hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ソース・シンク間の転流動態に関与する物質輸送系の局所環境管理による最適化

植物生産において、葉から収穫対象器官への光合成産物の転流は、収量と品質に直接影響を及ぼす重要な生理的機能であり、転流動態に基づいた合理的な環境管理技術が求められている。当該年度の研究では、イチゴ植物を対象にして、転流を律速する光合成産物の葉から師管へのローディングおよび師管から収穫対象器官へのアンローディングの動態の評価法を確立し、転流動態に基づいた省資源型の環境管理技術の提案とその実証を行った。まず、炭素の放射性同位体(11C)を用いたRIイメージング技術を駆使し、イチゴの葉から果実への光合成産物の転流動態の可視化と時空間連続評価を行った。得られた定量的情報に基づいて、膜輸送タンパク質(スクローストランスポーター)による能動輸送に支配される葉でのローディングと果実でのアンローディングの動態を表現する動的モデルを構築および同定し、主要な気象環境要素(気温、光強度、CO2濃度)と果実の生育ステージで変化する転流動態のモデルによる再現を試みた。転流動態に関するRIイメージングと動的モデルによる情報を基に、ローディングとアンローディングの器官に限定した局所的な気温、光強度およびCO2濃度の省資源型管理システムを提案し、冬季のイチゴハウス栽培において生理生態的効果および省エネルギー効果について実証した。イチゴ生産における収量増加および品質上昇を実現しており、転流動態に基づいた省資源型環境管理による高収量高品質生産の実現の可能性を提示した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではまず、複雑な転流プロセスのうちソースから師管への光合成産物の輸送(ローディング)に着目し、栽培現場での変動が激しくかつローディングに大きく作用する光環境のローディングへの影響を評価した。材料植物としてイチゴ一季成り性品種`章姫'をポット栽培し、処理区として遮光区(寒冷紗による90%遮光)、補光区(高輝度白色LEDを6時から18時まで12時間補光)、対照区(自然光)の3処理区を設けた。ソース葉として展開第3葉を定期的にサンプリングし、サンプル抽出液をHPLCで定量分析することにより葉内糖濃度を測定し、葉内糖濃度の時間変化を調べることで各処理区の光環境が葉内糖濃度およびローディングに与える影響を検討した。図1に各処理区の日積算PPFDおよび葉内におけるスクロース合成速度の12時間毎の変化を示す。スクロース合成速度において、正の値は葉内へのスクロース蓄積を示し、負の値は葉内からのスクロースローディングを示す。処理区毎にソース葉における光強度が強くなるにつれてスクロースの合成速度が増加し、師管へのローディング速度も増加した。また時々刻々と変動する転流動態の時空間変動を、RIイメージング技術を援用し連続的・2次元的に評価した。材料植物としてイチゴ一季成り性品種`あまおう'を、グロウスキャビネット内(温度;20°C、湿度;70%、PPFD;400 μmol m-2 s-1)で12時間日長にて4日間ポット栽培したのち、放射性同位体11Cを含む二酸化炭素をソース葉にフィードしてガンマ線検出器で11Cの動態を解析した。当該年度ではRIイメージング技術の基礎的実験を行い、本技術をイチゴに援用可能であることを確認した。次年度での実験において、様々な環境下における転流動態の時空間変動の解析を試みる。九州沖縄農業研究センター久留米拠点イチゴ植物工場やイチゴ生産農家に頻繁に赴き、厳しい環境下での長期間泊まり込みによる共同観測実験等によって、ソース・シンク間物質輸送(転流)の環境応答に関する生産現場の貴重なデータを取得している。また、量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所と共同研究を行い、RIイメージング等の先進的技術を援用して、転流動態の時空間変動の解析に取り組んでいる。さらに、転流動態に基づいた省エネルギーでの栽培環境管理技術の確立を目的として、九州大学貝塚圃場内のビニルハウスに地温不易層との熱交換を活用した局所温度管理システムを構築し、システムによる省エネルギー環境管理効果の評価にも取り組んでいる。研究成果:観測実験等で得られた膨大なデータを迅速に取りまとめ、当該年度において論文1報、学会発表4件を確実に実現している。国際学会へも積極的に参加し英語でのコミュニケーションに意欲的に取り組んでいる。機会あるごとに成果を積極的に発表し、誠実なプレゼンテーションが高く評価されている。

転流動態に関するRIイメージングと動的モデルによる情報を基に、ローディングとアンローディングの器官に限定した局所的な気温、光強度およびCO2濃度の省資源型管理システムを提案し、冬季のイチゴハウス栽培において生理生態的効果および省エネルギー効果について実証した。イチゴ生産における収量増加および品質上昇を実現しており、転流動態に基づいた省資源型環境管理による高収量高品質生産の実現の可能性を提示した。植物-環境系物質輸送プロセスにおいて、光合成産物の転流、根の養水分吸収及び植物体内の水分動態は、作物の成長や収穫対象器官への物質集積を支配する重要なプロセスであり、水分動態を媒介として互いに密接に連関している。栽培環境の最適化のためには、これらの連関する物質輸送プロセスの動態の時空間変動の評価とそれに基づいた合理的な環境調節が望まれる。しかしながら、これらの時空間変動の評価は容易ではなく、連関するプロセスの環境応答について総合的に評価した例はない。そこで申請者らは、植物個体内における物質(糖、イオン、水)の動態の時空間変動を連続的・2次元的に評価可能なRIイメージング技術を援用し、密接に連関する物質輸送プロセスの動的統合モデルの構築と同定を試みる。さらに、動的統合モデルを活用した、合理的な局所・適時環境調節の可能性を検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
ガバナンス変容の中の沖縄-グローバリゼーションと自治の新らしい関係に関する研究-

本研究は、地域レベルのガバナンスを開放的な体系と規定しグローバル化及び国際的な地域統合との相互作用の文脈において理論的に把握することを試みるものである。沖縄の事例を中心に国際比較研究を通じて一定のモデル構築を目指した。まず、グローバル化とは何か、地域、特に沖縄への影響という視点からグローバリゼーションの中身を検討し、操作可能性を高めるための概念的な整理を行った。グローバル化が沖縄の地域経済社会に及ぶ影響の把握(地域の歴史的・文化的な価値=ローカル・スタンダードの変化、社会経済活動への影響、市民社会からの問題解決主体の登場など)し、地域政府による反応的政策形成(日米安全保障体制の変容が憲法システム及び中央地方関係に及ぼす影響、地方政府による脱軍事的政策の追求、独自課税制度や環境基準設定、新たな自治・協働システム形成の試みなど)を分析検討した。2年目にはグローバル化と地域経済社会および地域政府との相互関係に焦点を当てたケース・スタディを行った。諸外国の地域政府(島嶼政府)、あるいは島嶼国家との研究に比重をおいた。グローバリゼーションの進む近年、島嶼地域のガバナンスがいかなる変容を引き起こしているかについて、それぞれの国を専門とする多くの研究者を招聘し、研究会を重ねた。04年12月には、英国(シェフィールド大学)、台湾(成功大学)、韓国済州島(済州大学)、オーストラリアタスマニア島(タスマニア大学)から、それぞれこの研究分野の第一人者をお招きして、国際的なワークショップ(英語)とシンポジウム(日本語)を行った。3年目の本年は、特に国内の政治及び自治の変容をテーマとして、北海道大学教授の山口二郎氏と、佐賀県知事の古川康氏をお招きし、シンポジウム「ガバナンス変容の中の沖縄-グローバル化と自治の新たな関係-」を設定、その成果を報告書における論文作成に活用した。最終報告書には、以上の成果により、国際的な市民社会との連帯にもとづく、地域社会の連帯・協力・協調を旨とする「社会再生型ガバナンスモデル」が提案された。平成15年度は、地域ガバナンスについての、いくつかのシンポジウム・研究会を執り行った。まず、6月には、普天間基地撤去と自治体改革を唱え、当選した宜野湾市長を招聘し、ガバナンスの変容が実際にどのようなリーダーシップの元に開始するかを探った。次に、10月に、極めて分権化された自治政府の確立を達成したスコットランドより、自治政府確立の中心人物の一人ストラスクライド大学のイゾベル・リンゼイ氏を招聘し、スコットランドのガバナンスの変容に関する現実的な背景と理論を拝聴した。また、1月には、北川正恭元三重県知事(早稲田大学教授)を招聘し、三重県のガバナンス変容についての報告会を開催し、2月、山口二郎北海道大学教授より、現在の日本政治の変革の状況と北海道の実状の報告を頂いた。個別調査としては、島袋純は、7月ニセコ町を訪問し、逢坂誠二町長をはじめ、企画課長、総務課長よりニセコのガバナンスについての聞き取り調査を行った。また10月東京及び11月大坂に出向き、佐藤竺成蹊大学名誉教授、加茂利男大坂私立大学教授等との意見交換を行った。高良鉄美教授は、タイのバンコク、姫路市、伊丹市、東京に出張し、次のような目的で研究を行った。まず、バンコクは、97年のタイ憲法の改正により、地方自治制度が大きく変容しガバナンス変容の1つの比較材料として意義があり、今回文献資料収集を行った。次に、地域ガバナンスの資料収集で、沖縄との関連性を踏まえ、かって淡路国として独自の歴史文化を形成してきた資料を集めた淡路文化資料館を訪ねた。沖縄戦をくぐったグスクも世界遺産登録されたが、姫路市平和資料館にて世界遺産登録の姫路城と空襲について調べた。

空港公害訴訟に関連し、伊丹市自治人権部人権・平和担当で人権平和関連資料を調べた。ガバナンス・インタビューのうち、沖縄の軍事基地問題との関連で、憲法的問題について早稲田大学の水島朝穂教授にお話をお聞きしまた、基地経済と自治の問題について慶応大学の金子勝教授にお会いしてお話を聞いた。地域活性化問題との関連ですみだ生涯学習センターで資料収集した。我部政明教授は、米軍プレゼンスのグローバル化の中で沖縄を取り囲む国際環境の変化を、米英軍の開始したイラク戦争との関連において、ドイツ、スウェーデン、フランスなどの対応をどのように評価できるかについて各国の専門家に聞き、東アジアの事例を比較について意見交換した。ベルリンでは、フンボルト大学にて平和グループ(ピーター・リヒター氏など)と意見交換を行い、ストックホルムでは、ストックホルム大学アジア太平洋研究センターでのセミナーにて報告し、スウェーデン国際問題研究所のセミナーに参加した。パリでは国立科学研究センター研究員アンドレ・カスピ氏、国際問題研究所研究員フレデリック・ボゾ氏、日本大使館の山田公使、クーリエ・アンテルナショナル編集員クロード・ルブラン氏、パリ政治学院のピエール・アスネール教授などと意見交換を行った。本年度の主たる研究課題は、比較研究の視座から諸外国の地域ガバナンスの変容を取り上げ、沖縄のガバナンス変容の位相を探ることにあった。上半期には、1,国連の機能と民族自決権の変容、2,連邦制の変容、3,欧州のリージョナリズム、4,島嶼国及び地域の独立と自立、の4テーマで外部からそれぞれの専門の研究者、合計8名を招聘し、研究報告会を行った。上半期の研究会の目的は、地域ガバナンスの多様な形態の可能性を諸外国及び地域の事例研究を通して明らかにすることにあった。それは、上村英明恵泉女学院大学助教授、樋口琉球大学教授、吉田健一桜美林大学教授、池谷朋明拓殖大学助教授、久邇良子東京学芸大学助教授、大城肇琉球大学教授、松島勝泰東海大学助教授の各氏による、地域ガバナンスの多様な形態と変化についての報告によって明らかにされた。さらに、下半期、入念な準備を進め12月には、韓国済州大学校、台湾国立成功大学、オーストラリアタスマニア大学、英国シェフィールド大学から、合計4名の研究者をお招きし、一般に広く公開した国際ワークショップ及びシンポジウムを開催した。この国際シンポジウム&ワークショップの目的は、グローバリゼーションという同時代的に向かい合わざるを得ない共通の対外的環境の中で、それぞれの地域的なガバナンスの変容がどのように対応しているかについて、それぞれの国ないしは地域・島嶼の状況について報告をもらう事であった。かりにここで、グローバリゼーションを世界的な市場主義経済の発展と浸透を基調として、政治・軍事、地域社会など、あらゆる領域の交流が深化していくこととすれば、韓国、及び台湾における90年代以降の大幅な民主主義もしくは分権化の進展は、グローバリゼーションと無関係ではあり得ない事が報告された。
放射・対流共存伝熱における逆問題の解法

1.ふく射・対流共存伝熱問題における負荷逆問題に関し、特異値分解法を用いた解法を開発し、その例題として、2次元の加熱炉を模擬した系内に置かれた被加熱物の周囲に、均一熱流束を与えるのに必要なヒ-タの発熱量分布を求めた。2.ふく射伝熱物性値逆問題としては、系を囲む固体壁に沿った温度・熱流束分布と、系内のガスの温度分布を与えて、系内のガスの吸収係数分布を求める手法を開発した。この解法では、最初に適当に仮定した系内の吸収係数分布を用いて、ふく射伝熱の順問題をモンテカルロ法によって解き、ガス温度と壁面温度の分布から、この吸収係数分布に対応した壁面熱流束分布を求める。この熱流束分布と、最初に逆問題の入力として与えられた熱流束分布の差が0となるように、仮定した吸収係数分布を修正して上記の過程を繰り返すことで、入力条件に対応した吸収係数分布を求める物である。この吸収係数分布の最適化のため、エネルギー式を吸収係数に関して近似的に線形化し、入力として与えられた壁面熱流束を満足する吸収係数の組を求める手法を提案した。また、この吸収係数の収束過程で、モンテカルロ法による順問題解法を繰り返し実行することによる計算時間の長大化を防ぐため、各要素間のふく射エネルギー交換を表すREAD値を、吸収係数の排依存部と依存部に分割し、モンテカルロ法によって計算する必要のある前者を収束ループの外側に出す手法を開発した。これらの手法を組み合わせることで多次元系でのふくみ射伝熱物性値逆問題の解法を開発することができた。本研究では、この手法の妥当性検討のために、吸収係数分布の分かった2次元系でのふく射伝熱順問題をまず解いて、ガス温度、壁面温度および壁面熱流束を求め、これらから、逆に上記の手法を用いて最初に与えられた吸収係数分布を推定できるかどうかを調べた。この結果、本手法が2次元系に十分適用可能であることが確認された。放射伝熱に関する物性値逆問題は、入力として系の固体壁における熱流束、温度および放射率、また系内ガスの質量流量分布および一部のガス温度の分布を与えることにより、出力としてガス中の吸収係数分布を求める問題である。各ガス及び壁要素のエネルギー式を立てると、これらは温度、熱流束、発熱量の間の連立方程式となり、要素間の放射エネルギーの授受に関する係数行列と、ガス及び壁要素の温度の4乗のベクトルの積を、ガス中発熱量と壁面熱流束のベクトルと等置した行列形式で表される。この要素間の放射エネルギーの授受に関する係数行列が各ガス要素の吸収係数分布の非線形な関数となっているため、吸収係数を直線演算で求めることが困難であり、吸収係数分布を色々に変化させてこの係数行列の値を繰り返し求め、これらを用いて順問題を繰り返し解いて、入力として与えた各種の値が満足されるという条件で、目的の吸収係数を求めることになる。したがって、吸収係数分布が与えられたとき、この係数行列の値を高速で求めることが逆問題を解くために不可欠となる。そこで本研究では、この要素間の放射エネルギーの授受に関する係数行列が、吸収係数の分布が変わっても変化しない要素間の幾何学的位置関係を表す部分と、吸収係数の分布によって変化する部分に分離できることを新たに示し、計算時間のかかる前者の計算をあらかじめ1回だけやっておくことにより、吸収係数の分布を変化させたときのこの係数行列を短時間で算出する手法を開発した。またこの手法を用いた解析プログラムを完成させ、流れのない2次元系を対象にこの手法による放射伝熱物性値逆問題を解き、その妥当性を明らかにした。

1.ふく射・対流共存伝熱問題における負荷逆問題に関し、特異値分解法を用いた解法を開発し、その例題として、2次元の加熱炉を模擬した系内に置かれた被加熱物の周囲に、均一熱流束を与えるのに必要なヒ-タの発熱量分布を求めた。2.ふく射伝熱物性値逆問題としては、系を囲む固体壁に沿った温度・熱流束分布と、系内のガスの温度分布を与えて、系内のガスの吸収係数分布を求める手法を開発した。この解法では、最初に適当に仮定した系内の吸収係数分布を用いて、ふく射伝熱の順問題をモンテカルロ法によって解き、ガス温度と壁面温度の分布から、この吸収係数分布に対応した壁面熱流束分布を求める。この熱流束分布と、最初に逆問題の入力として与えらえた熱流束分布の差が0となるように、仮定した吸収係数分布を修正して上記の過程を繰り返すことで、入力条件に対応した吸収係数分布を求める物である。この吸収係数分布の最適化のため、エネルギー式を吸収係数に関して近似的に線形化し、入力として与えられた壁面熱流束を満足する吸収係数の組を求める手法を提案した。また、この吸収係数の収束過程で、モンテカルロ法による順問題解法を繰り返し実行することによる計算時間の長大化を防ぐため、各要素間のふく射エネルギー交換を表すREAD値を、吸収係数の非依存部と依存部に分割し、モンテカルロ法によって計算する必要のある前者を収束ループの外側に出す手法を開発した。これらの手法を組み合わせることで多次元系でのふく射伝熱物性値逆問題の解法を開発することができた。本研究では、この手法の妥当性検討のために、吸収係数分布の分かった2次元系でのふく射伝熱順問題をまず解いて、ガス温度、壁面温度および壁面熱流束を求め、これらから、逆に上記の手法を用いて最初に与えられた吸収係数分布を推定できるかどうかを調べた。この結果、本手法が2次元系に十分適用可能であることが確認された。
アレルギー発症における細胞骨格制御分子DOCK2の役割

アレルギー反応と密接に関連したインターロイキン4の受容体が、抗原刺激に伴い一過性にその発現を低下させ、過剰なシグナルがTリンパ球に伝わるのを未然に防ぐメカニズムを世界で初めて明らかにしました。このダウンレギュレーションは、DOCK2という分子がRacという分子を活性化し、インターロイキン4受容体をリソソームと呼ばれるタンパク質処理場に輸送することに起因しており、DOCK2を欠損するマウスではアレルギー疾患を自然発症します。本研究では、個体レベルで細胞骨格制御分子DOCK2とアレルギー発症との因果関係を明らかにすると共に、細胞・分子レベルでヘルパーTリンパ球の分化制御機構の詳細とそれにおけるDOCK2の役割を解明にすることで、アレルギー発症における細胞骨格制御分子DOCK2の重要性を実証し、その理解に立脚して、新しいアレルギー疾患の治療法開発に向け、その分子基盤を確立することを目的とする。本年度は、アレルギー発症における細胞骨格制御分子DOCK2の機能を個体レベルで解析するために、BALB/cバックグランドマウスを用いて、血清IgE,IgG1,IgG2bを測定し、DOCK2欠損によりTh2型免疫グロブリン産生が優位であることを明らかにした。また、眼瞼炎を指標にして、6ケ月間以上の長期間モニターすると共に、眼瞼の固定標本を作製しアレルギー性免疫応答の指標となる好酸球ならびに肥満細胞などの細胞浸潤を組織学的に解析し、DOCK2欠損により個体レベルでのアレルギー発症が優位であることを明らかにした。さらに、細胞・分子レベルでのヘルパーTリンパ球分化における細胞骨格制御分子DOCK2の機能解析に関しては、アレルギー発症の影響を除外するため、MHCクラスII拘束性TCRトランスジェニックマウス(2B4 TCR Tg)よりCD4^+Tリンパ球を単離し、抗IL-4抗体の存在下及び非存在下でTCR刺激を行い、IL-4レセプターα鎖の細胞表面での発現をFACSにて解析したところ、DOCK2欠損によりその発現レベルが高く維持されていた。また、DOCK2欠損および野生型の2B4 TCR TgマウスよりCD4^+Tリンパ球を単離しTCR刺激を行い、_<35>Sを用いたpulse chaseなどの実験によりIL-4レセプターα鎖の発現を確認したところ、DOCK2欠損によりIL-4レセプターα鎖の分解が障害されていることが明らかとなった。今後、アレルギー発症における細胞骨格制御分子DOCK2の役割を個体レベルならびに細胞・分子レベルでさらに詳細に解析していく予定である。本年度は、IL-4レセプターα鎖欠損とDOCK2欠損のダブルノックアウトBALB/cマウスを対象に、血清IgEの測定と眼瞼炎のモニターを行い、DOCK2欠損によるアレルギー発症がIL-4レセプター依存的であることを明らかにした。また、野生型BALB/cマウスおよびDOCK2欠損BALB/cマウスから、CD4+Tリンパ球を単離しnudeマウスへ移入したところ、DOCK2欠損によるアレルギー発症がCD4+Tリンパ球依存的であることを個体レベルで明らかにした。さらに、DOCK2欠損および野生型マウスよりCD4+Tリンパ球を単離し、Racのドミナントネガティブ変異体を-過性に発現させた後、IL-4レセプターの発現や分解に及ぼす影響を解析したところ、DOCK2-RacシグナルがIL-4レセプター分解を制御していることを明らかにした。また、DOCK2欠損および野生型マウスよりCD4+Tリンパ球を単離し、細胞内でのIL-4レセプターの局在をDelta Visionを用いて詳細に観察したところ、DOCK2-RacシグナルがIL-4レセプター分解系への蛋白輸送を制御していることが明らかとなった。本研究において明らかとなったアレルギー発症における細胞骨格制御分子DOCK2の役割をさらに詳細に解析することで、今後、アレルギー治療法開発に向けての分子基盤が確立されることが期待される。
発色剤無添加食肉製品の品質に及ぼす亜鉛プロトポルフィリンＩＸの影響

肉・食肉製品中のZnPP形成にはpHだけでなく、pHを調節する酸の種類によっても強く影響されることを明らかにし、検証した最適条件でサラミを作ると、発色剤を加えたものと同等の色調を示した。さらに、ZnPP形成を促す微生物の存在も明らかにし、色調改善効果が期待される。さらに、多くの種類の骨格筋でZnPP形成の至適pHを検証したところ、従来のpHよりも低いpHにもあり、遅筋型筋線維の割合と正に相関することが示された。一方、ZnPPの亜鉛補給効果を検証したけれども、残念ながら無機亜鉛と比べて高い効果は認められなかった。平成24年度は、非加熱食肉製品中のZnPPを多量に作らせるための基礎的検討と、ZnPPの栄養学的優位性の検討を行った。ZnPP形成を促進して色調を改善することを目的に、モデル実験系とサラミを製造して検討した。モデル実験系において、酸の種類によって、ZnPPの形成量は異なり、その違いは微生物の存在下で顕著に表れた。微生物の存在下ではZnPP形成の至適pHがより高いpHに移動し、形成量も著しく増加した。モデル試料より単離した2種類の細菌がZnPP形成を促進することを明らかにした。ある種の酸の添加は、サラミ中におけるZnPP形成を促進して色調を改善し、サラミ中の菌叢を変化させた。本研究の結果より、ZnPP形成能の優れた細菌を添加することや、酸の種類、pHおよび細菌を組み合わせることによって、発色剤無添加の食肉製品中におけるZnPP形成を促進して色調を改善できることが示唆され、国際学会にて発表できた。ZnPPの亜鉛補給効果ならびに吸収促進効果、ならびに他のミネラルに及ぼす影響の検討では、亜鉛量をやや欠乏状態(Zn 5 ppm)にして、試薬ZnPP、肉類より調製したZnPP、ならびに無機亜鉛を比較した。ZnPP群の体重増加率は、無機亜鉛群よりも有意に低かった。群間で亜鉛量に差がない組織もあったが、血清、精巣、腎臓、骨および皮では、試薬ZnPP群は無機亜鉛群よりも同程度あるいは有意に低いことが示された。また、活性中心に亜鉛を有する血清アルカリホスファターゼ活性でも、ZnPP群は、無機亜鉛群よりも有意に低く、Zn欠乏群と同程度であった。血清および組織中の他のミネラル(Mg、Ca、Fe、Cu)含量の検討では、ZnPPの摂取は影響を及ぼさなかった。以上のことから、ZnPPは無機亜鉛よりも亜鉛補給効果が高くないことが示された。本研究は、発色剤無添加食肉製品で特異的に形成する亜鉛プロトポルフィリンIX(ZnPP)を用いて、発色剤無添加の食肉製品の色調改善技術開発をするとともに、色調以外の付加価値の可能性を検証することである。これまでの検討で骨格筋によってZnPPの至適pHが異なる可能性ならびに、筋線維型によってZnPP形成能が異なる可能性が示された。そこで平成25年度は、ZnPPによる食肉製品の色調改善技術のための基礎的データを得ることを目的に、各種豚骨格筋のZnPP形成に及ぼす筋線維型割合とpHとの関係を調べた。また、筋線維によるZnPP量の違いが筋線維型や筋線維型固有の特性に依存するのか、形態学的に検討した。豚3頭から20種(計60サンプル)の骨格筋について、ZnPP形成に及ぼすpHの影響を調べたところ、従来の至適pH(pH 5.5)とは異なる至適pHを持つものが存在し、従来の至適pHよりもZnPP形成能が高い骨格筋もあることを明らかにした。また、この至適pHにおけるZnPP形成量は遅筋型筋線維型の割合と有意に正に相関し、速筋型筋線維型の割合と有意に負に相関したが、従来の至適pHでは筋線維型の割合と相関性が示されなかった。パルマハムにおけるZnPPの分布を観察したところ、遅筋型・中間型筋線維で多く存在すること、ミトコンドリアと一致することから、ミトコンドリアが形成に深く関与することが示唆された。このことから、遅筋型筋線維の多い部位を用いて、今回明らかにした至適pHで製造すると、一昨年の結果以上にZnPPが多い食肉製品を製造できる可能性を示した。本研究期間を通して、ZnPPによる亜鉛吸収促進効果は残念ながら認められなかったが、食肉製品中のZnPP形成能を高めて、色調改善できることを明らかにした。平成23年度は、(1)ZnPP高含有で色調の優れた非加熱食肉製品の開発として、(1)最適製造条件の確立、(2)効率の良いZnPP形成法の開発、ならびに(2)乾塩漬食肉製品の色調に及ぼすZnPPの影響として、(1)色調と見た目に及ぼすZnPPの寄与とパラメータ解析について計画した。

(1)-(1)については、pH 5.5に調整して製造することによりZnPPの形成量が最大となり、色調の優れた非加熱食肉製品(サラミ)を製造することができた。また、発色剤を添加したものと理化学的ならびに官能的にも同等の色調であった。さらに、JASのドライソーセージの規格(水分含量)にも適合した。(1)-(2)については、12種類の酸について、モデル実験系を用いて至適pHとZnPP形成量を検討したところ、酸の種類により至適pHは異なり、ZnPP形成量も大きく異なることを明らかにした。さらに、微生物存在下ではZnPP形成量が著しく増加するものや、ほとんど増加しないものが存在することを明らかにし、微生物と酸の種類による相乗効果があることが明らかになった。モデル実験系で最も優れた酸を用いてサラミを製造したところ、ZnPP含量は対照区と比べて2倍以上に増加することが示され、発色剤を用いたものと同等の色調であった。(2)-(1)については、筋線維型によってZnPP形成能が異なること、ならびに経時的なZnPPの形成様相が筋線維型で異なることを明らかにしたが、実際の製品(サラミ)ではZnPP含有量が高くても分光測色計による理化学パラメータでは顕著な違いが認められなかった。申請書に記載した「研究期間内に何をどこまで明らかにしようとするのか」として、以下の3点を挙げた。(1) ZPPを多く含有し、色調の優れた非加熱食肉製品(サラミ)の開発を行う。(2)製造中に形成されるZPPが乾塩漬食肉製品の色調、つまり消費者の購買意欲の主因である見た目に対してどのように影響を及ぼすのか、各種パラメータとの関連性について調べる。(3)発色剤を使用しない食肉製品で形成されるZPPが栄養学的に亜鉛の吸収促進効果をもたらすかどうか、ヘム鉄の分解等により、鉄の利用性が低下するかどうかについて、動物実験を用いて明らかにする。本年度2年目を終了して、(1)については、ZnPP形成能の優れた細菌を添加することや、酸の種類、pHおよび細菌を組み合わせることによって、発色剤無添加の食肉製品中におけるZnPP形成を促進して色調を改善できることを示し、概ね達成した。(3)については、本年度の結果より、残念ながらZnPPの亜鉛補給効果が一般的な無機亜鉛と比べて低かったことから、詳細な検討は必要ないと判断し、これについては中止することにした。このように、申請書記載の3本柱のうち、2つについては概ね達成できた。平成23年度の研究において、酸および微生物を制御することにより、何も処理していない対照区と比べて、2倍以上ZnPP量を含有する非加熱食肉製品(サラミ)を製造することを可能にした。この製品の色調は好ましいものの、理化学的パラメータでは対照区と顕著な違いが認められなかったため、さらなる改良が必要かもしれない。ZnPP高含有で色調の優れた非加熱食肉製品の開発は、申請書の研究計画・方法において記述した3つの研究項目の1つであり、概ね初年度の計画を達成したものと判断できるだろう。上述のように、申請書記載の3本柱のうち、2つについては概ね達成できたことから、食肉のパラメーターが非加熱乾塩漬食肉製品の色調、つまりZnPP形成能にどのように及ぼすかについて、重点的に検討する予定である。今後の研究の推進方法については、若干の遅れはあるものの、申請時の計画に従い、行なっていく予定であり、計画の変更は現在のところ考えていない。該当なし
社会知性と意思決定の脳機能の数理:モデル提案と実験による検証

社会的知性を実現する脳機能の解明という目標に向け、本研究を推進した。諸処の成果を挙げたが、ここでは中心的成果を述べる。非社会的意思決定と社会的意思決定の関連の解明を目指したヒトfMRI実験で、自らの報酬を予測する条件と、他者の報酬予測を予測する条件を比較し、モデルベースド解析手法を用い、価値意思決定の情報処理過程の主変数と脳活動の対応を解明した。自らの報酬予測の機能を基に、他者の報酬予測のシミュレーションを行う部位として腹内側前頭葉が中心的役割を示すことが分かった。人間知性の根源である社会的知性を実現する脳機能の解明は、脳科学の重要な研究目標である。この目標に向け、本研究は、他者を勘案する社会知性と意思決定の脳メカニズムの数理モデル構築と、その仮説の実験検証を目的とする。そのために、「理論」と「実験」-----「脳の一般化価値意思決定の数理理論」と「fMRIでの検証実験」-----の融合研究を推進する。「目的I:一般化価値意思決定の数理理論と、それに基づく脳数理モデル構築と仮説の提唱」では、「脳内時間を反映する強化学習モデル」の研究を推進した。我々は、実験の観測が使う時間(通常時間)と区別して、脳内の時間過程(内部時間)に基づき、脳の内部時間を直接モデル化の対象にする新しい強化学習理論を提案した。例えば、観測者・実行者の各々の立場により、「時間割引課題などで異なる合理性が存在する」が示され、またセロトニン神経活動が脳内の価値評価の時間過程を直接修飾するという新仮説を提案した。「目的II:そのモデルと仮説を、非社会的意思決定(NVDM)と社会的意思決定(SVDM)を共通に調べられる実験課題による検証」では、その第一歩として、「他者の価値意思決定をシミュレーションするための報酬予測誤差信号」の研究をfMRI実験とmodel-based analysisと呼ばれる計算論的方法論に基づいたデータ解析を組むあわせることで推進した。「他者の報酬予測」を予測する脳機能は、社会的脳機能の基礎である。この他者報酬予測と、自らの報酬予測の二つの機能がどのように関係しているのか、強化学習の理論をもとにして解明しようとしている。現在のところ、他者の報酬予測誤差信号は、自身の報酬予測誤差信号を一部利用しつつも、別経路の報酬予測誤差も利用していることが示されている。今後、この結果を定量的に評価していくことが重要であると考えている。そのために、「理論」と「実験」-「脳の一般化価値意思決定の数理理論」と「fMRIでの検証実験」-の融合研究を推進する。「目的I:一般化価値意思決定の数理理論と、それに基づく脳数理モデル構築と仮説の提唱」では、「脳内時間を反映する強化学習モデル」の研究を進め、学術誌(Neural Computation, 2010)に発表することができた。この研究の骨子は、実験の観測が使う時間(通常時間)と区別して、脳内の時間過程(内部時間)に基づき、脳の内部時間を直接モデル化の対象にする新しい強化学習理論の提案である。さらに、観測者・実行者の各々の立場により「時間割引課題などで異なる合理性の存在」の提示、セロトニン神経活動が脳内の価値評価の時間過程を直接修飾するという新仮説の提案などの結果にもつながった。「目的II:非社会的意思決定(NVDM)と社会的意思決定(SVDM)を共通に調べられる実験課題による検証」では、「他者の価値意思決定のシミュレーション」のfMRIを用いた実験研究を、model-based analysisと呼ばれる計算論的方法論に基づいたデータ解析を組むあわせることで推進した。本研究により、自らの脳内で他者の報酬予測をシミュレーションすることで、それに基づく「他者の報酬予測誤差信号」と「他者の行動予測誤差信号」の二つを組合わせて、他者の報酬予測の学習が実現されることが示唆された。現在、学術誌発表に向けて論文執筆を進めているところである。これにより、今後急速に発展する社会脳科学の先鞭となる研究を目指す。

本研究の大目的は、「目的I:一般化価値意思決定の数理理論と、それに基づく脳数理モデル構築と仮説の提唱」、「目的II:そのモデルと仮説を、非社会的意思決定(NVDM)と社会的意思決定(SVDM)を共通に調べられる実験課題による検証」の二つで、この二つの目的を融合して研究を推進する。本年度の研究は、最終年度にあたるので、研究成果を学術論文として成果をまとめることに留意しつつ研究を進めた。具体的な成果として、本研究の中心的成果について簡潔に述べる。NVDMとSVDMの脳情報処理過程の関係を比較検証するために、ヒトfMRI実験で、もっとも基本的な価値意思決定課題(instrumental learning task)を用いつつ、本人が自ら選択をする条件と、他者の選択を予測する条件を比較した。これにより、「自らのために報酬を予測する」と「他者の報酬予測を予測する」という二つの場合について、脳内情報処理を比較した。モデルベースド解析と呼ばれる解析手法を用い、価値意思決定の情報処理過程の主変数と脳活動を対応づけることを可能にした。この結果、自らの報酬予測の機能を利用して、他者の報酬予測のシミュレーションを行う部位として腹内側前頭葉が中心的役割を示すことが分かった。現在、この成果を国際的な一流学術誌に投稿中である。
線虫のRNAi関与因子RDE-1とRRF-1の蛋白機能についての生化学的解析

RNA interference (RNAi)は細胞に2本鎖RNAを導入することにより相同配列をもつ遺伝子の発現がmRNAの配列特異的な分解によって抑制される現象である。線虫を用いた実験系で最初に発見され、その後多くの生物種でも同様の反応が見いだされてきている。RNAiはゲノム情報の発現制御の新しい手法として、基礎研究のみならず、医療や植物育種への応用も期待されている。本研究では線虫におけるRNAiの分子機構の解明に向けた新たなアプローチとして、線虫を材料としたRNAiの反応を再現できる無細胞反応系の構築を行った。昨年度までに、導入した長い2本鎖RNAからの2324塩基長のsiRNAの生成反応(dicer活性)及びsiRNAに依存した配列特異的な標的mRNAの切断反応(Slicer活性)の検出に成功した。今年度は線虫のRNAiに重要であるものの、実際の分子機構についてはほとんど明らかにされていないRNA-dependent RNA polymerase (RdRP)活性について詳細な解析を行った。その結果長い1本鎖RNAを無細胞反応系に加えた場合にRdRP活性によると思われる21-23塩基長小分子RNAの生成を認めた。またこのRdRP活性が主として線虫のRNAi関与因子であるRRF-1によって担われている事を、欠損変異体由来の無細胞系を用いた実験及びRRF-1の免疫沈降産を用いた実験により明らかにした。さらにこの小分子RNAを生成するRdRP活性にdicer活性は必要とされない事もわかった。これらの結果は、線虫においてdicer経路の下流でRRF-1(を含む複合体)のRdRP活性による二次的なsiRNAの増幅経路が存在する事を強く示唆するものである。RNA interference(RNAi)は細胞に2本鎖RNAを導入することにより相同配列をもつ遺伝子の発現がmRNAの配列特異的な分解によって抑制される現象である。線虫C.elegansを用いた実験系で最初に発見され、その後多くの生物種でも同様の反応が見いだされてきている。RNAiはゲノム情報の「発現制御の新しい手法として、基礎研究のみならず、医療や植物育種への応用も期待されている。これまでは線虫の粗抽出液中に含まれている強い非特異的ヌクレアーゼ活性が無細胞反応系を構築する上で障害の一つとなっていたが、イオン交換クロマトグラフィを用いた細胞質画分の粗精製により、非特異的ヌクレアーゼ活性が低く且つ既知のRNAi関与因子を多く含んでいる画分を得る事ができた。この粗精製した細胞質画分を解析に用いたところ、導入した長い2本鎖RNAからの2324塩基長のsiRNAの生成反応(dicer活性)を検出できた。また既知のRNAi欠損変異体から無細胞反応系を調製して同様の実験をおこなったところ、rde-4変異体由来の細胞抽出液中でdicer活性が生じない事を見いだした。次にsiRNAに依存した配列特異的な標的mRNAの切断反応(RISC活性)について解析を行い、23塩基長の合成siRNAを用いることで初めて線虫におけるRISC活性の検出に成功した。
新生仔ラットの脳内エストロゲン受容体アイソフォームの生理機能の解析

本研究では、性ステロイドホルモンの受容体である、エストロゲン受容体のサブタイプの生理機能の解析を目的としている。当該研究者は、これまで、生殖機能に重要な役割を果たす視床下部領域と視束前野領域で、エストロゲン受容体(ER)発現に性差が存在し、雄でのER免疫染色性が雌に比べて有意に低下していることを見出した。さらに、ERの遺伝子発現とタンパクの発現とは、脳内領域によっては必ずしも並行していない事実を見出した。これらタンパクと遺伝子発現の不平行化現象は、特定の脳領域での変異型遺伝子の発現にあるものと考え解析を進めてきた。脳の視床下部領域で最も高い発現を持つ変異型ERはΔ4であることが明らかとなったが、RNase protection assayによる解析の結果、雌雄間および脳の領域間でのΔ4の発現に差はなく、不平行化現象に関与する変異型遺伝子ではないことが示唆された。一方、近年ラットの前立腺から新しいタイプのエストロゲン受容体がクローニングされ、これまで知られ当該研究者が解析をすすめてきたエストロゲン受容体をα(ERα)とよび新規のエストロゲン受容体をβ(ERβ)とよぶようになった。ERのサブタイプであるERβの生体内での生理機能をあきらかにする目的で、脳内での分布状況を検討した。その結果、ERαとERβの出現が重複する領域として、視索前野脳室周囲核、視索前野内側核、分界条床核、内側扁桃体、腹内側核であることを見いだした。また、ERβの発現様式は、視索前野脳室周囲核、模索前野内側核、腹内側核において雌雄差があることが判明した(論文作成中)。本研究では、性ステロイドホルモンの受容体である、エストロゲン受容体タンパク(ER)のアイソフォームの機能解析を目的としている。当該研究者は、これまで、発生成長に伴う正常型ERの発現調節の機構に注目し検討してきた。ERタンパクの出現は雌雄で異なり、雄での発現が有為に減少していた。しかし、タンパクの発現は減少していたにもかかわらず、遺伝子の発現が依然として高い脳の領域が存在する事実を見出した。これらERタンパクと遺伝子発現の不並行化現象は、特定の脳の領域での変異型遺伝子の発現にあるものと考え解析を進めた。その結果、ER変異型であるERΔ4が新生仔ラットの脳に発現している事実を見出した。雌雄によりERΔ4の発現が異なるかどうかRNase protection assayを用いて調べた結果、雌雄間及び脳の領域間での発現がほぼ等しいことがあきらかになった。これらの事実から、ERタンパクと遺伝子発現の不並行化減少に関与する変異型遺伝子はERΔ4ではないことが示唆された。そこで、本年度は、異なる種類のアイソフォームERの発現をさらに調べるために、特異的なPrimersを用いRT-PCRにより解析を進め、以下の結果を得た。アイソフォームERを検出するのに特異的なprimerを構築し解析を進めたところ、エクソン5あるいはエクソン7を欠くER-Δ5及びER-Δ7の発現が新生仔ラット脳に同様に存在する事実が明らかとなった。これらの、アイソフォームの発現はER-Δ4同様、少なかった。さらに他のアイソフォームERの可能性について、PCR等の増幅条件を変え現在解析を進めている。
摂食・嚥下障害予防および訓練システムの開発

この研究は,嚥下時に発生する生体情報を正確に把握し,得られた生体情報から嚥下状態の把握,嚥下予防訓練へ発展させていくものである.嚥下時に発生する脳活動は脳波計を用いて測定し,リアルタイムに周波数帯域を表示することが可能となった.その分析結果より,嚥下後はδ波帯域が有意(p<0.01)に増大し,他の帯域は減少していた,さらに香料の含有した食物を摂取することより,脳活動は賦活されることがわかった.嚥下体操の結果,嚥下のし易さ,頸部の筋活動は向上したことにより,運動と刺激的な食物の摂取が嚥下障害の予防に影響することが示唆された.この研究は,嚥下時に発生する生体情報を正確に把握し,得られた生体情報から嚥下状態の把握,嚥下予防訓練へ発展させていくものである.嚥下時に発生する脳活動は脳波計を用いて測定し,リアルタイムに周波数帯域を表示することが可能となった.その分析結果より,嚥下後はδ波帯域が有意(p<0.01)に増大し,他の帯域は減少していた,さらに香料の含有した食物を摂取することより,脳活動は賦活されることがわかった.嚥下体操の結果,嚥下のし易さ,頸部の筋活動は向上したことにより,運動と刺激的な食物の摂取が嚥下障害の予防に影響することが示唆された.平成20年度は,申請者が開発した機器を用いて,嚥下時の生体情報である下顎部の表面筋電図,頸部嚥下音,甲状突起の運動,呼吸周期そして脳波を記録した.平成20年度の第一目的は「摂食時および摂食中の脳波の解析」,第二目的は「脳波リアルタイム解析ソフトの開発準備」である.第一の目的達成のために健康学生を対象に嚥下時のデータ採取を行った.対象は健康学生9名(男性4名,女性5名),脳波以外の生体情報は研究者がこれまで行ってきた手法で採取した.脳波は表面電極法を用い,国際10-20法に基づいて前額部(Fp1, Fp2),前頭部(F3, F4),頭頂部(C3, C4),後頭部(P3, P4)の8か所より記録した.採取した電位は増幅器とA/Dコンバータを介してPCに取り込んで,オフラインで解析した.今回用いた食材は「プリン」と「ごはん」であり,これらを食べた時に発生する脳波を分析した.その結果,嚥下後は脳波の低電位化が見られ,嚥下前に比較し有意に減少した(p<0.05).摂食後ではθ波とα波の増大,そしてγ波とβ波の減少が見られた.以上から「摂食活動により胃に食物が流入することで心理的に落ち着く」ということが示唆された.第二の目的である脳波のリアルタイム解析ソフトの開発は現在進行中である.これまで脳波の周波数解析はオフラインで実施されていた.今回のリアルタイム解析は,この領域において新しい試みである.このソフトは平成21年度前半に完成予定であり,嚥下時の脳波をリアルタイムに解析できることにより,嚥下が脳機能に与える影響を解明することが可能となる.このことは嚥下障害の改善・予防に結びつくことが期待される.2年目になる今年度は,脳波解析の精度を上げるために,初年度に作成した脳波の周波数解析ソフトウエアーをさらに改良させた.改定版の周波数解析ソフトは周波数帯を任意に定めることができ目的帯域を取り出すことが可能である.この改良ソフトを用いて健康成人9名の嚥下時の脳波を解析した.周波数特性を分析するために,δ,θ,αそしてβ波の4つの周波数帯域を設定して2種類の食物摂取時と水の飲水時の脳波を採集して,摂食前と後,飲水前後で検討を試みた.その結果,ご飯とプリンの嚥下前後で比較すると嚥下後はδ波帯域の占める割合が有意(p<0.01)に増大し,他の帯域は減少していた.特にC4領域では,ご飯の摂食においてθ波とα波に有意(p<0.01)な減少がみられた.一方,飲水および嚥下においては前後で周波数特性の変動が見られなかった.このことより,摂取した食物の形態(固形物,液体,硬度など)や味,匂いなどが受容器から神経活動を誘発させ,脳活動に影響を与えていることがわかった.さらに脳波全体の電位が摂食後に低下がみられたことから,脳神経は活性化の状態が生じていることが予測された.次の実験では,健康成人に対して,水とビスケットの指示嚥下(飲水)と強制嚥下(飲水)を行い比較検討した.水の場合は指示嚥下と強制嘸下ともに連続嚥下を繰り返すと頸部の筋放電時間の遅延がみられた.ビスケットにおいても強制嘸下では遅延が確認された.すなわち連続嚥下は気道の閉鎖に時間を要するために,誤嚥につながる危険性を確認できた.さらにビスケット(固形食物)の嚥下において食塊形成時間の長い人は嚥下時間も延長する傾向があることがわかった.高齢者において,咀嚼機能が低下した場合,嚥下時間が遅延することがわかっているので誤嚥の危険性が高くなることが予測される.今年度は最終年度になる.

そこで,摂食食物の種類(味:Brix, pH)の違いが脳波および心電図に与える影響について検討を加えた.用いた食物は市販品のゼリー(カレー味,梅干し味,オレンジ味),ヨーグルトとした.健常成人13名を対象に実験を行った.脳波では,一口目にすべての食品においてアルファ(α:8-13Hz)帯域の減少がみられた(p<0.05).同様の繰り返し摂取を行ったところ,梅干し味,オレンジ味,ヨーグルトはα帯域の減少がみられたが,カレー味だけが上昇した.次に心電図解析から,食物摂取によりR-R間隔の延長が生じた.すなわち,食物摂取により心拍数が減少することがわかった.心電図の周波数解析を行った結果,食物摂取後にLF/HF値が増大したことから交感神経活動が増大することが確認された.さらに今年度は嚥下障害を有する高齢者を対象に実験を行った.一般化されている嚥下体操を高齢者(5名うち3名が誤嚥性肺炎の既往あり)に実施した.一週間に6日,4週間を昼食前に約5分間実施した.評価として頸部筋電図,反復唾液嚥下テスト,音節交互反復運動用いた.その結果,頸部から記録された電位は介入後に減少がみられた.反復唾液嚥下回数は増加し,音節交互反復運動では発生回数の増加がみられた.この結果から,頸部を中心とする嚥下体操は唾液分泌を促進させ,口腔周囲の筋収縮が効率的に活動を促進されることが示された.今回のデータから,異なった食物と運動との組み合わせにより,脳活動および筋活動を促進することが示された.
ドーパは神経細胞死の要因か?-線条体培養系,前脳虚血時の役割と新規拮抗薬防御能研索

[1]ラット線条体微量透析ドーパのグルタミン酸遊離:(1)1)ドーパ1-100nMの用量依存性グルタミン酸基礎遊離増大作用,2)100nMの同作用のTTX-感受性,Ca^<2+>-依存性,3)D-ドーパ,ドパミン(DA),trlhydroxyphenylalanine 100nMの無作用,(2)6-OHDAi.v.t.処置パーキンソン病モデル,無作用ドーパ10nMの同感作作用,等を得た.しかし,この系のグルタミン酸測定そのものに疑点を生じ,現在,手を変え再検討中(分担三須).[2]胎仔線条体神経培養系ドーパ自体による神経細胞死:(1)3日培養(3DIC)及び10DIC両系の,ドーパとDA30-300μMの濃度-,曝露時間-依存性の神経細胞死,100μMにおける,(2)ドーパの3DIC非立体特異性及び10DIC立体特異性神経細胞死,(3)酸化防止薬アスコルビン酸200μMによる,3DIC及び10DICのDA,3DICドーパ神経細胞死に対する保護作用並びに10DICドーパ神経細胞死に対する無作用,(4)10DIC,NMDA-拮抗薬MK-801,非一NMDA-拮抗薬CNQXのドーパ神経細胞死拮抗作用及びDA神経細胞死に無作用を証明(五嶋).[3]一過性4血管閉塞脳虚血線条体微量透析と再交通後病理検索:(1)中等度グルタミン酸遊離に最適結紮時間を10分に決定.(2)同虚血は,ドーパをDA,グルタミン酸と共に誘発,虚血後10分の各最大遊離増大は6,220,8倍,各増大は虚血60分後に回復,再交通96時間後の遅発性神経細胞死は線条体において軽度中等度,海馬において重度.(3)微量透析開始10分前のAADC阻害薬NSD-1015 30μM線条体内灌流は,虚血によるドーパ遊離を著増(虚血後10分,50倍),DA遊離を減少傾向(160倍),グルタミン酸遊離を有意に増大(22倍),線条体遅発性神経細胞死を増悪.(4)安定・強力な新規拮抗薬,DOPACHE 10,30,100nM線条体内灌流は,虚血によるDA遊離を修飾せず,用量依存性にグルタミン酸遊離に拮抗,同神経細胞死を保護.(5)海馬遅発性神経細胞死は両薬物により影響されない(宮前,古川).[1]ラット線条体微量透析ドーパのグルタミン酸遊離:(1)1)ドーパ1-100nMの用量依存性グルタミン酸基礎遊離増大作用,2)100nMの同作用のTTX-感受性,Ca^<2+>-依存性,3)D-ドーパ,ドパミン(DA),trlhydroxyphenylalanine 100nMの無作用,(2)6-OHDAi.v.t.処置パーキンソン病モデル,無作用ドーパ10nMの同感作作用,等を得た.しかし,この系のグルタミン酸測定そのものに疑点を生じ,現在,手を変え再検討中(分担三須).[2]胎仔線条体神経培養系ドーパ自体による神経細胞死:(1)3日培養(3DIC)及び10DIC両系の,ドーパとDA30-300μMの濃度-,曝露時間-依存性の神経細胞死,100μMにおける,(2)ドーパの3DIC非立体特異性及び10DIC立体特異性神経細胞死,(3)酸化防止薬アスコルビン酸200μMによる,3DIC及び10DICのDA,3DICドーパ神経細胞死に対する保護作用並びに10DICドーパ神経細胞死に対する無作用,(4)10DIC,NMDA-拮抗薬MK-801,非一NMDA-拮抗薬CNQXのドーパ神経細胞死拮抗作用及びDA神経細胞死に無作用を証明(五嶋).[3]一過性4血管閉塞脳虚血線条体微量透析と再交通後病理検索:(1)中等度グルタミン酸遊離に最適結紮時間を10分に決定.(2)同虚血は,ドーパをDA,グルタミン酸と共に誘発,虚血後10分の各最大遊離増大は6,220,8倍,各増大は虚血60分後に回復,再交通96時間後の遅発性神経細胞死は線条体において軽度中等度,海馬において重度.(3)微量透析開始10分前のAADC阻害薬NSD-1015 30μM線条体内灌流は,虚血によるドーパ遊離を著増(虚血後10分,50倍),DA遊離を減少傾向(160倍),グルタミン酸遊離を有意に増大(22倍),線条体遅発性神経細胞死を増悪.(4)安定・強力な新規拮抗薬,DOPACHE 10,30,100nM線条体内灌流は,虚血によるDA遊離を修飾せず,用量依存性にグルタミン酸遊離に拮抗,同神経細胞死を保護.(5)海馬遅発性神経細胞死は両薬物により影響されない(宮前,古川).
アディポネクチンの周術期動態とHDLコレステロールとの関連性に関する臨床的研究

<目的>周術期の血中HDL-C(high density lipoprotein cholesterol)は炎症の進展に伴い減少し術後7病日に最低値に達する。急性期蛋白であるCRP(C-reactive protein)は術後3病日に最高値を示す。本研究ではHDL-Cの減少は急性期蛋白の合成に伴うHDLの合成抑制に起因するか否かを確かめるため、術後7病日にどのような急性期蛋白が増減するかを明らかにする。また、Adp(adiponectin)は機能的に-HDLと共通点が多いことからAdpの周術期動態とHDLとの関連を解明する。<方法>消化器がん患者15名(男12、女3;年齢68.8±13.4歳(平均±SD))を対象とし、術前1病日および術後1,3,7,14病日に早期空腹時採血を行った。血清中のCRP、HDL-C、Hp(haptoglobin)、AAG(α1-acid glycoprotein)、ApoA-I(apolipoprotein A-I)およびAdpを測定し、一元配置分散分析および相関分析を行った。<結果>HpとAAGは術後3病日から増加し7病日にピーク値(それぞれ326±38および219±21mg/dl、術前値の312±93および213±25%;平均±SE、n=15)に達し、HDL-C(7病日:最低値21.3±2.2mg/dl、術前値の49.9±5.0%)とは鏡像的な周術期パターンを示した。両者ともHDL-Cとは負の相関を示した(Hp,r=-0.280,p=0.0138;AAG,r=-0.421,p=0.0001;n=60)。ApoA-Iは術後減少し、3および7病日に最低値を呈した(7病日:79.3±5.1mg/dl、術前値の61.3±4.2%)。HDL-Cとは正相関を示した(r=0.820,p<0.0001)。Adpは術後減少し1病日に最低値(3.5±0.4μg/ml、術前値の67.1±3.4%)を示し、3病日にやや増加、7病日には術前値の95.8±9.2%に回復した。HDL-CとAdpの間に相関は認めなかった(r=0.067、n=60)。<成果>周術期(急性期)においては、急性期蛋白であるHpとAAGの合成増加に伴いHDL-C(含むApoA-I)の合成は抑制され、その血中濃度が減少することが示唆された。Adpの周術期動態はHDL-Cとは異なり、両者間に親密な関連性はないものと考えられた。<成果>

周術期(急性期)においては、急性期蛋白であるHpとAAGの合成増加に伴いHDL-C(含むApoA-I)の合成は抑制され、その血中濃度が減少することが示唆された。Adpの周術期動態はHDL-Cとは異なり、両者間に親密な関連性はないものと考えられた。