hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メチル水銀が示す脳選択的毒性に対するセクレトグロビンの役割

本研究では、メチル水銀曝露したマウスにおいて、脳組織での病理変化が認められる前に、脳特異的にセクレトグロビンSCGB3A1が発現誘導されることを見出した。また、マウス神経前駆細胞を用いた検討により、SCGB3A1が細胞外からの作用によってメチル水銀の毒性を軽減することも明らかとなった。さらに、転写因子NF-κBおよびTCF3がメチル水銀によるSCGB3A1の発現誘導に関与することも判明した。以上の結果から、NF-κB/TCF3を介したSCGB3A1の発現誘導がメチル水銀毒性に対する生体防御システムとして重要な役割を果たしていると考えられる。本研究は、メチル水銀によるScgb3a1の脳特異的発現誘導およびその毒性学的意義を明らかにすることを目的としている。当該年度の検討により、Scgb3a1がメチル水銀曝露に対する細胞応答として発現誘導され、また、メチル水銀毒性を軽減する可能性が示された。これまでにメチル水銀曝露に応答して脳特異的に発現誘導される防御因子に関する報告はなく、本知見が最初の例である。本研究成果は、当初の研究目的を達成する上で非常に重要な知見であることから、当初の目標を向けて順調に進展していると判断した。今後は当該年度の検討により明らかになったメチル水銀によるSCGB3A1の発現誘導機構におけるNF-κBの役割について、マウス神経前駆細胞を用いて詳細に検討を続ける予定である。また、本発現誘導機構におけるNF-κBの関与が部分的であったことから、本発現誘導に関わる新たな転写因子の検索およびその機構解析(細胞内分布、活性化機構など)も行う。また、マウス個体レベルでも同様の検討を行い、脳特異的なSCGB3A1の発現に関わる転写因子ならびにその制御機構の解析を行う。さらに、SCGB3A1によるメチル水銀毒性軽減機構に関わる細胞内シグナル経路の特定し、その機構の全容解明を目指す。分子毒性学これまでの検討により、Scgb3a1がメチル水銀曝露に応答して脳特異的に発現誘導される防御因子として機能していることが明らかとなった。今後、メチル水銀による脳特異的なScgb3a1発現誘導機構について検討する予定である。まず、メチル水銀によるScgb3a1の発現誘導が確認された神経由来培養細胞(C17.2細胞)を用いて、メチル水銀によるScgb3a1の発現誘導に関わるScgb3a1のプロモーター領域およびその領域に結合する転写因子を特定する。同定された転写因子の核移行性、活性化(リン酸化)などにメチル水銀が与える影響を検討し、メチル水銀による転写因子活性化機構を明らかにする。同定された転写因子について、メチル水銀を投与したマウスの各組織における核移行性、活性化などを検討し、脳特異的な転写活性化機構を明らかにする。以上によって、メチル水銀によるScgb3a1の脳特異的な発現誘導機構を明らかにする。
選択フッ化および溶融塩電解法を用いた燃料デブリの処理

福島第一原子力発電所事故により生じた燃料デブリの安定化のために、選択フッ化と溶融塩電解を組み合わせたプロセスについてその基本原理を確認するための実験を行った。ウランおよびジルコニウムの酸化物固溶体から、ウランを揮発させずにそれぞれを分離するには、まずフッ化水素ガスを用いて400度以下でフッ化させ、大部分のウランを4塩化ウランに変換し、その後ウランのみをフッ化物溶融塩浴に導入し、電解回収するのがよいことが分かった。ジルコニウムが同時にフッ化されることを抑制するためには、事前に還元処理をして固溶状態を解くよりもむしろ、固溶体のままフッ化させた方がフッ化速度を遅くさせる効果のあることが判明した。福島第一原子力発電所の炉心溶融に伴い生成した燃料デブリをいかに取りだし安定化させるかは廃炉に向けた重要なプロセスのうちの一つであり、我々はその方法に乾式法の適用を検討し、選択フッ化と溶融塩電解を組み合わせることで、2次廃棄物生成量の少ないプロセスの提案を試みている。燃料デブリに含まれる酸化物のフッ化挙動については、フッ化物揮発法の開発により多くの元素について情報があるが、ZrO2を含む混合物のフッ化に関する情報は明らかに不足している。本年度は燃料デブリの主成分であるZrO2およびU3O8ならびにそれらの固溶体のフッ化挙動について精査するためF2またはHFガスを用いて種々の温度条件下でフッ化実験を行った。試験は全て管理区域中でF2やHFガスを安全に使用できるよう、東北大学多元物質科学研究所のホットラボのドラフトチャンバー内にガス配管設備を構築し実施した。はじめにF2ガスを用いたZrO2のフッ化を種々の温度条件およびガス導入時間を替えて実施した。He+F2(5%) 20 ml/min流量下700 oCでは1時間反応させるだけで試料容器内残留物が重量減少し、ZrF4として揮発の可能性が認められた。試験した条件の中で、揮発させずに一番効率良くフッ化が行えた条件は、500 oC、2時間であった。次にHFガスを用いてZrO2のフッ化を行ったところ、HF 20 ml/min+Ar 30 ml/min流量下、600 oCで2時間の条件下でも重量減少し、こちらも試験した条件の中で揮発を抑制しながらフッ化が行えた温度は500 oCであった。実際の燃料デブリにはウランも含まれており、酸化性のF2を使用すると300 oCでUF6として揮発し始めることが分かっているので、燃料デブリを対象として揮発を抑えながらフッ化させるプロセスには還元性のHFを使用する方が適切であることが分かった。福島第一原子力発電所事故により生成した燃料デブリの主成分と予想されている酸化ウランージルコニウム固溶体の安定化処理プロセス構築を目的として、選択フッ化と溶融塩電解を組み合わせたプロセスの成立性を検討してきた。本年度はとくに選択フッ化の最適化のための基礎データの蓄積を進め、種々の酸化ウランージルコニウム組成の混合物のフッ化挙動を、グローブボックス中での熱分析装置およびフッ化器を用いたフッ化により追った。熱分析により、ウランはフッ化水素ガスを用いたフッ化によって、元来高原子価状態を含むウランでも、還元フッ化によって酸化フッ化物を経由し4フッ化物となり比較的高温まで揮発しないこと、一方、ジルコニウムは低温でも4フッ化物ができ始め、350oCを超えると急激に揮発速度の増すことが分かった。同温度、同じ時間のフッ化器を用いたフッ化で比較すると、全ての組成において還元雰囲気処理の混合物の方が酸化雰囲気処理の混合物よりフッ化が速く進行し、ジルコニウムが多い組成では、その傾向差が拡大した。これらにより固溶によってフッ化が抑制されていることがわかり、デブリの還元前処理により固溶を解いてフッ化を促進しジルコニウムを選択的に揮発分離するか、酸化により固溶を進めて、ウランを酸化フッ化物に留め、ジルコニウムは酸化物のまま残し沈殿分離するか、以上の成果はその後の選択溶解、溶融塩電解プロセスデザインに大いに影響をおよぼすものとなった。溶融塩物理化学フッ化器を一から組み上げる必要に迫られた割には多様の条件にてフッ化試験を行うことが出来た。来年度はZrとUの比を換えた種々の固溶体のフッ化挙動について精査を継続するとともに、フッ化物浴を用いた電解試験を東京工業大学でZrについて、年度後半に東北大学にてUを使った試験を行う。原子力学会や溶融塩化学討論会等により成果公開に努める。当初計画通り平成26年度では、燃料デブリの溶融塩への溶解挙動評価および溶融塩電解試験を実施する予定だが、一部前年度予定していたフッ化の試験が未消化になったため次年度使用額が生じた。