌幹細胞化への影響を解析した.Snail発現に伴い,HSC4細胞は敷石状から紡錘状への形態変化や細胞間の接着の減弱がみられ,上皮間葉形質転換がみられた.In vivoの実験系では,HSC4細胞とSnailタンパク強制発現キメラHSC4細胞を6週齢のヌードマウス皮下に移植し,Snailの腫瘍形成能に与える影響を解析している.Snail発現に伴い,腫瘍形成は促進し,HSC4の由来であるヒト扁平上皮癌に類似した腫瘍形成がみられた.以上のことからSnail分子は,口腔癌幹細胞化に重大な影響を与えている可能性が示唆された.口腔外科平成25年度と26年度にかけて口腔癌細胞株を用いた癌幹細胞のSnail発現の機能解析と新規癌治療の開発を目的に研究を行っている.本年度は,ヒトSnail分子の全長cDNAを哺乳類強制発現用プラスミド(DDK tag付き)に組み込み,そのプラスミドをヒト口腔癌細胞株(HSC4)に導入した.Western blottingでSnailタンパク強制発現安定細胞を選別し,Snailの口腔癌細胞への影響を現在も解析中であるが,浸潤能や転移能への影響解析が遅れている.Snail発現に伴い,敷石状から紡錘状への形態変化や培養皿への接着の減弱がみられ,各種組織幹細胞のマーカー遺伝子発現への影響と上皮間葉形質転換の転移能への影響を今後調査する予定である.また,HSC4細胞とSnail強制発現キメラHSC4細胞を6週齢ヌードマウス皮下に移植し,Snailの腫瘍形成能に与える影響を解析中である.現在まで,Snailは腫瘍形成能を促進させることまで明らかにしたが,治療抵抗性への機能解析が遅れている.今後は,頭頸部癌に使用される抗癌剤(CDDP,TXT,5-FUなど)を腫瘍形成したヌードマウスに投与し,Snailの治療抵抗性への影響を解析する予定である.さらに,抗Snail抗体やSnail特異的siRNAなどのSnail阻害剤を腫瘍形成したヌードマウスに投与し,口腔癌幹細胞を標的とした再発や転移のリスクが少ない新規治療法の開発を目指す.In vitroの実験系では,各種組織幹細胞マーカー(ALDH,CD44,CD10,CD24,CD31,CD34,CD90,CD133,CD150,Sca-1,Integrin,ESAなど)を用いてフローサイトメトリーを行い,Snail分子が口腔癌の幹細胞化に関与していることを明らかにする.さらに形態だけではなく,分子レベルでも上皮間葉形質転換が生じることを証明し,転移能への影響を調査する予定である.また,脾臓中の細胞とSnail強制発現キメラHSC4細胞を共培養し,脾臓中の細胞が免疫抑制型のT細胞分化示すか否かを解析し,Snailの免疫抑制能と癌細胞浸潤アッセイでSnailの浸潤能を評価する予定である.In vivoの実験系では,頭頸部癌に使用される抗癌剤(CDDP,TXT,5-FUなど)を腫瘍形成したヌードマウスに投与し,Snailの治療抵抗性への影響を解析する予定である.
両親媒性高分子ゲルを反応場とする酸化亜鉛ナノ粒子の合成と蛍光特性の評価

ナノサイズの酸化亜鉛(ZnO)粒子は量子サイズ効果を示し、蛍光強度および波長は粒子径に依存する。ZnOナノ粒子の合成法としてこれまでに様々な方法が提案されているが、ナノ粒子は容易に成長あるいは凝集し、ナノ粒子としての特性が失われるという問題がある。本研究では、ゲルネットワーク中でのZnOナノ粒子の合成法を提案し、ゲル中に生成したZnOナノ粒子の安定性、およびゲルの合成組成によるZnOナノ粒子の粒子径制御の可能性について検討した。ゲルには透明性の高い両親媒性N,N-ジメチルアクリルアミドゲルを用いた。ゲルの合成はラジカル重合法でエタノール中で行い、種々の架橋剤組成で厚さ2mmの板状ゲルを作製した。また、ゲルネットワークの有効細孔径は、種々の分子量のポリエチレングリコールを用いて、分子サイズと阻止率の関係を測定して評価した。ZnOコロイドの合成は、酢酸亜鉛とエタノールとを80°Cで3時間反応させてプリカーサーを作製し、これを超音波洗浄器中で水酸化リチウムを触媒として加水分解する方法で行った。ゲル中でのZnOナノ粒子の合成は、まず乾燥ゲルを所定量の酢酸亜鉛を含むエタノール中で膨潤させた。その後の手順はコロイドの場合と同様である。ZnOコロイドは、比較的高温の50°Cでは、粒子径に対応する吸収スペクトルの立ち上がりの波長(λ_<onset>)が長波長側に大きくシフトし、2日以内に白濁して沈殿を生じた。これに対して、ゲル中のZnO粒子の吸収スペクトルについては、1ヶ月以上経過してもλ_<onset>のシフトはほとんど見られず、ゲルは透明であった。また、ゲルの合成組成(架橋剤濃度)を変えると生成するZnOの吸収スペクトルのλ_<onset>が変化した。これらの結果は、ゲル中で合成されたZnOナノ粒子は非常に安定であり、粒子径はゲルの架橋密度によって制御できることを示唆している。酸化亜鉛(ZnO)ナノ粒子は、粒子径によって蛍光が変化する。このような量子サイズ効果を示すナノ粒子の合成法として様々な方法が提案されているが、いずれの方法においてもナノ粒子は容易に成長あるいは凝集する。本研究では、三次元網目構造からなるゲルネットワークを反応場とすることで、生成したZnOナノ粒子の安定性の向上、およびゲルネットワークの有効細孔径の制御によるZnOナノ粒子の粒子径制御の可能性を検討した。ゲルの合成は、通常のラジカル重合法でエタノール中、50°Cで行い、厚さ2mmの板状ゲルを作製した。ZnOナノ粒子の合成は、基本的には、酢酸亜鉛を出発物質として、エタノールと80°Cで3時間反応させてプリカーサーを作製し、これを超音波洗浄器中で水酸化リチウムを触媒として加水分解する方法で行った。ゲル中での合成は、まず乾燥ゲルを用意し、これを所定濃度の酢酸亜鉛を含むエタノール中で膨潤させた。その後の手順は同様である。ZnOコロイドは、比較的高温の50°Cにおくと、粒子径に対応する吸収スペクトルの立ち上がりの波長λonsetが1日経過後には長波長側に大きくシフトし、2日後には白濁して沈殿を生じた。これに対して、ゲル中のZnO粒子の吸収スペクトルについては、1ヶ月以上経過してもλonsetのシフトはほとんど見られず、ゲルは透明であった。

また、ゲルの合成組成(主モノマーと架橋剤の比)を変えると生成するZnOの吸収スペクトルのλonsetが変化した。以上のことから、予想通り、三次元ゲルネットワークを反応場とすることで、生成したZnOナノ粒子の安定性が向上すると共に、ゲル組成によってZnOナノ粒子の粒子径を制御できることが明らかとなった。蛍光半導体として注目されている酸化亜鉛(ZnO)ナノ粒子の合成法には様々な方法が提案されているが、いずれの方法においてもナノ粒子は容易に成長・凝集し、ナノ粒子としての特性が失われる。本研究は、三次元網目構造のゲルネットワークを反応場とするZnOナノ粒子の新しい合成法を検討することである。昨年度は、両親媒性のN,N-ジメチルアクリルアミド(DMAA)ゲル中で合成すると生成したZnOナノ粒子の安定性が著しく向上すること、ゲルの合成組成(架橋剤濃度)によってZnOナノ粒子の粒子径が制御できることを明らかにした。今年度は、ゲルネットワーク自身が加水分解触媒機能を持つゲル中でのZnOナノ粒子の合成について検討した。まず、触媒機能を持つモノマーとして、第三アミンを持つN,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAA)に着目してその触媒作用を検討した。酢酸亜鉛のエタノール溶液にDMAPAAを加え50°C以上に加温すると白色の沈殿物が生成し、この沈殿物のX線回折パターンを調べた結果ZnOの生成が確認された。次に、ラジカル重合法でDMAAとDMAPAAの共重合ポリマーを合成し、ポリマー状態での触媒作用について検討した。この共重合ポリマーの場合もZnOの生成が認められたが、モノマー状態のときと比べて反応性は低下した。さらに、架橋剤にN,N'-メチレンビスアクリルアミドを用いてDMAAとDMAPAAの共重合ゲルを合成し、これに酢酸亜鉛を含浸させてゲル中でのZnOの合成を試みた。その結果、DMAPAAをネットワークに固定すると反応性は著しく低下した。以上の検討結果から、DMAPAAモノマーはZnO合成のための加水分解触媒として有効なことが見いだされた。また、DMAPAAをゲルネットワークに直接固定すると反応性が低下することからネットワークにグラフトする等の工夫が必要なことが明らかになった。
エンドセリンETB受容体の病態学的役割

DOCA食塩誘発性高血圧モデルの病態発症、進展におけるエンドセリンET_B受容体の役割をET_B受容体遺伝子欠損ラットを用いて調べた。DOCA-食塩処置を施したホモ接合体の全身血圧は野性型に比べて明らかに早期より上昇し、その程度もきわめて強いものであった。選択的ET_A受容体拮抗薬ABT-627の慢性投与は両動物群における血圧上昇をほぼ完全に抑制した。野性型に比し、ホモ接合体では、DOCA-食塩処置により高度な腎障害と血管肥厚が観察された。またこれらの障害もABT-627の投与により有意に改善された。また、ホモ接合体の腎および血管組織並びに尿中ET-1含量はDOCA-食塩処置により著しく増加したが、この増加はABT-627の投与によりsham群と同程度にまで抑制された。ホモ接合体の血漿中ET-1含量はDOCA-食塩処置によっては変化が認められなかったが、ABT-627の投与により著明な増加が認められた。以上、ETB受容体を介する作用はDOCA-食塩誘発性高血圧並びにそれに伴う心血管、腎障害に対して防御的に機能するものと考えられた。また、ET_B受容体欠損によるDOCA-食塩高血圧の病態発症と進展の感受性増大には、ET-1の産生増加とET_A受容体系の機能亢進が密接に関与することが示唆された。同様の動物を用いて、虚血性急性腎不全の進展と維持におけるET_B受容体の役割についても調べた。虚血性急性腎不全は45分間の腎動静脈の結紮と血流再開により作成した。再灌流24時間後の腎機能並びに組織障害は両動物群で同程度に認められ、これらの障害は時間とともに徐々に回復した。しかしながら、再灌流7日後の回復状況は野生型に比しホモ接合体において明らかに遅延していた。虚血再灌流後の腎ET-1含量の増大はホモ接合体において顕著であった。このように、ET_B受容体を介する作用は虚血性急性腎不全の進展に深く関与しないものの、腎虚血再灌流障害からの回復過程に関わることが示唆された。平成12年度科学研究費補助金により以下の実績を得た。deoxycorticosterone acetate(DOCA)-食塩誘発性高血圧モデルの病態発症、進展におけるエンドセリンET_B受容体の役割をET_B受容体遺伝子欠損ラットを用いて調べた。また、DOCA-食塩処置3週目には死亡例もみられた。野性型に比し、ホモ接合体では、DOCA-食塩処置4週後において尿量、尿中タンパク排泄量、尿中Na排泄率の有意な増加とクレアチニンクリアランスの有意な低下が観察された。さらに、腎組織障害に著明な悪化が認められ、血管肥厚パラメーターも顕著に増大した。一方、DOCA-食塩処置開始と同時に選択的ET_A受容体拮抗薬であるABT-627(10mg/kg/day、1日2回)の慢性経口投与を行ったところ、高血圧の発症と進展はほぼ完全に抑制され、DOCA-食塩処置4週間後にみられる心肥大、大動脈血管肥厚や腎機能異常、腎組織障害も有意に改善された。