hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統合失調症に特徴的な匂い物質の研究

我々はメチオグリオキサールの分解酵素glyoxalase 1(GLO1)に50%活性低下をもたらすフレームシフト変異を持った家系を同定し、それをきっかけとして内科合併症を持たない統合失調症の46.7%で末梢血にAGEsの蓄積を同定した(Arai et al. Arch Gen Psychiatry 2010)。統合失調症と関連する揮発性分子に注目し、その合成代謝経路を明らかにすることで病態を解明することを目的とした。病棟の空気を捕集し、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いて、揮発性分子を同定した。平成23年度に同定した、ヒトの統合失調症と関連する代謝分泌物質が、どのような代謝経路から生成されるのかを明らかにするために、メタボローム解析および前駆体の生化学的解析を進めた。具体的には、呼気検査で当該代謝分泌物質を分泌している患者を同定し、健常者との血液メタボローム比較をおこなった。患者群、健常者群の血漿のメタボローム解析を行った結果、患者群において、当該代謝分泌物質の推定生合成経路に関わる複数因子、及びビタミンB6経路に関与する複数因子の減少がみられた。また血液、尿中の当該代謝分泌物質の推定前駆物質については患者群、健常者群全てにおいて検出された。統合失調症の呼気から排出される分子に注目し、その合成代謝経路を明らかにすることで病態を解明することを目的とする。報告者は、精神科病棟の空気を捕集し、匂い嗅ぎガスクロマトグラフ質量分析計を用いて、病棟特有の分子を同定した(未発表)。当該分子は、内科や外科病棟の空気からは検出されず、さらに、統合失調症患者の呼気から検出されたことから、当該分子が疾患と関連する可能性が示唆された。統合失調症は異種性のある症候群である。予備的検討で当該分子は患者の約1割から検出されたので、異種性のある本疾患から当該分子が病態と関連する、比較的均一で小規模な集団を単離することをめざした。当該分子を排出する被験者と排出しない被験者の血液を用いてメタボローム解析を行った。AGEsが蓄積する状態はカルボニルストレスと提唱され、動脈硬化やアルツハイマー病の促進因子として研究されてきたが、統合失調症との関連はこれまで報告がなかった。また、カルボニルストレスを有する患者の呼気を調べたところ、当該分子が検出される者がいることも分かった。メタボローム解析ではカルボニルスカベンジャーと関連する分子も同定された。メタボローム解析で抽出されてきた分子が、これまで呼気から同定された当該分子とカルボニルストレスを結びつける可能性のある物質であった。当該分子の代謝経路を解明するうえで有望な知見と考える。さらに検体を追加して、メタボローム解析を発展させ、当該分子の代謝経路を同定する。臨床情報と統合的に解析し、当該分子と臨床像の関連も検討する。物品は購入せず、消耗品を6割以上の予算で消費する。人件費を全体の1割程度をあてる。上半期に6割の執行し、研究の迅速化を図る。
非スパイラル太陽風磁場とCME

1.リムCMEの放出の少ない時期の惑星間空間磁場は、太陽自転の4分の1周期離れた地球から観測した結果と比べても再現性が良いのに対し、太陽のリムからCME放出が続く時期に入ると、1)離れた経度での磁場観測の再現性が無くなり、2)不連続的な変化が良く見られ、3)磁場の南北成分が卓越する、といった特徴が見られた。このような特徴をもつ磁場を、CMEの惑星間空間における対応物の目印として使うことができる。2.1999年4月16-18日に探査機「のぞみ」と「ACE」が太陽中心距離の差約0.2AU、太陽中心経度差3度で観測した磁場は、それまでよく一致していたにも関わらず、4月13日に放出されたCMEに伴い,南北成分が逆の磁場を観測した。このCMEでは方向の異なるフィラメント状の磁力線がいくつも放出されていたと考えられる。3.Gopalswamy et al.(2000,2001)によって示されたCMEの初速度と加速度との線形の関係より、太陽近傍における「背景の」太陽風速を推定できることがわかった。1999年5月から12月までの期間のSOHO/LASCO CME Catalogue中の低緯度のCMEについて、27日ごとにCMEの初速度と初期の加速度の回帰直線を求めた結果、相関係数が-0.6から-1.0の範囲になった場合に限定すれば、270-450km/sの範囲「背景の」太陽風速が得られた。この範囲は実際に検出される太陽風速とおおよそ合っているが、個々の時期の太陽風観測とは必ずしも一致していない。Gopalswamy et al.(2000)は、SOHO/LASCOによるCME観測から、CME放出時の速度の変化を追跡し、初速度v(0)と初期の加速度a(0)との間に線形の関係a(0)=c0-c1v(0)があることを統計的に示した。これはCMEが太陽面を出発直後の統計結果にすぎないが、太陽面から離れても周辺プラズマからのdragが効くことが予想される。以後の惑星間空間についても速度と加速度の間に同様の関係があると仮定できるならば、これは容易に積分できてv(t)=w-(v(0)-w)exp(-c1t)となり、速度v(t)は、時刻t及び太陽からの距離S(t)が進むに連れて最終速度w=c0/c1(400km/s程度)に収束して行くことになる。これは惑星間空間で観測されるCME速度が狭い範囲に集中する傾向と合致している。最終速度c0/c1は周辺プラズマの速度を代表すると考えられるが1999年11、12月の値は実際に1AU近辺で観測された太陽風速度と一致している。惑星間空間におけるCMEの見え方として興味深い現象が1994年4月16-18日に探査機「のぞみ」と「ACE」によって観測された。この時「のぞみ」は地球の下流約0.2AU、太陽中心経度差3度という位置にあり、この直前まで「のぞみ」と地球近傍の「ACE」の観測はよく一致していたたにも関わらず、4月16-18日にはそれぞれの探査機で南北成分が逆の磁場を観測した。磁場の様子には共通点もあり、磁場強度がそれまでのスパイラル磁場の3-4倍と強まっていること、南北成分が強いこと、ある方向の磁場がしばらく続いたのち不連続的に方向が急変すること、境界には平面状磁場構造があること、などの特徴がどちらの探査機でも見られた。平面状磁場構造の面の向きもほぼ共通であった。どちらの観測結果ともマグネティッククラウドではなかった(丸橋,2002,private communication)。

SOHO/LASCOの観測では4月13日にhalo CMEが報告されており、これが「のぞみ」「ACE」で観測されたと考えられる。この現象の発生経度が太陽の東西のリム上にあった4月5日,4月19日にはCMEが繰り返し放出されている様子が報告されている。以上により、このCMEでは方向の異なるフィラメント状の磁力線がいくつも放出されていたと考えられ、同様の特徴を持つ太陽風磁場は惑星間空間におけるCMEの候補として使える可能性がある。CMEの初速度v(0)と加速度aとの間には線形の関係a=c0-c1v(0)があることがGopalswamy et al.(2000,2001)によって示されているが、この関係は、CMEが、速度差(v(0)-c0/c1)に比例した抵抗を受けることを示すため、このc0/c1という値を「背景の」太陽風速と考えることができる。ここでいう加速度aとは太陽出発時から1天文単位に至るまで間の平均の加速度であったが、近年のX線観測技術の向上により、CMEが太陽を出発する時の加速度も分かるようになって来た。1999年5月から12月までの期間のSOHO/LASCO CME Catalogue中の低緯度のCMEについて、27日ごとにCMEの初速度v(0)と初期の加速度a(0)の回帰直線を求めた結果、相関係数が-0.6から-1.0の範囲になった場合に限定すれば、270-450km/sの範囲「背景の」太陽風速が得られた。この速度範囲は、地球軌道付近で実際に検出される太陽風速度の範囲とおおよそ合っている。しかしながら個々の期間について得られた「背景の」速度を実際に惑星間空間で観測された太陽風速と比べると必ずしも一致せず、全体として実測より遅めという傾向があった。また、初速度が大きいのにあまり減速がみられないCMEは、大規模ではっきりしたロープ上の磁場構造を持つ場合が多いことが分かってきた。これは周辺プラズマによるdrag以外の加速機構を示唆していると考えられる。
口部触覚提示を用いた食感増強に関する研究

本年度は,前年度にて有効性を確認した高品位触覚提示手法を用い,食感増強装置を製作した.まず,本手法を吸飲感覚提示について行った.装置自体は前年度にプロトタイプを製作していたが,制御の安定性を向上させ,旧装置との比較実験を行うことでその提示能力を具体的に確認した.また,異なる吸飲力に応じた提示を可能とする手法を導入した.その際,初年度で行った音声の多段階記録・吸飲力に応じた切り替え手法を応用し,有効性を確認した.この際,リアリティだけでなく吸飲することに対する楽しさが大幅に高まるという副次的効果が認められた.これは,食の楽しさがその動作にも大きく関わっているという重要な示唆を与えている.これらの成果から,従来装置と比較して精度・自由度共に大きく向上した食感増強装置を高品位触覚提示手法によって実現し,食動作と食の楽しさの関連性を見出した.次に,触覚における新たな効果の模索として,映像におけるスローモーション再生効果を触覚にも適応する試みを行った.今回は,物体が衝突した際の振動に対して行った.方法は,物体の衝突振動を高サンプリングレートで記録し,それを任意の再生速度で再生するというものである.提示には,高品位触覚提示手法を導入した装置を使用した.実験の結果,映像におけるスローモーション効果と同様に「感動」という感性要素と「判別」という解析要素が共に向上するという結果を得た.また,この試みは2つの学会で賞を受賞するなど,高い評価を得た.この成果は,食感覚を実際の食品に重畳し,拡張食体験を実現する上でその効果を高める可能性を有しており,本研究課題にとって有用な知見であると言える.これまでの研究活動で,食感の増強に関するメドはある程度立てることが出来た.また,食感重畳による拡張食体験についても実験により効果が望めることは確認している.今後は拡張食感の実用化を目指していく予定である.1.概要本年度は,口部触覚提示を用いた食感増強に関する研究の初年度に当たり,主に吸飲感覚の提示品質向上と食感増強に効果的な新しい触覚提示手法の確立を試みた.吸飲感覚の提示品質向上に関しては,主に音響効果に着目し,吸飲力の動的な変化に対応可能な音声提示手法を考案した.実際に何段階かの吸飲力に関する音声データをあらかじめ記録し,実際の動作時に吸飲力に応じて切り替えていく手法を行い,まったく違和感を生じない音声提示が可能となった.また,音声切替えの段階数に関して心理物理実験を行い,4段階以上では違和感が無くなることを確認した.一方で,音声を出力するスピーカの位置とリアリティの関係を調査し,より最適な位置関係の特定も行った.新たな触覚提示手法については,音響スピーカ(ボイスコイル型アクチュエータ)を用いた非常に表現力の高い触覚提示手法を考案,実装,デモ展示を行った.今後,箸やスプーン等に組み込むことで,すする、噛む、舐めるといった飲む以外の食行動に対しても食感増強が可能となることが期待できる非常に有用な技術に成り得ると考える.2.重要性人間が自然に感じる音声の変化段階の特定及びスピーカの位置関係の最適化という成果は,よりリアリティの高い食感提示に非常に有効である.また,新たに考案した触覚提示手法は,様々な周波数における触覚提示に対応可能な柔軟性を持つため,本研究の目的である食感の増強にとって非常に有効な技術である.本年度は,前年度にて提案した高品位触覚提示装置の改善と,食感増強装置への実装を試みた.初年度にて考案した手法は,時間方向に高品位な触覚を提示することで,従来の触覚提示手法では成し得なかった高い表現力を持つ触覚提示が可能となるものである.本年度は上記の手法の可能性を示すため,まず複数の触覚コンテンツの提案を行った.提案した触覚コンテンツはそのどれもが高い評価を受け,学会で多数の賞を授賞するなど,大きな成果を収めた.以上より,本装置の有効性が示されたと言える.次に,本手法による波形の再現性に関する改善を行った.現在の手法では,皮膚・アクチュエータ間か密着していない場合に空気漏れが発生してしまい,指定した食感が提示できない場合があった.この問題の解決手法として,シリコン膜を用いてスピーカを覆う,開口径の調節アタッチメントを装着する等の試みを行い,一定の成果を得た.また,更なる波形の再現性向上を目指し,密閉空間内の空気圧を監視し,適切な圧力となるようにフィードバック制御を試みた.この結果,特に低周波域において再現性の改善が見られた.これらの改善手法を実装することで,これまで以上に高品質な触覚インタラクションが実現できると考えられる.本手法の食感増強装置への応用として,まず吸飲感覚提示装置について行った.新たな装置では,アクチュエータ数が削減され,波形の再現性が飛躍的に向上するなど,本触覚提示手法が食感増強装置にとって非常に有効であることが示された.また,現在新たな食感増強装置の開発もスタートしており,それに関しても本触覚提示手法が使用される予定である.本年度は,前年度にて有効性を確認した高品位触覚提示手法を用い,食感増強装置を製作した.まず,本手法を吸飲感覚提示について行った.装置自体は前年度にプロトタイプを製作していたが,制御の安定性を向上させ,旧装置との比較実験を行うことでその提示能力を具体的に確認した.また,異なる吸飲力に応じた提示を可能とする手法を導入した.

その際,初年度で行った音声の多段階記録・吸飲力に応じた切り替え手法を応用し,有効性を確認した.この際,リアリティだけでなく吸飲することに対する楽しさが大幅に高まるという副次的効果が認められた.これは,食の楽しさがその動作にも大きく関わっているという重要な示唆を与えている.これらの成果から,従来装置と比較して精度・自由度共に大きく向上した食感増強装置を高品位触覚提示手法によって実現し,食動作と食の楽しさの関連性を見出した.次に,触覚における新たな効果の模索として,映像におけるスローモーション再生効果を触覚にも適応する試みを行った.今回は,物体が衝突した際の振動に対して行った.方法は,物体の衝突振動を高サンプリングレートで記録し,それを任意の再生速度で再生するというものである.提示には,高品位触覚提示手法を導入した装置を使用した.実験の結果,映像におけるスローモーション効果と同様に「感動」という感性要素と「判別」という解析要素が共に向上するという結果を得た.また,この試みは2つの学会で賞を受賞するなど,高い評価を得た.この成果は,食感覚を実際の食品に重畳し,拡張食体験を実現する上でその効果を高める可能性を有しており,本研究課題にとって有用な知見であると言える.これまでの研究活動で,食感の増強に関するメドはある程度立てることが出来た.また,食感重畳による拡張食体験についても実験により効果が望めることは確認している.今後は拡張食感の実用化を目指していく予定である.
トロンビンレセプター特異的に活性化される33kDa リン酸化酵素の構造と機能の解析

トロンビンは止血血栓機序の主要なプロテアーゼとして、フィブリノゲン、第V、VIII因子等の血液凝固因子を活性化するとともに、血小板の最も重要な活性化因子である。トロンビンは、血小板トロンビンレセプター(TR)内のヒルジン様構造部位に結合した後にTRを限定分解し、TR分子内に隠されていたアゴニスト領域を露出させ、この領域を介して細胞内にシグナルを伝達する。TRは7回膜貫通構造をもつG蛋白共役型受容体の一つで、細胞内シグナル伝達にはCa^<2+>の動員とG蛋白の共役が関与すると考えられている。TRのC末側の細胞内ドメインは細胞内にシグナルを伝達するためには必須の領域であり、このドメインのリン酸化によりG蛋白の結合が阻害され、トロンビンに対する不応化が起こると考えられている。我々は、血小板におけるTRのC末側の細胞内ドメインをリン酸化する酵素を調べるために、TRの細胞内ドメインをPCR法により増幅し、大腸菌にGSTとの融合蛋白として発現させた。この融合蛋白をゲル内リン酸化法のin vitroの基質として用いたところ、血小板内にトロンビン刺激により新たに特異的に活性化される33kDaリン酸化酵素が検出された。この33kDaリン酸化酵素はトロンビン濃度依存性に刺激後5秒以内に活性化されるセリン・スレオニンキナーゼであり、トロンビンレセプターアゴニストペプチド(TRAP)の刺激でもトロンビン同様に活性化されたが、プロテアーゼ活性を阻害したDIPトロンビンやヒルジン処理トロンビンでは活性化されなかった。以上の知見から、この33kDaリン酸化酵素は、血小板のトロンビンレセプターを介するシグナル伝達系の一役を担うことが示唆された。しかし、このリン酸化酵素がトロンビンに対する不応化に関与するほかは現在のところ明らかではない。トロンビンは血栓止血機序のkey enzymeとして、fibrinogen、第V、VIII、XIII因子等の凝固因子を活性化するとともに、血小板の最も重要な活性化因子である。トロンビンはトロンビンレセプター(TR)に結合後、TRを限定分解し、レセプター分子内のアゴニスト領域を露出させ、シグナルを伝達する。我々は、ゲル内リン酸化法を用いて、トロンビン刺激により新たに特異的に活性化される33kDaのカゼインをin vitroの基質とするリン酸化酵素(PK33)を発見し報告した。PK33はトロンビン濃度依存性に刺激後5秒以内に活性化される血小板セリン・スレオニンキナーゼであり、TRアゴニストペプチド(TRAP)の刺激でもトロンビン同様に活性化されたが、プロテアーゼ活性を阻害したDIPトロンビンやヒルジン処理トロンビンでは活性化されなかった。TRの細胞内シグナル伝達にはCa^<2+>の動員とG蛋白の共役、プロテインキナーゼC(PKC)の活性化が重要と考えられている。そこで、細胞内Ca^<2+>濃度とPK33の活性化の関連性を検討した。血小板をホルボールエステル(PMA)とカルシウムイオノフォアで刺激するとPK33の活性化がみられた。しかし、EGTAとBAPTA-AMにより細胞内外のCa^<2+>をキレート化した後に血小板をトロンビンで刺激すると、PK33の活性化は起こらなかった。血小板をカルモジュリン阻害剤で前処置した場合には、PK33の活性化は阻害された。以上の結果から、PK33は血小板活性化において、TR、カルシウム・カルモジュリン、PKCを介するシグナルを伝達する重要なキナーゼであることが示唆された。

TRを介する血小板活性化機構においては、ミオシン軽鎖リン酸化酵素、PKC、MAPキナーゼなどが、また、カゼインをin vitroの基質とするセリン・スレオニンキナーゼにはカゼインキナーゼI、カゼインキナーゼII、Aキナーゼ、cdc2キナーゼ等が報告されている。しかし、それらの分子量、基質特異性、阻害剤に対する反応性などを考慮すると、PK33はこれらの既知のリン酸化酵素とは明確に異なる新しいリン酸化酵素であると推定される。トロンビンは吐血血栓機序の主要なプロテアーゼとして、フィブリノゲン、第V、VIII因子等の血液凝固因子を活性化するとともに、血小板の最も重要な活性化因子である。トロンビンは、血小板トロンビンレセプター(TR)内のヒルジン様構造部位に結合した後にTRを限定分解し、TR分子内に隠されていたアゴニスト領域を露出させ、この領域を介して細胞内にシグナルを伝達する。TRは7回膜貫通構造をもつG蛋白共役型受容体の一つで、細胞内シグナル伝達にはCa_<2+>の動員とG蛋白の共役が関与すると考えられている。TRのC末側の細胞内ドメインは細胞内にシグナルを伝達するためには必須の領域であり、このドメインのリン酸化によりG蛋白の結合が阻害され、トロンビンに対する不応化が起こると考えられている。我々は、血小板におけるTRのC末側の細胞内ドメインをリン酸化する酸素を調べるために、TRの細胞内ドメインをPCR法により増幅し、大腸菌にGSTとの融合蛋白として発現させた。この融合蛋白をゲル内リン酸化法のin vitroの基質として用いたところ、血小板内にトロンビン刺激により新たに特異的に活性化される33kDaリン酸化酸素が検出された。この33kDaリン酸化酸素はトロンビン濃度依存性に刺激後5秒以内に活性化されるセリン・スレオニンキナーゼであり、トロンビンレセプターアゴニストペプチド(TRAP)の刺激でもトロンビン同様に活性化されたが、プロテアーゼ活性を阻害したDIPトロンビンやヒルジン処理トロンビンでは活性化されなかった。以上の知見から、この33kDaリン酸化酸素は、血小板のトロンビンレセプターを介するシグナル伝達系の一役を担うことが示唆された。しかし、このリン酸化酸素がトロンビンに対する不応化に関与するかは現在のところ明らかでない。
我が国の労働安全衛生規制とISOの関係に関する研究

この研究の目的は、ISOや労働安全衛生に関する知識を集積し、他方で労働省安全衛生課、日本規格協会、ISO/OHS協会等の動きを追いつつ、今後国際社会において強い影響力を持ちうるISO(国際標準化機構)と、わが国の労働安全衛生規制との関係を検討することであった。ISOでは、1990年代半ばから、品質システムについての規格であるISO9000シリーズ、環境管理システムのためのISO14000シリーズに続く第三の管理規格として、労働安全衛生マネジメントシステムの規格を策定する動きが始まったが、2000年4月に行われた投票で賛成が三分の二に達せず、ISOにおける労働安全衛生規制の国際規格策定の開始は否決された。2000年6月には、ISOにかわり、ILOが世界基準策定の指揮をとることが確定し、2001年4月に開催されるILOの専門家会合で正式な決定がなされることとなった。こうしたISOの労働安全衛生マネジメントシステム規格策定の議論を受けて、わが国では、1990年代に、中央労働災害防止協会による「安全衛生マネジメントシステム評価基準」をはじめとする国内団体規格作りへの取組みが行われ、行政サイドでも、労働安全衛生マネジメントシステムに関する指針(平成一一・四・三○労告五三号)が作られた。この指針は、ベテラン管理者個人の能力に依存しない組織的な安全衛生管理システムの導入を進めていくことを目的に、職場内の危険有害要因の減少、事業場の安全衛生水準の向上のために、「計画-実施-評価-改善」という一連のプロセスを明確化した連続的、継続的な安全衛生管理を行おうとするもので、ISOの発想の影響がうかがわれる。また、日本が政府代表として出席する予定のILOの専門家会合において正式決定が行われることになったことから、わが国の規制に近い形で国際的な規格が作られる可能性が高まった。本年度の研究により、ISOと労働安全衛生規制との関係が最も問題とされる、労働安全衛生マネジメントシステムに関して、ISOにおける議論と、日本を含む各国の状況を、ある程度明らかにすることができた。1994年6月以降、ISOにおいて、労働安全衛生に関するマネジメント規格開発の検討が行われてきており、現在まで活発な議論が続けられている。この点に関するISOの今後の方向性には十分注意を払う必要がある。また、各国の動向を個別に検討する中で、イギリスのBS8800-96をはじめとして、オランダ、デンマーク、スペイン、オーストラリア等、多くの国々に安全衛生マネジメントシステム規格が既に存在することが知られた。我が国においては、いまだJIS(日本工業規格)の開発は行われていないものの、産業ごとの規格が整備されつつあり、労動省においても、第9次労働災害防止計画の中で、労動安全衛生マネジメントシステムを新たな安全衛生管理手法として導入することとしており、これを受けた各企業の対応が注目される。法的な基準を制定するのではなく、管理システムを作ることを要求するという、ISOのマネジメントシステム規格のアプローチ方法は、労動安全衛生規制に新たな可能性を開く可能性を内包しており、来年度もこの研究を継続したい。
重症感染症における免疫能低下に対するLAK細胞療法の効果の検討

敗血症における免疫能を維持もしくは増強しり目的にて、IL12を直接投与する方法およびLAK細胞を誘導した後に投与する方法を用いて、敗血症マウスにおけるIL12の効果を生存率、リンパ球サブセット、接着分子、サイトカインレセプターの変動をflowcytometry(FCM)で測定し、抗炎症効果の詳細な検討を行った。すなわち、C3H-HeJマウス(8週齢、雄性、体重約20g)を用い、ペントバルビタール麻酔下に高熱蒸気にて30% DDB熱傷を背部に作成し、その翌日に緑膿菌標準菌株ATCC27853を5X10^5および5x10^7を腹腔内投与した。その24時間後、雄性C3H-HeJマウスの脾細胞をrecombinant-IL12 100U/mlを含む培地(RPMN1640+10%FCS)で72時間培養して誘導したLAK細胞2x10^5、あるいはIL12単独500,1000IU/mlを腹腔内投与し、対照群には生理食塩水を投与して実験に供した。1実験第1-7日目までの生存率はLAK細胞群は他の群に比較して、生存率の有意の改善を認めた。2総白血球数およびリンパ球数の上昇はLAK投与群において有意に抑制されていた。3緑膿菌投与7日目のTCR(T細胞抗原受容体)はLAK投与群とIL12投与群との間に有意差を認めなかったが、対象群との間に有意差を認めた。4 CD3にはいずれの群でも有意差がなかった5 CD11、CD18ではLAK投与により、それらの発現は有意に他群に比較して抑制されていた。以上より、IL12を用いてのLAK療法はマウス重症感染症における免疫能低下を抑制するとともに、免疫能の低下を抑制することによりその生存率を改善した。
生涯学習ポータルサイトにおける学習コミュニティ形成支援機能の研究

学習コミュニティの構築を目的とした生涯学習ポータルサイトの開発を中心に,学習コミュニティ支援機能,生涯学習情報自動収集・分類機能,生涯学習情報検索機能などを開発した.ポータルサイトは生涯学習情報の推薦・検索,eポートフォリオなどの機能を有し,放送大学の学生と講師を対象に運用を行った.学習コミュニティ支援機能は多様な学習形態を統合的に支援し,機能拡張性とコンテンツの相互運用性を実現した.生涯学習情報の自動収集・分類は自動判定では不可避な誤りを人間が訂正するようなUIを開発した.生涯学習情報検索では連想的な検索方式を開発した.さらに博物館の来館者の感想を相互に共有できるシステムを開発・評価した.学習コミュニティの構築を目的とした生涯学習ポータルサイトの開発を中心に,学習コミュニティ支援機能,生涯学習情報自動収集・分類機能,生涯学習情報検索機能などを開発した.ポータルサイトは生涯学習情報の推薦・検索,eポートフォリオなどの機能を有し,放送大学の学生と講師を対象に運用を行った.学習コミュニティ支援機能は多様な学習形態を統合的に支援し,機能拡張性とコンテンツの相互運用性を実現した.生涯学習情報の自動収集・分類は自動判定では不可避な誤りを人間が訂正するようなUIを開発した.生涯学習情報検索では連想的な検索方式を開発した.さらに博物館の来館者の感想を相互に共有できるシステムを開発・評価した.本研究の目的は、学習コミュニティの形成支援機能の開発と、そのベースとなる生涯学習ポータルの実現である。このため、平成22年度はその準備として、理論的枠組みと文献・ツールレビューに基づく概念モデルを構築し、学習コミュニティ支援ツールの設計とプロトタイプを開発し、協調学習支援のためのLMSのアーキテクチャの提案を行った。また、Web上の生涯学習情報の自動収集システム、およびその活用システムを開発した。さらに、タブレット端末を用いた展示会における感想共有システムの開発を行った。(1)生涯学習ポータルサイトの開発生涯学習リソース登録・管理・検索機能、受講後評価・感想登録機能、学習eポートフォリオ機能、受講者管理機能、コミュニケーション機能などを有する生涯学習ポータルサイトを設計して、開発に着手した。(2)理論的枠組みとツールの先行研究調査世界各国におけるeポートフォリオの利用や普及の現状について調査した。(3)Web上の生涯学習情報の活用インターネット上から収集した生涯学習情報の検索手法として、特に講義映像を対象とし、講義映像に付随するスライド中のテキスト情報を用いてスライドを検索し、それに対応する講義映像部分の頭出しを行うことができる映像データベースの試作を行った。(4)学習コミュニティの協調学習支援学習コミュニティにおける学習促進のため、機能拡張性とコンテンツの流通再利用性を両立した学習者適応型eラーニングシステムのアーキテクチャ提案を行い、プロトタイプを開発するとともに、事例として「初歩からのパソコン」の教材および授業のアイディア共有の場を実装した。(5)展示会における鑑賞支援展示会における学習促進のために、タブレット端末を用いた来場者の感想共有システムのプロトタイプを開発した。生涯学習ポータルサイトについては、ユーザビリティの改良、および追加機能として外部生涯学習情報レポジトリとの連携機能、LMS機能(講座の配信,評価、アンケート機能、電子掲示板機能など)、eポートフォリオ機能の実装を行った。また、検索機能の高度化として、講義映像を対象とし,キーワード入力に依らない検索手法である「あんな検索」機能の開発を行った。パイロット実験については、当初実験を計画していた組織からの協力が先方の事情によって得られなくなったため実施が遅れたが、現在は放送大学の面接授業「初歩からのパソコン」を対象に実施している。また、同面接講義の講師コミュニティ(本部教員と学習センター非常勤講師)を支援するために、本システムで教材共有、教材・教授法に関するアイディア提供、FDセミナーのビデオなどを公開した。学習コミュニティ支援ツールについては、Learning Design規格による協調学習とSCORM規格による学習者適応の枠組みを融合した学習支援プラットフォームを構築しているが、現在までに,協調学習のための基本的な枠組み,および,協調学習シナリオのひとつであるJigsaw法を例に,必要な教材オブジェクトの実装を進めた.メタデータの半自動抽出については、Webページ群の差異から各ページに含まれる生涯学習情報を抽出する手法を開発した。また抽出元と抽出結果を比較参照し、確認・訂正可能なインタフェースを備えたシステムの開発を行った。社会教育施設における鑑賞支援については、展示会来場者の感想文の蓄積と、実態及びニーズの把握のために予備調査を行い、蓄積した感想文をタブレット端末で閲覧できる感想共有システムを開発した。その評価実験を行った結果、鑑賞者の興味や他者への共感を引き出す等の効果を確認した。生涯学習ポータルサイトmanaPia上のLMS機能の高度化として、講座の配信,評価、アンケート機能、eポートフォリオ機能等の実装を行った。同サイトを利用して、全国50箇所の放送大学学習センターにおいて毎年開設される面接授業「初歩からのパソコン」でシラバス、共通テキスト、モデル教材の電子版を共有し、さらに、各講師による面接授業の実施報告をこのサイトにアップして相互に参照することで、授業や教材の工夫を共有するコミュニティを実現した。加えてmanaPia上に、同面接授業の受講生用に情報共有サイトを開設し、学生同士の相互評価を実現した。これらの活動により、分散型高等教育機関における教育の質保証に貢献することができた。また、高等教育機関1213校の生涯学習情報を収集し,掲載しているWebページに共通して用いられている用語の傾向を調べ、その結果を基に生涯学習情報の自動判定手法を提案した。メタデータの半自動抽出では、生涯学習情報を含むWebページからの機械的な抽出において、類似ページ間では同様の誤りが生じやすいことから、人間による確認・訂正を要した項目名を機械的な抽出で利用する手法を加えることで、類似ページでの誤抽出を軽減可能とした。

検索機能の高度化として、講義映像を対象とし,キーワード入力に依らない検索手法である「あんな検索」機能を音声認識結果を用いて実現する手法の開発とその評価を行った。さらに、Learning Design規格による協調学習とSCORM規格による学習者適応の枠組みを融合した学習支援プラットフォームの構築に関しては,前年度に開発したJigsaw法を実現するための教材オブジェクトについて,オブジェクト間インターフェースの汎用性の観点から見直しを図るとともに,これらをベースとした作問学習向けの教材オブジェクトの機能検討を行った.生涯学習ポータルサイトの実験については、当初実験を計画していた組織からの協力が先方の事情によって得られなくなったことにより、当初の計画よりも1年近く遅れてしまったが、現在は本科研関係者が担当している放送大学の面接授業「初歩からのパソコン」を対象に実施している。実装したLMS機能を用いて,当該授業を対象としたサポートサイトを立ち上げ,担当教員同士の情報交換のための機能はほぼ達成したが、この授業の受講者が同一授業内で意見交換できる仕組みの提供とテストが未達成である。また、検索機能の高度化については,プロトタイプができた。学習コミュニティ支援ツールについては、おおむね順調に進んでいるが,協調学習シナリオの実装を容易化するためのマクロ教材オブジェクトの開発は未着手である.メタデータの半自動抽出については、おおむね順調に進んでおり、Webページ群から機械的にメタデータを抽出し、誤抽出・抽出漏れを人間が訂正する機能を有する一連のプロトタイプを開発し、基本的な動作を確認することができた。生涯学習情報の自動分類機能についてはまだ開発途中である。社会教育施設における鑑賞支援については、順調に進んでおり、鑑賞支援を行うシステムを開発するとともに、評価実験を行うことで効果を確認できた。25年度が最終年度であるため、記入しない。生涯学習ポータルサイトについては、放送大学の面接授業「初歩からのパソコン」を対象に、学生向けの授業別コミュニティWebサイトにおいて同一授業内でコミュニケーションできる仕組みを提供し、実際の授業でコミュニティの構築を行って利用状況を調査し、分析評価を行う。検索機能の高度化については、より機能の拡充を図るとともに、配信できる映像の増加に努める。学習コミュニティ支援ツールについては、今年度は,他の協調学習やグループ学習の方略をユースケースとして教材オブジェクトの拡充を図る。また、これまでに開発した教材オブジェクトの通信のパターンを整理し、通信プロトコルをレイヤー化して、今後の拡張性を担保する。
ＯＤＡ・ＦＤＩと人的資本形成の途上国におけるＭＤＧ改善効果の計量分析

本研究は,アジア・ラテンアメリカ・アフリカをはじめとした,発展途上国及び新興国の直面する諸問題に経済学的観点からアプローチし,その要因を統計的に分析した研究経過を報告するものである。研究で扱うテーマは,主にFDI・教育・所得格差の3つの分野である。複数の国や国内の州を対象とした計量分析を行うことで,これら3分野において各国が受ける経済的効果や経済発展をもたらした要因,更には特定国において経済成長を妨げる要因を明らかにする。この分野には既に多くの先行研究があるが,本研究の貢献は,複数地域を対象に分析を行うことで地域による影響力の違いを明確に示すところにある。本研究は,ASEANのような地理的領域を対象にパネルデータを作成し,各国の開発援助対象分野や民間資金の流入等を考慮しつつ,国連ミレニアム開発目標(MDG)の改善に関する多国計量分析を行うことを第1の目的としている。平成24年度には,アジア太平洋及びアフリカ地域47ヶ国を対象とする予備データベースを作成し,MDGの第1目標である貧困率,第2目標である就学率に関連する計量分析を行った。しかし主たる対象がアジア・アフリカの開発途上国や旧ソ連圏の移行経済であるとしても,比較対象として先進国を含むデータベースが望ましい。また基礎となる世界銀行WDIのデータは欠測が多く,パネル分析等の時間・空間の対応を考慮した手法が望ましいにも拘らず,プーリング分析に留まる等の問題があった。そこで25年度には欠測データの補間により,150国(地域)の476変数を対象とした19702012年の43年間に渡るパネルデータを作成した。これを用いて最終年度は貧困率や就学率に関するパネル分析を行う予定であるが,データ作成と並行して,(1)移行経済圏である西バルカンにおけるFDI流入の地理的分布,(2)南西アジアにおける初等教育と経済成長,(3)高技能労働者に対する市場開放と経済成長等に関する実証分析を進めた。MDGは2015年が最終年であり,平成25年には国連においてその総括会議が開催される等の動きがあったため,ニューヨーク国連本部とODAを調整する開発援助委員会(OECD)等へ出張し,最新情報の収集に努めた。本研究は経済成長における人的資本の役割を重視するが,研究者の国際流動と国際的な研究連携が学術研究の効率性に及ぼす影響や,留学生の卒業後の居住国選択に関する研究を行った。またグローバル化に伴う各国経済の同時均衡を表現するため,簡単な空間CGEモデルの枠組みを用いて,要素配置と交通条件の下での交易パターンと空間価格均衡を整合的に表現しうる求解プロセスを提案した。本研究は,ASEAN地域のような,地理的にまとまった領域を対象にパネルデータを作成し,各国の開発援助対象分野や民間資金の流入状況等を考慮しつつ,国連ミレニアム開発目標(MDG)の改善に関する多国計量分析を行うことを第1の目的としている。24年度はアジア・アフリカの開発途上国・移行経済国及びBRICs諸国に関する予備的データベースを作成し,MDGの第1目標である貧困率,第2目標である就学率に関連する計量分析を行い,その結果を東京外大の紀要誌に発表した。基本的なデータソースとしては,世界銀行のWDI,OECDの国際開発統計等が利用可能であり,これらを用いて多国パネルデータの作成を進めている。同時に近年の所得関数や経済成長率の推定,人的資本形成とMDGを関連付けた文献を調査し,追加的に収集すべき変数の識別を進めている。またニューヨークの国連本部と,アフリカ全体を管轄するエチオピアの地域経済委員会(ECA)及び世界銀行,IMF等の現地出先機関に対するヒアリング調査を実施した。これにより現実の途上国開発に関する問題意識を共有し,また不足するデータソースへのアクセスを拡げることが可能になる。本研究の第2の目的として拡張Solow型の2国経済成長モデルの開発があるが,24年度は簡単な空間CGEモデルの枠組みを用いて,空間価格均衡と交易係数の整合性と均衡解の存立要件を検討し,途中経過について国際学会で発表した。また本研究は経済成長における人的資本の役割を重視するが,研究者の国際流動と国際的な研究連携が学術研究の効率性に及ぼす影響に関する論文等を通じて,人的資本の国際移動に関する理解を深めた。本研究は,アジア太平洋・アフリカ・ラテンアメリカの開発途上経済を対象とするパネルデータを作成した上で,発展途上国及び新興国の直面する諸問題に関して,開発経済学の観点から興味深い仮説を設け,それらを統計学的に検証することを第1の目的としている。主たる分析対象は,FDI・教育・所得格差の3分野に属すが,これは国連MDGの第1目標(貧困率)と第2目標(就学率)に対応するものである。本研究における分析は,何れも多国間や国内の州レベル地域を対象に,パネル分析に代表される複数の空間単位に適した計量分析を行う点に特徴がある。

この分野には既に多くの先行研究があるが,本研究の貢献は,複数地域を対象に分析を行うことで,各国が受ける経済的効果や経済発展をもたらした要因,更には特定国において経済成長を妨げる要因を明らかにする点にある。2000年秋に採択された国連MDGは2015年を以て終了し,新しい枠組みに移行することが決定している。このため,IIASA・OECD・国連本部等への出張を通じて,MDGの改善効果に関する計量分析の現状について研究者と意見交換をすると共に,ポストMDGの方針に関する情報収集を行った。理論面では,物量産業連関表を用いることで空間応用一般均衡(SCGE)モデルにおける空間価格均衡の性質を明らかにすると共に,物量表の枠組みが,OECD・WTOが提唱する付加価値貿易(TiVA)の帰属評価と整合的であることを示した。温暖化ガスの発生責任の明確化や為替レートの内生化に関しても,通常の貨幣表に基づく分析に対して優位性を持つ。各国経済のパフォーマンスを考慮する上で,国間の相互連鎖を捨象できないが,この種の理論分析はその本質理解に有効であり,実証分析と相互補完的に遂行されることに意味があると考える。国際経済学前年度のアジア太平洋地域18,アフリカ29の開発途上国のみを対象とし,19902009年の20年間と35変数を含む予備データベースは,公表年の不統一に伴う欠測値を多く含むため,多国間の横断面分析も困難であり,プーリング分析のみが可能であった。平成25年度には対象国・対象年次・変数とも大幅に拡大し,時系列補間により欠測値を埋めたデータベースを完成し,予備的なパネル分析に着手した。前年度に引き続き,国連,同広報部(UNDPI),世界銀行,同投資保証機関(MIGA)の担当職員との意見交換と資料収集を実施したが,中でも世界銀行のWDI(World Development Indicators)担当者と欠測データの補間方法に関して意見交換を行ったことは,データベースの完成に向けて有益であった。また本課題の遂行に当ってはOECDとUNESCOの担当官の協力も得ている。前者は先進国からのODAデータを集めており,後者は特に発展途上国におおける教育関連の資料が利用できる。アジア太平洋地域18ヶ国,アフリカ29ヶ国を対象とする予備的データベースを作成し,貧困率に関するプーリング分析を分析を行った。データベースは1990年から2009年に至る20年間と35経済変数を含むが,欠損値が多いためパネル分析に繋げるためには追加データ等により欠損値を補間する必要がある。このため24年度は海外の経済関係の国際機関に現地調査を行い,担当職員との意見交換と資料収集に努めた。9月のニューヨーク出張では,国連本部,DESA(経済社会局),UNDP(開発計画), UNFPA(人口基金)を訪問し,2015年のMDG最終年度に至る行動計画を確認し,25年度に実施されるMDG準備会合に本課題を連携させる方向で検討を進めている。
マクロ・ミクロ・ナノ界面制御によるポリマーアロイ複合材料の高機能化

代表的なポリマーアロイ,ブレンド材料である,ポリカーボネート(PC)およびアクリロニトリルブタジエンゴムスチレン共重合体(ABS)のブレンド材料の射出成形体の透過型顕微鏡を用いた詳細な構造観察を行った。試験片表面においてPC相とABS相がフィルム積層を呈しており、一方試験片中心部では島状のABS樹脂が流動方向に長い紡錘状の形状であることがわかった。この材料の表面特性(傷つき性)と損傷後の構造の変化について検討を行ったところ、前述の積層構造に変化がみられ、フィルム状の相が蛇腹状に座屈した状態になることを見出した。すなわち、表面の特徴的な構造が表面特性に影響を及ぼすことが明らかとなった。ABS射出成形体について耐候性の評価を行った。従来から行われているプラスチックの耐候性評価と寿命予測方法は不正確な点があるなど問題点がある。例えば表面から徐々に進行する劣化であるのにも関わらず厚みをもった試験片全体の物性を評価している点などである。これら問題点を整理し、この問題を克服するために、屋外暴露試験により劣化した試験片の表面と表面近傍の各種物性の変化を測定するための手法を提案し、ABS射出成形体について具体的にデータを示すことができた。これらの成果は,欧州ウェザリングシンポジウム、国際ウェザリングシンポジウム、米国プラスチック工業会,プラスチック成形加工学会等にて口頭発表を行い,現在雑誌論文として投稿中または,投稿準備中である。代表的なポリマーアロイ,ブレンド材料である,ポリカーボネート(PC)およびアクリロニトリルブタジエンゴムスチレン共重合体(ABS)のブレンド材料とそれらにガラス繊維を充填した材料射出速度を変化させ成形し,その内部構造と,母材樹脂・強化材界面の構造について検討を行った.得られた射出成形体は,厚さ方向に構造が変化し,それは射出速度によって変化することが明らかとなった.とくに,射出速度が速い,超高速射出成形を行った場合には,表層近くにフィルム状にABSおよびPCが存在する領域が存在することを確認した.さらに,表層近くでは,弾性率が局所的に高いことを明らかにした.ガラス繊維を充填した場合にも同様の構造がみられたが,表層付近ではガラス繊維量が少なく,ガラス繊維量が成形体の厚さ方向に分布していることが示された.このような偏析によって,成形体の外観が変化することが明らかとなった.界面の構造に着目すると,射出速度によって変化することはなかったが,ガラス繊維まわりで樹脂がガラス繊維を取り囲むように流れた痕跡がみられ,それは射出速度が速いほうが顕著であった.力学物性は,射出速度によって変化した.それは,内部構造が変化したことと関連し,また,ガラス繊維充填材料の場合には,ガラス繊維の偏析が大きく影響を及ぼしていると考えられる.これらの成果は,米国プラスチック工業会,複合材料国際会議にて口頭発表を行い,現在雑誌論文として投稿中または,投稿準備中である.代表的なポリマーアロイ,ブレンド材料である,ポリカーボネート(PC)およびアクリロニトリルブタジエンゴムスチレン共重合体(ABS)のブレンド材料とそれらにガラス繊維を充填した材料を射出成形し,樹脂の構造と母材樹脂・強化材界面の構造について検討を行った.また,添加剤を用いた際の厚み方向とくに表面部分の構造の変化と物性の関係について詳細に観察を行った.界面部分の観察に当たっては,一部成分の染色処理後の試料を電子顕微鏡の反射電子像で観察するという手法を用い,これまで以上に詳細な構造,すなわち界面付近でブレンド樹脂存在比が変化し,用いた材料系ではガラス繊維まわりにはポリカーボネートが多く存在していることを明らかにすることができた.透過型電子顕微鏡を用いて上記成形品の表面近傍のモルフォロジーについて,三次元的に観察行ったところ,ナノオーダーの厚みのフィルムが積層する構造が確認された.添加剤を使用した場合には,フィルム積層構造がより形成されやすいことがわかった.成形条件の一つである射出速度の影響について検討を行ったが,いずれの射出速度においても同様の様相を呈することがわかったが,その構造が観察される厚みが射出速度によって異なる可能性を示した.さらにその個々のフィルム層内部においても特異な形態の構造が確認された.これらの構造は,力学物性(伸び),表面特性(傷つき性)に影響を及ぼしていることがわかった.これらの成果は,米国プラスチック工業会,プラスチック成形加工学会等にて口頭発表を行い,現在雑誌論文として投稿中または,投稿準備中である.代表的なポリマーアロイ,ブレンド材料である,ポリカーボネート(PC)およびアクリロニトリルブタジエンゴムスチレン共重合体(ABS)のブレンド材料の射出成形体の透過型顕微鏡を用いた詳細な構造観察を行った。

これら問題点を整理し、この問題を克服するために、屋外暴露試験により劣化した試験片の表面と表面近傍の各種物性の変化を測定するための手法を提案し、ABS射出成形体について具体的にデータを示すことができた。これらの成果は,欧州ウェザリングシンポジウム、国際ウェザリングシンポジウム、米国プラスチック工業会,プラスチック成形加工学会等にて口頭発表を行い,現在雑誌論文として投稿中または,投稿準備中である。
マイクロバブルの吸着性を利用した微細な気泡径の測定技術の開発

マイクロバブルの吸着する性質を利用することで、浮遊しているマイクロバブルを捕獲し、単体を映像に捕えることで生成された気泡の径を測定する装置の開発を行った。マイクロバブルの発生には流路断面積が非常に小さいベンチュリー管形ノズルを用い、それを底部に取り付けた水槽の後方に光源を配置し、正面にはマイクロスコープを設置した。マイクロバブルを観測するためのステージを透明アクリル材とガラス管で製作し水槽内部に固定した。ステージは透明なアクリルパイプ(φ100mm)の内部に透明ガラス管(φ10mm)を立て、さらにガラス管内部にメッシュシートを配置したもので、メッシュシートの材質はナイロン樹脂(目開き30μmX線径30μm)・ポリエステル樹脂(目開き33μm×線径27μm)・ステンレス(目開き77μm×線径50μm)の3種類を用意した。当初、樹脂素材の材質が白いために光が反射し撮影することが困難であったため、ブルー、グリーンやオレンジの半透明のシートをそれぞれ取り付けた状態で光を通し、鮮明な映像が撮影できるように工夫した。マイクロバブルをゆっくりと浮遊した状態からガラス管内に進入させてメッシュシートに吸着した状態をマイクロスコープで確認しながら撮影し、1フレーム内のマイクロバブルの数と気泡径の測定をした。各メッシュシートに付着したマイクロバブルのサイズを測定した結果、100μmから30μm程度のものが多く、最も小さいものは20μm程度であった。さらに小さい気泡もマイクロスコープで確認することはできたが、メッシュシート上を接触しながら浮上し、付着することがなかった。シートによる吸着バブルの径には大きな相違は認められなかった。この実験装置で撮影した画像は、近隣の中学校での出前授業やオープンキャンパスで「マイクロバブルを用いた流れの可視化実験」の説明資料として用い、マイクロバブルのサイズを確認することができ、好評を得ることができた。
腫瘍壊死因子によるobese gene遺伝子発現と脂肪細胞分化の転写調節

脂肪細胞は、分化に応じて脂肪細胞特異的な遺伝子を発現し機能を果たす。近年発見された肥満遺伝子(ob-gene)の遺伝子産物レプチンは、生体のエネルギーバランスを恒常に保つ機能分子であるが、脂肪細胞特異的な分化発現マーカーでもある。本研究では、アディポサイトカインの1つであり従来分化抑制因子として考えられている腫瘍壊死因子(TNF-α)が、レプチンの産生分泌にどのように働くか又、その作用に関与する細胞内情報伝達形を明らかにすべく、マウス褐色脂肪細胞初代培養系を用い実験を行い、以下の結果を得た。1.TNF-αは、濃度(0.5-50ng/ml)、時間(3-48h)依存性に、褐色脂肪細胞のレプチン分泌(medium中へ分泌したレプチンをRIAにて測定)を抑制した。2.RT-PCRによりレプチンmRNAを測定すると、TNF-αによりob-gene遺伝子発現の抑制が認められた。3.TNF-αの細胞内情報伝達系の中で、脂肪細胞分化に係わるといわれるプロテインキナーゼC(PKC)の関与を明らかにすべくPKC阻害薬を用いて実験した。選択的PKC阻害薬bisindolylmaleimide I(BIM)および1-(5-isoquinolinesulfonyl)-2-methylpiperazine dihydrochloride(H7)は、TNF-αのレプチン遺伝子発現および分泌低下作用を抑制した。4.褐色脂肪細胞の細胞質および膜分画を調整しPKC活性を測定すると、TNF-αによりPKC活性が細胞質分画で減少、膜分画で増加しトランスロケーションが認められた。5.ホルボールエステル、phorbol12-myristate acetate(PMA)およびが合成ジアシルグリセロールによりPKCを活性化すると、レプチンの遺伝子発現、分泌が抑制された。以上の結果は、褐色脂肪細胞において、TNF-αは、PKCを介する機序によりレプチン産生を低下し、脂肪細胞の分化を抑制することが明らかとなった。更に関与するPKCのサブタイプおよび転写調節について研究の予定である。本研究では、アデイポサイトカインの1つであり従来分化抑制因子として考えられている腫瘍壊死因子(TNF-α)が、レプチンの産生分泌にどのように働くか又、その作用に関与する細胞内情報伝達系等を明らかにすべく、マウス褐色脂肪細胞初代培養系を用い実験を行ない、以下の結果を得た。1) TNF-αは、濃度(0.5-50ng/ml)、時間(3-48h)依存性に、褐色脂肪細胞のレプチン分泌(medium中へ分泌したレプチンをRIAにて測定)を抑制した。2) RT-PCRによりレプチンmRNAを測定すると、TNF-αによりob-gene遺伝子発現の抑制が認められた。3) TNF-αの細胞内情報伝達系の中で、脂肪細胞分化に係わるというプロテインキナーゼC(PKC)の関与を明らかにすべくPKC阻害薬を用いて実験した。選択的PKC阻害薬bisindolylmaleimideI(BIM)およびl-(5-isoquinolinesulfonyl)-2-methylpiperazine dihydrochloride(H7)は、TNF-αのレプチン遺伝子発現および分泌低下作用を抑制した。

4)褐色脂肪細胞の細胞質および膜分画を調整しPKC活性を測定すると、TNF-αによりPKC活性が細胞質分画で減少、膜分画で増加しトランスロケーションが認められた。5)ホルボールエステル、phorbol 12-myristate acetate(PMA)および合成ジアシルグリセロールによりPKCを活性化すると、レプチンの遺伝子発現、分泌が抑制された。以上の結果は、褐色脂肪細胞において、TNF-αは、PKCを介する機序によりレプチン産生を低下し、細胞の成熟化を抑制することが明らかとなった。更に関与するPKCのサブタイプおよび転写調節について研究中である。脂肪細胞は、分化に応じて脂肪細胞特異的な遺伝子を発現し機能を果たす。近年発見された肥満遺伝子(ob-gene)の遺伝子産物レプチンは、生体のエネルギーバランスを恒常に保つ機能分子であるが、脂肪細胞特異的な分化発現マーカーでもある。平成10年度、既にTNF-αは、褐色脂肪細胞においてob-gene遺伝子発現を抑制、レプチン分泌を低下し、細胞の成熟化を抑制することを明らかにした。本年度は培養褐色脂肪細胞の蛋白キナーゼC、(PKC)活性化によるレプチン分泌およびob-gene遺伝子発現に対する作用について調べ下記の結果を得た。2.培養液中のレプチン量は、経時的に漸増するが、PMA(500nM)は、これを有意に抑制した。3.PMAはob-gene遺伝子発現を濃度依存性に抑制した。4.不活性なホルボールエステル4α-phorbol,13-didecanoate(4α-PDD)は、レプチン分泌およびob-gene遺伝子発現共に作用を示さなかった。5.合成ジアシルグリセロールは、レプチン分泌およびob-gene遺伝子発現をいづれも抑制した。6.PKC阻害薬bisindolylmaleimide(BIM)は、PMAによるレプチン分泌減少およびob-gene遺伝子発現低下をいづれも抑制した。7.PMA(500nM,15min)によりPKC活性は、可溶性分画で減少、膜分画で増加し、トランスロケーションが確認された。以上より、褐色脂肪細胞において、PKCの関与する細胞内情報伝達系が、肥満遺伝子発現抑制を介してレプチン分泌を低下する可能性が示唆された。