hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放線菌を利用した新規オリゴ糖-ポリオールトランスポーターの探索と機能解明

ストレプトミセス属放線菌において複数のオリゴ糖-ポリオールの輸送に関わるATP-bindingcassetteタンパク質MsiKを利用することで,輸送系未知の糖質に対する新規ABCトランスポーターを見出し,その機能を解明することを目的とした。タグ付MsiKタンパク質を用いたプルダウン法と放線菌の膜画分に対するBlue-NativePolyacrylamide GelElectrophoresis法を確立した。得られたタンパク質画分には,輸送糖質不明のABC輸送系タンパク質が含まれていた。生化学的な解析により,検出されたタンパク質の一群が新規の輸送特異性を有する輸送系であることが示唆された。msiKは,複数の糖質ABC(ATP-binding cassette)トランスポーターのATP加水分解コンポーネントをコードする遺伝子であり,放線菌Streptomyces coelicolorA3(2)において複数の糖質の資化に必須であることが知られている。平成21年度は,msiKと相同性をもつ遺伝子mhpKを相同組換えによって破壊し,mhpK欠失変異株MRC2を得た.MRC3株について,msiH欠失変異株ASC3とともに28種類の糖質(多糖,三糖,二糖,単糖,糖アルコール)の資化性を調べたところ,ASC3株が28種類中17種類の糖質を唯一の炭素源とする最少培地で生育できなかったのに対し,MRC株とその親株であるM145株は28種全ての糖質を資化した。これらの結果から,msiKがこれら17種類の糖質の資化に必須であるのに対し,mhpKは28種類の糖質の資化に必須でないことが判明した。一方,C末端にヒスチジンタグ(Hisタグ)を付加したMsiK(以下,MsiK^<His>)を,ASC3株においてNativeの推定プロモーターの制御下で発現させた。発現させたMsiK^<His>は,Ni親和性クロマトグラフィーによって,回収することができた。また,MsiK^<His>と相互作用すると考えられるタンパク質を得ることができた。平成21年度は,放線菌Streptomyces coelicolor A3 (2)において,msiK遺伝子が17種類の糖質の資化に必須であることを示した。一方,C末端側にヒスチジンタグを付加したMsiKタンパク質(His-MsiK)をmsiK破壊株で発現させ,ニッケル親和性クロマトグラフィーによってMsiKと相互作用すると考えられるタンパク質を得る方法の概略を確立した。平成22年度は,各種培養条件下でHis-MsiKを生産させたS.coelicolor A3 (2)細胞を破砕し,ニッケル親和性クロマトグラフィーによってMsiKと相互作用すると考えられるタンパク質を得た。得られたタンパク質試料について,条件を検討・最適化することで,Blue-Native PAGE (BN-PAGE)によって複合体をバンドとして分離することに成功した。得られた複合体バンドに含まれるタンパク質を,ペプチドマスフィンガープリンティング法(PMFP)によって網羅的に検出,同定した。コロイド状キチンを炭素源として培養した放線菌細胞を用いてこれらの解析を行ったところ,キチン分解産物の輸送に関わると推定される輸送系基質未同定の輸送系タンパク質を見いだすことができた。今後,本結果をもとに,土壌中の主要なキチン分解細菌である放線菌のキチン分解物輸送系を解明する。一方,放線菌を対象としてBN-PAGE解析を成功させた例はこれが初めてである。今後,本手法を用いることで,新規輸送系タンパク質が同定されることはもとより,放線菌の複合体解析研究が大きく進展することが期待される。平成21-22年度は,放線菌Streptomyces coelicolor A3(2)において,misK遺伝子が17種類の糖質の資化に必須であることを示し,そのうえで,C末端側にヒスチジンタグを付加したMsiKタンパク質(His-MsiK)をmisK破壊株で発現させ,ニッケル親和性クロマトグラフィーによってMsiKと相互作用すると考えられるタンパク質を得る方法を確立した。得られたタンパク質試料について,条件を検討・最適化することで,Blue-Native PAGE (BN-PAGE)によって複合体をバンドとして分離することに成功し,複合体バンドに含まれるタンパク質を,ペプチドマスフィンガープリンティング法(PMFP)によって網羅的に検出,同定した。コロイド状キチンを炭素源として培養した放線菌細胞を用いてこれらの解析を行ったところ,輸送系基質未同定のABC輸送系タンパク質を複数見いだすことができた。H23年度は,これらの機能未知なタンパク質の機能を解明することを目的として研究を遂行した。PMFPによって見出された3つのABC輸送系受容体様タンパク質(a,b,cとする)のうち,2つ(aとb)については大腸菌のペリプラズムに生産・精製し,蛍光消光法によって各種糖質との相互作用解析を行った。その結果,タンパク質aはマルトースに特異的に結合するタンパク質であり,タンパク質bは亙アセチルグルコサミンをはじめとするアミノ糖に結合することが判った。

タンパク質bはS.coelicolor A3(2)の細胞で構成的に生産されており,そのレベルはN-アセチルグルコサミンおよびN,N'ジアセチルキトビオースの存在下で1.5倍程度増加した。タンパク質bとcをコードする遺伝子については破壊株を作成し,表現系を解析した。
教師のワーク・エンゲイジメントを促す学校組織へのエンパワメント評価の導入

本年度は,前年度までにサンプリングしたデータにもとづき,本研究課題において開発を行った,学校教師版の「ワークエンゲージメント測定指標」及び「自己成長感測定指標」に加え,教師版の「ストレッサー尺度」「ストレス反応尺度」「コーピング尺度」「セルフエフィカシー尺度」を活用した横断型の構造モデル(教員組織のエンパワメントモデル)の開発を行った。モデルの有効性が実証されたことから,これらの測定指標を使用して,A県内の公立高等学校B校への介入研究を実施した(1校への準実験的な介入)。介入研究のプロセスとしては,A県立B高校1に勤務している教師を対象としたメンタルヘルス改善のための心理的介入(スクールカウンセリングを専門とする臨床心理士による週1回の教師を対象とした介入)を行い,1年間の介入期間(12ヶ月間)の前後比較(5月と3月)を実施した。また,同時期にA県内の別の公立高校C校では,統制群としてのデータサンプリングを行い(C校に勤務の教師には一切の外部による介入サポートはなし),その介入効果による比較検討を行ったところ,心理的な介入を実施したB高校において,上記における各測定指標において,教師のメンタルヘルスの改善の効果が検証された。なお,現在,本研究において開発された各測定指標を元に,教師の組織エンパワメントによるメンタルヘルスモデルが完成しており,2019年度内において専門研究雑誌ににて公表を行う予定である。本研究の中核を占めている測定指標の標準化に時間がかかっている。標準化の条件として,一般的には専門誌への投稿論文の掲載をもって標準化と見なされてるが,現在,論文の査読及び修正に時間がかかっており,まだ,掲載されていない状況である。また,複数の測定指標を作成していることから,これらの測定指標を学会誌に順次投稿して掲載されてから,次の段階に進むことになる。2019年度の研究期間の延長中に,現在,投稿している研究論文(論文審査中)を仕上げることにより,掲載が決定すれば,次の論文の投稿が可能(測定指標の標準化を持って,次の論文の投稿が可能となるため)となるため,第一弾の論文が完成後,順次,登校掲載を行うことにより,他の研究者も使用可能な測定指標を社会還元し,また,介入のために有効な学校版ラインケアのための研究成果を公表する。なお,各測定指標を元に開発を行った横断的な構造方程式モデルは完成していることから,雑誌掲載終了後に公開用のHPを作成することになる。本研究の目的は,メンタルヘルスの悪化が懸念されている学校教師の精神的なストレス問題を解決するために,ストレスに強い職場環境を学校組織内に作り上げるための方策を検討することにある。そこで,現在,会社組織や職場環境の改善化・効率化を図るために応用されている「エンパワメント理論」および「ワーク・エンゲイジメント理論」を応用し,教師個人のワーク・エンゲイジメントを向上させ,学校の組織体制をエンパワメントするための基礎理論を構築することにある。2016年度の研究では,まず,「教師のワーク・エンゲイジメント」と「学校組織のエンパワメント」を測定するための指標の作成を行っている。現在,両尺度ともアメリカでの先行研究をモデルとしているものと,日本の先行研究をモデルにしているものとを作成し,どちらも企業組織やコミュニティを対象としたものであるが,各因子の概念構造や因子数が異なることから,2種類のモデルを作成し,より日本の学校教師の組織に適用できるものを検討する。なお,2017年度中に,二つの測定指標とも,信頼性および妥当性を検討した上で標準化を行い,他の研究者にも公開する。さらに,両測定指標を活用して,他の測定指標(例えば,学校適応,職務遂行感,QOLなど)との比較検討を行う予定である。さらに,これらのポジティブ心理学の概念を用いた,学校組織の新しい心理モデルの開発を行い,ネガティブな概念が多かったストレスマネジメント・プログラムに,ポジティブな概念を含めて検討を行う予定である。ワークエンゲイジメントおよびエンパワメンとに関する測定指標作りに関しては,順調に進んでいる。これらの尺度は,本研究における根幹を成すものであり,構造方程式モデルを作成する上で重要な役割を果たす。これらの尺度作りが順調に進んでいることから,2016年度における基礎研究はほぼ完了したと考えられる。これらの尺度の標準化を行うことが目標であるが,そのための分析を2017年度の前半で終了したいと考えている。また,2017年度の後半には,コホート調査を行うことにより,2時点での比較調査を行うことにより,より介入プログラムを考案する上で有効な因子(エンパワメンとおよびワーク・エンゲイジメントの下位因子)を特定し,教員研修などにおける「個人」および「組織」への働きかけの方法を検討する。2017年度は,本研究におけるアセスメント指標となる,1)教師版のワークエンゲージメント測定評価尺度の原案,2)教員組織のエンパワメント測定評価尺度の原案をそれぞれ作成し,それらの測定評価尺度の標準化を行った。これら2つの測定評価尺度を標準化するにあたり,インターネットリサーチにおいて,日本人の学校教師(小学校・中学校・高校)を対象に,中規模なデータサンプリングを行い,探索的因子分析,検証的因子分析を実施した。その結果,2つの測定評価尺度を標準化することに成功した。さらに,インターネットリサーチの時点において,今後,これらの測定評価尺度が教師のメンタルヘルスへの影響性を分析するために必要な教師のメンタルヘルスに関連する各指標(ストレッサー,ストレス反応,コーピング,セルフエフィカシー)も同時にサンプリングを行った。

2018年度においては,本研究において作成した2つの測定評価尺度と教師のメンタルヘルスに関連する各種の測定評価尺度との関連性について詳細な分析を行うことにより,教師のメンタルヘルス改善について,個人レベルから組織レベルまでにおいて,どのような影響があるかを検討する。また,2018年度には,標準化した2つの測定評価尺度(教師版ワークエンゲージメントおよび教員組織エンパワメント)の学術雑誌への投稿を行い,さらに教師のメンタルヘルス関連の指標との関連性についても広く学術雑誌に公開できるように準備を行っている。2017年度の後半は,本務校よりリサーチリーブを取得し,海外(オランダのGroningen大学)にて研究期間を過ごしていたため,日本国内におけるリサーチ(文献の収拾や学校関係者との連携)などが遅れてしまったため,研究論文を完成させるのに時間がかかってしまっていた。2018年度は,すでに収拾したデータをもとに論文化を進め,並行して,現行のデータにもとづく介入研究を実施して行く。本年度は,前年度までにサンプリングしたデータにもとづき,本研究課題において開発を行った,学校教師版の「ワークエンゲージメント測定指標」及び「自己成長感測定指標」に加え,教師版の「ストレッサー尺度」「ストレス反応尺度」「コーピング尺度」「セルフエフィカシー尺度」を活用した横断型の構造モデル(教員組織のエンパワメントモデル)の開発を行った。モデルの有効性が実証されたことから,これらの測定指標を使用して,A県内の公立高等学校B校への介入研究を実施した(1校への準実験的な介入)。介入研究のプロセスとしては,A県立B高校1に勤務している教師を対象としたメンタルヘルス改善のための心理的介入(スクールカウンセリングを専門とする臨床心理士による週1回の教師を対象とした介入)を行い,1年間の介入期間(12ヶ月間)の前後比較(5月と3月)を実施した。また,同時期にA県内の別の公立高校C校では,統制群としてのデータサンプリングを行い(C校に勤務の教師には一切の外部による介入サポートはなし),その介入効果による比較検討を行ったところ,心理的な介入を実施したB高校において,上記における各測定指標において,教師のメンタルヘルスの改善の効果が検証された。なお,現在,本研究において開発された各測定指標を元に,教師の組織エンパワメントによるメンタルヘルスモデルが完成しており,2019年度内において専門研究雑誌ににて公表を行う予定である。本研究の中核を占めている測定指標の標準化に時間がかかっている。標準化の条件として,一般的には専門誌への投稿論文の掲載をもって標準化と見なされてるが,現在,論文の査読及び修正に時間がかかっており,まだ,掲載されていない状況である。また,複数の測定指標を作成していることから,これらの測定指標を学会誌に順次投稿して掲載されてから,次の段階に進むことになる。2017年度には,上述したように,2016年度に概念化に成功した「教師のワーク・エンゲイジメント尺度」を2種類と「学校組織のエンパワメント尺度」を2種類について,信頼性および妥当性を検討した上で標準化を行う。そのプロセスが終了次第,同尺度を使用して,2時点でのコホート調査を行う。
京野菜に特異的に含まれる発がん抑制成分のヒトへの適用を目的とした食品機能性研究

本研究は,ヒトが京野菜の桂ウリを食べたときに胃内で生成するメチルチオ酢酸(MTA)がもつ「発がん予防効果と治療効果」という魅力ある特性を桂ウリに付与し,「MTAのシトシンメチル化供与体としての遺伝子サイレンシング」を学術的な話題として発信し,桂ウリの食品機能性の基礎データを構築して,桂ウリの新たな需要創出にも活用することで,日本人の健康増進に寄与するだけでなく,桂ウリを絶滅の危惧から救う社会貢献につなげ,和食文化継承の一助とすることを目的としている.本研究は,ヒトが京野菜の桂ウリを食べたときに胃内で生成するメチルチオ酢酸(MTA)がもつ「発がん予防効果と治療効果」という魅力ある特性を桂ウリに付与し,「MTAのシトシンメチル化供与体としての遺伝子サイレンシング」を学術的な話題として発信し,桂ウリの食品機能性の基礎データを構築して,桂ウリの新たな需要創出にも活用することで,日本人の健康増進に寄与するだけでなく,桂ウリを絶滅の危惧から救う社会貢献につなげ,和食文化継承の一助とすることを目的としている.
ラオス国における肺吸虫症の診断および空間疫学的研究

本研究を通じてラオス国で肺吸虫症感染者の存在、または存在が強く示唆される地域として南部アタプー県およびチャンパサック県、中部サバナケット県、ビエンチャン県、北部ルアンナムター県内の計7郡を特定した。特に、主な調査地としたビエンチャン県の有病地Hinheup郡で得たサワガニ(Potamonlipkei ;7個体)および別種のサワガニ(Chulathelphusa brandti ;5個体)から681個のメタセルカリアを回収した。カニへの寄生数は少なかったが、既知のヒト肺吸虫である広口肺吸虫(Raragonimus heterotremus)およびウエステルマン肺吸虫(P.mestermani)を確認した。さらに他の比較的多く回収されたセルカリアにっいて、実験用のイヌを用いて得た成虫の形態から、ラオスでは未報告のハリナスタ市吸虫(P.harinasutai)およびバンコク肺吸虫(P.bankokensis)の存在を本研究で初めて明らかにした。またネコ、ラットを用いた感染実験の結果からハリナスタ肺吸虫のラットへの感染実験では宿主体内において3ヶ月ほどで死滅すること初めて明らかにした。さらにバンコク肺吸虫(P.bankolkuensis)ではイヌからの回収率が高い(80%)ことを確認した。ヒト起因種に関しては、Hinheub郡住民調査で得たヒト肺吸虫症の喀痰6例の検体にっいて、本研究で確立した虫卵を用いた種特異遺伝子(ITS2)検出系(PCR法)を用いて種を同定した結果、これらのヒト肺吸虫症例は全て広口肺吸虫に合致した。このことから、同地区においては、ヒト肺吸虫症の主な起因が広口肺吸虫であることが強く示唆された。本年度における研究は現地野外調査を主体とし、ラオスの肺吸虫流行地の特定および寄生虫種、第二中間宿主の種の同定を主眼とした。野外調査では、ラオス側研究協力者によってビエンチャン特別市北部で肺吸虫症有病地区の存在が確認された。このことから、ビエンチャン特別市を対象地域として肺吸虫第二中間宿主の調査を8月および12月に実施した。8月には市域中央6箇所の市場のサンプリングで得た総計300個体のカニ(Somaniathelpusa属の1種および他の大型種)を解剖し検査を実施したが、肺吸虫メタセルカリアは検出されなかった。12月にはビエンチャン市北部域の市場および肺吸虫症有病地で採取した3属4種のカニ、総計312個体を剖検した。市場で得たSomaniathelpusa属2種(剖検数291個体および9個体)からは肺吸虫メタセルカリアが検出されなかった。しかし、有病地で得たPotamiscus sp.(7個体)およびParathelpusa sp.(5個体)から同メタセルカリアに属するものと考えられる種をそれぞれ100%および20%の割合で検出した。前者のPotamiscus種のカニからは、総数で681個のメタケルカリアを回収し、これを形態から大型種(578個)、中間型種(99個)および小型種(4個)に分類した。我々は、これらの種がこの地域のヒト肺吸虫症の起因と考え、同定を進めている。現在のところ小型種がParagonimus heterotremusである事が判明している。また、後者のParathelpusa種から得られたメタセルカリアは、Paragonimus westermaniであった。同定された、これらの個体の検出頻度は低いものにとどまった。また上記で得られたメタセルカリアの殆どは、宿主であるカニの筋肉の部位に分布していた。一方、この地域のヒト肺吸虫症の起因種については本年度3月に予備調査を実施した。

以上のように本年度の研究成果として、ラオスの肺吸虫症有病地と第二中間宿主となる種の特定がなされた。また、これ等の宿主から既知のヒト肺吸虫であるP.heterotremusおよびP.westermaniを確認した他、ラオスでは未報告である可能性の高い種類が確認され、その感染数は高いものであった。本年度における研究は、昨年度明らかにしたラオスの未知の2肺吸虫種の成虫による同定、および昨年に引き続き現地研究協力者(IFMT : French Institute of Tropical Medicine)と共同し、ヒト疾患の起因となる種の同定を主眼とした。未知種の同定に関しては、昨年度肺吸虫症流行地の蟹から得た2種のメタセルカリアを実験動物に感染させて得た成体について形態学的に検討した。その結果、これらはラオスでは未報告のParagonimus harinasutaiおよびP.bankokensisであると同定した。したがって、ラオスの肺吸虫種は、既知のP.westermaniとP.heterotremusを加えて、少なくとも4種存在することが本研究で始めて明らかとなった。また前者の2種はビエンチャン首都近郊の流行地Hinheub地区の第2中間宿主である蟹に最も多く感染していることから、この地区の肺吸虫症起因の候補と推定した。ヒト起因種に関しては、年度内7月および11月、2月に同地住民調査を実施し、ヒト肺吸虫症の喀痰6例から虫卵を得た。この検体について、杉山ら(2002)の方法により上記4種のリボソーム特異DNAプライマーを用いた種特異遺伝子(ITS2)検出系(PCR法による)を確立し、種を同定した。得られたITS2のDNAシークエンス解析の結果、きわめて興味深いことにヒト肺吸虫症6例は全てP.heterotremusに合致した。このことから、地域のヒト肺吸虫症の主な起因が第2中間宿主では稀なP.heterotremusであることが強く示唆された。このように本研究の成果は着実に上がっている。来年度以降はヒト症例に関わる診断をより確実なものとする一方、既知肺吸虫種の宿主特異性の検証などを中心として研究を総括する。本年度は実験動物を用いた感染実験を主とし、2006年4月および12月、2007年2月にラオス現地において肺吸虫患者および中間宿主(カニ)についての補完調査を実施した。また、10月にはラオスの若手研究者を招聰し、実施機関で肺吸虫症の遺伝子および免疫診断技術研修を行った。補完調査では現地研究者と共に南部アタプー県およびチャンパサック県、中部サバナケット県内、北部ルアンナムター県内の8郡を新たに肺吸虫症感染者の存在、または存在が強く示唆される地域として特定した。しかし、これらの地域の一部で採取したカニ(Esanthelphusa naniやPotamiscus sp.)からはまだ被嚢幼虫を検出していない。一方、本研究で明らにした4種の肺吸虫の濃厚侵淫地であるビエンチャン県Hinheup郡内の15km四方の範囲にある3か村で採取したカニ(Patamon lipkeiやChulathelphusa brandti)の分析結果、各肺吸虫種の寄生割合が、地域により極めて変化に富むことが判明した。イヌ、ネコ、ラット、を用いた感染実験の結果にっいては、Hinheupのカニから比較的多く回収されるハリナスタ肺吸虫(P.harinastai)に関して、これまで宿主として知られていなかったラット体内では3ヶ月ほどで死滅すること初めて明らかにした。
肺高血圧症に対する多面的遺伝子治療の開発

難治性の肺高血圧に対する新しい治療法を開発するために、遺伝子治療、再生治療の側面から以下の多面的な立場から研究を行った。1.既知の標的遺伝子に関する研究1)肺血管リモデリング抑制についての研究:血管リモデリングにはアポトーシスが深く関与するが、hydroxymethyl-glutaryl coenzyme Areductase inhibitorsは種類により異なる経路で血管平滑筋細胞のアポトーシスを誘導する。エンドセリン1、アンギオテンシンIIの心筋アポトーシスへの意義を明らかにした。一方、リモデリングを内因性に抑制する因子であるプロスタサイクリン合成酵素には遺伝子多型と臨床像の対比を行った。2)肺血管再生の可能性についての研究:肺気腫症例においては、循環血液中の内皮内皮前駆細胞のコロニー形成能が著しく減少しており、また安定期冠動脈疾患患者においても同様の所見を認めた。一方、大動脈瘤の修復課程においては逆に増加することが分かり、この違いの機序を解明することにより、血管内皮再生療法に応用できると考えられた。2.遺伝子導入方法に関する研究1)ベクターの開発:AAVベクターにVEGF遺伝子を組み込み、組織虚血動物モデルにおける治療実験において有用性を確認した。2)肺特異的遺伝子導入モデルの作成:線維芽細胞に外来遺伝子を導入し、マウス肺組織に遺伝子発現をきたす実験モデルを作成した。静脈内投与では約2週間、気管内投与では約1週間にわたって、肺局所における高度の遺伝子発現を認めた。3.未知の遺伝子探索の研究ヒト培養肺動脈血管内皮細胞、平滑筋細胞に血管拡張役を投与し、DNAマイクロアレイにより検索した。血管内皮、平滑筋細胞それぞれに特徴的遺伝子発現の変化を認め、プロスタサイクリン、ボセンタンに共通して発現亢進する遺伝子群が存在することをreal-time PCRで確認した。プロジェクトAI.既知の標的遺伝子に関する研究1)肺血管リモデリング抑制療法血管平滑筋細胞のリモデリングにはアポトーシスが深く関与するが、この過程に関与するhydroxymethylglutaryl coenzyme A reductase inhibitorsの役割について検討した。フラバスタチンとプラバスタチンでは異なる経路を介して血管平滑筋細胞のアポトーシスを誘導することを解明した。2)肺血管再生療法血管新生因子であるVEGF遺伝子を導入する動物実験モデルを作成した。II.遺伝子導入方法に関する研究1)AAVベクターの作成AAVベクターに、VEGF遺伝子を組み込み、HEK-293細胞に導入した。組織虚血動物モデルにこのベクターを投与し、局所のみでVEGFの高発現が認められること、毛細管の増生が認められること、組織虚血が改善されることを確認した。VEGFの高発現は少なくとも10週間継続することを確認しており、臨床応用も期待される。2)肺特異的遺伝子導入モデルの作成線維芽細胞にlacZ遺伝子を導入し、in vivoでマウス肺組織に遺伝子発現を来す実験モデルを確立した。遺伝子導入した線維芽細胞を静脈内投与、気管内投与し、それぞれにおいて、肺における遺伝子発現の経時的変動を検討した。他臓器での発現を検討したところ、心臓で高発現を認める場合があり、臨床応用する場合の問題点と考えられる。それ以外の臓器での遺伝子発現は全く認められなかった。プロジェクトBプロスタサイクリン投与の有無による血管内皮細胞内遺伝子発現のパターンをDNAマイクロアレイにより検索するため、血管内皮細胞、平滑筋細胞を培養中である。プロジェクトAI.既知の標的遺伝子に関する研究

1)肺血管リモデリング抑制療法エンドセリン1(ET-1)が心不全、虚血性心疾患に深く関与することが注目されていたが、本研究によりET-1は、ETA受容体に作用し、その結果c-Src/Bc1-xL依存性経路を介して、心筋細胞のアポトーシスを抑制することが明らかとなった。アンギオテンシンIIにはアポトーシス抑制効果は認められず、これらの知見は肺血管リモデリング抑制実験に応用可能と考えられる。2)肺血管再生療法動脈閉塞症患者においては血中のmonocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)が上昇しており病因との関連が示唆された。しかしプロスタグランジンE1投与により、MCP-1が抑制されることが示され、治療的意義が示唆されたII.遺伝子導入方法に関する研究1)末梢血中の血管内皮前駆細胞の定量的培養系の確立ヒト末梢血液を採取し、血管内皮細胞を分離、培養、コロニー形成を行い、疾患によるコロニー形成能を検討した結果、健常人に比較して、慢性肺血栓塞栓症、肺高血圧症患者では著しくコロニー形成能が低下していることが明らかとなった。この血管内皮細胞の機能不全が疾患成立の大きな要因となっている可能性が示唆された。2)肺特異的遺伝子導入モデルの応用昨年度に作成した肺特異的遺伝子導入モデルを用いて、マウス肺にVEGFを過発現する実験を行っている。病理学的検索の他、炎症像の細胞生物学的検討、血管内皮細胞の遺伝子発現の変化を中心に検討中である。プロジェクトBヒト肺動脈由来の血管内皮細胞、平滑筋細胞を培養し、プロスタサイクリン等、血管作動性物質の投与による遺伝子発現のパターンをDNAマイクロアレイにより検索中である。加えて、肺動脈と大動脈における遺伝子発現パターンの相違をDNAマイクロアレイで検索し血管新生様式との相関を検討する。プロジェクトAI.既知の標的遺伝子に関する研究1)肺血管リモデリング抑制プロスタサイクリン合成酵素には遺伝子多型が存在し、LL型では血中6-koto prostaglandinが高値になることが分かったが、慢性肺血栓塞栓症の発症との関連は認められなかった。2)肺血管再生血管再生に欠かせない血管内皮細胞前駆細胞につき、広範囲の検討を行った。肺末梢微細血管傷害を特徴とする肺気腫症例においては、循環血液中の内皮前駆細胞のコロニー形成能が著しく減少しており、また安定期冠動脈疾患患者においても同様の所見を認めた。一方、大動脈瘤の修復課程においては逆に増加することが分かり、この違いの機序を解明し、血管内皮再生療法に重要であることが示された。II.遺伝子導入方法に関する研究・AAベクターの作成ウイルスフリー条件下で、AAV type 2ベクターを作成するシステムを確立し、実際に血管内皮NOS遺伝子の組み込みを行った。プロジェクトBヒト培養肺動脈血管内皮細胞、平滑筋細胞にプロスタサイクリン、ボセンタンを投与し、DNAマイクロアレイにより検索した。
コオロギにおける概日活動リズムの温度周期による制御

1)視葉を切除したコオロギを恒暗・温度周期から恒暗・温度一定の条件に移行させた場合には、24時間周期の温度周期を経験した場合には数サイクルリズムが継続したが、8時間、12時間、16時間、32時間の場合には有意なリズムは検出されなかった。この結果は、視葉外の時計が概日性であり、24時間には同調できるがそれ以外の範囲では同調できないことを示唆している。2)光周期と温度周期を明期と高温期が一致するように、あるいは明期と低温期が一致するような条件で与えた場合には、コオロギの活動量は高温で上昇したが、活動ピークは常に暗期に来るように同調した。従って、光は温度よりも強力な同調因子であると結論された。3)視葉遠心性ニューロン群の電気活動を単離培養条件下で、恒暗温度周期(25°C12時間:20°C12時間)の条件で長時間記録した結果、電気活動は高温期に上昇し、低温期に低下するリズムを示した。この結果は、温度周期を与えた場合には、視葉から脳への出力そのものが温度により直接影響され、それが高温での活動量の上昇に反映された可能性を示唆している。4)時計遺伝子periodの2本鎖RNAを投与することで、恒暗・恒温条件下では成虫の活動リズムが完全に停止するが、光周期を与えることで明期開始時にピークをもつリズムを示すことがわかった。再び恒暗へ移行すると直ちに無周期になることから、明暗での活動リズムはマスキングであると示唆された。RNA干渉により作出される無周期コオロギは、神経系は無傷であり、環境因子の直接作用を検討するうえで好適な材料となることを示した。フタホシコオロギの温度周期への同調性を解析した。1.23°C12時間:27°C12時間および20°C12時間:30°C12時間の周期でフタホシコオロギ雄の活動リズムを計測した。その結果、明暗周期下ではいずれの条件下でもリズムは温度周期に同調し、低温開始時に活動ピークが生じた。恒暗条件下でもリズムは温度周期に同調し、その活動ピークは常に低温開始後に生じたが、活動量は温度周期の振幅に依存し、振幅が高い方が活動量が高かった。温度周期下では高温開始時にも顕著なピークが現れたが、恒温条件への移行後は低温開始時のピークのみが自由継続したことから、高温開始時のピークは温度への直接反応であることがわかった。2.時計組織である視葉を切除後の温度周期への同調性を同様の温度条件下で解析した。温度周期を与えない場合には、視葉除去コオロギは明暗周期下でも完全に無周期となるが、温度周期を与えることにより高温期に活動するリズムが現れた。恒温期に活動が上昇し、低温への移行直後に一過性のピークが現れた。3.温度周期をいろいろに変化させた場合にも、20時間30時間の調べたすべてのサイクル下で視葉除去個体の活動リズムは同調した。その活動位相は常にほぼ高温期に限られ、高温を通じてほぼ一定の活動レベルを保持する傾向があった。しかし、周期が24時間の場合には高温期に徐々に活動が上昇する傾向が見られた。4.温度周期から恒温条件に移行した場合には、数日後には無周期になるが、移行後少なくとも23サイクルにわたってリズムが明瞭に継続した。このことから、温度によって駆動される自律振動機構が視葉外にあることが強く示唆された。
中国宋代における禅宗仏教と詩歌に関する研究

本研究は、中国宋代における禅宗仏教の思想的・美学的特質と、禅宗仏教が詩と詩学に対して与えた影響の解明を目的とするものであるが、本年度は前年度の研究を踏まえた発展的な研究として、特に次の二項目からなる研究を行った。1,中国宋代における禅宗仏教関連の著作に関する研究。2,中国宋代における詩と詩学関連の著作に関する研究。1の研究に関しては、前年度に引き続き、花園大学の研究者とともに宋代に編纂された禅の語録『正法眼蔵』と禅僧の伝記『景徳伝灯録』に関する解読を続けるとともに、その思想的・美学的特質について総合的な検討を加えた。その成果は、近く刊行される前掲書の訳注として公刊される予定である。また、分担者のZhou, Yukaiは、それを踏まえて仏教解釈学に関する論文を発表した。2の研究に関しては、前年度に引き続き、他大学の研究者も交えて、宋代の詩僧恵洪の詩集『石門文字禅』の解読を行った。その成果は、今年中に『石門文字禅訳注稿』として公刊する予定である。また、代表者の浅見、分担者のZhouはともに、2002年8月中国南京で開催された宋代文学国際学術研討会に参加し、それぞれ上記研究を踏まえての発表を行った。また、Zhouは大阪市立大学にて、上記研究成果を発表した。同発表は、日本語訳され『中国学志』に掲載された。このほかにも、Zhouの論文の日本語訳が近日中に公刊される。以上の研究を通じて、従来必ずしも十分な検討が成されてこなかった中国宋代における禅宗仏教と詩学との関係がある程度解明されることとなった。とりわけ、『石門文字禅』に関する研究は、同書に関する研究の嚆矢として重要な意義を有するであろう。
活性好酸球による嗅粘膜分泌異常の解明

1.慢性副鼻腔炎患者の中鼻道粘膜表層Eosinophilcationic protein濃度と血中Eosinophilcationic protein濃度の高値の症例では、高率に嗅覚障害を呈していた。また嗅覚障害改善時には、血中、中鼻道粘膜表層ECP濃度はともに低下した。この結果から嗅粘膜における好酸球浸潤の増減と嗅覚障害との関連が示唆された。2.New Zealand White Rabbitと細菌(肺炎球菌serotype 3、黄色ブドウ球菌V8、107-109CFU)を用い実験的副鼻腔炎モデルを作製後、細菌接種後5日より、Bowman腺、粘膜上皮、細胞表面にてConAの陽性化、SNAの陰性化が認められた。電顕的にもConAの陽性化、SNAの陰性化が見られた。接種後12週以上経過し、光顕上で炎症所見の改善の認められたものではBowman腺、粘膜上皮、細胞表面にてConAの消失、SNAの陽性化が観察され、正常染色パターンと同様な結果が得られた。3.嗅覚障害を伴う慢性副鼻腔炎の嗅粘膜で細胞表面、ボーマン腺のMAA強陽性像や、SNA, PNA, UEA-1、シアルダーゼ処理後PNA染色でボーマン腺、支持細胞、細胞表面で陽性像が観察され、粘液の粘性の増加やシアル酸の分泌増加が示唆された。手術後、慢性副鼻腔炎治癒例の一部の嗅粘膜上でボーマン腺のMAA、PNA染色、UEA-1の減弱が認められ、粘液の粘性とシアル酸分泌の正常化が予想された。4.兎実験的副鼻腔炎モデル時の嗅粘膜を嗅粘膜上皮と繊維芽細胞や脳アストログリアの再構成による嗅粘膜の三次元培養を試みている。しかし、現在まで嗅細胞は培地の中では、抗体を用いた嗅細胞の確認は数日間のみであり、明らかな嗅細胞のcell lineの確立には至っていない。1.慢性副鼻腔炎患者の中鼻道粘膜表層ECP濃度と血中ECP濃度の高値の症例では、高率に嗅覚障害を呈していた。また嗅覚障害改善時には、血中、中鼻道粘膜表層ECP濃度は低下した。3.嗅覚障害を伴う慢性副鼻腔炎で手術治療をした症例の嗅粘膜で細胞表面、ボーマン腺のMAA強陽性像や、SNA, PNA, UEA-1、シアルダーゼ処理後PNA染色でボーマン腺、支持細胞、細胞表面で陽性像が観察され、粘液の粘性の増加やシアル酸の分泌増加が示唆された。手術数ヶ月経過、慢性副鼻腔

炎治癒例の一部の嗅粘膜上でボーマン腺のMAA、PNA染色、UEA-1の減弱が認められ、粘液の粘性とシアル酸分泌の正常化が予想された。1.嗅覚障害を伴う慢性副鼻腔炎で手術治療をした症例の嗅粘膜で細胞表面、ボーマン腺のMAA強陽性像や、SNA, PNA, UEA-1、シアルダーゼ処理後PNA染色でボーマン腺、支持細胞、細胞表面で陽性像が観察され、粘液の粘性の増加やシアル酸の分泌増加が示唆された。手術数ヶ月経過、慢性副鼻腔炎治癒例の一部の嗅粘膜上でボーマン腺のMAA、PNA染色、UEA-1の減弱が認められ、粘液の粘性とシアル酸分泌の正常化が予想された。2.化学発光式NO測定装置による鼻腔および口腔経由の呼気中NO濃度を慢性副鼻腔炎で嗅覚障害の有無で比較すると両者の明らかな差異は認められなかった。両者におけるNOSによる免疫組織学的検討ではiNOS抗体では線毛、杯細胞、腺組織で、またeNOS抗体は血管周囲に陽性像が観察され、両者の明らかな差は観察されなかった。また、嗅覚障害を伴い、手術後に嗅覚の改善例で、術前と比較すると、iNOSで線毛周囲の減弱が観察された。3.兎実験的副鼻腔炎モデル時の嗅粘膜を嗅粘膜上皮と繊維芽細胞や脳アストログリアの再構成による嗅粘膜の三次元培養を試みている。しかし、現在まで嗅細胞は培地の中では、抗体を用いた嗅細胞の確認は数日間のみであり、明らかな嗅細胞のcell lineの確立には至っていない。今後、嗅細胞の生存を延長させるために、細胞数の増加およびVitamin Aの増量にて再度のcell lineの確率を検討している。1.兎実験的副鼻腔炎モデル時の嗅粘膜を嗅粘膜上皮と繊維芽細胞や脳アストログリアの再構成による嗅粘膜の三次元培養を試みている。2.嗅覚障害を伴う慢性副鼻腔炎で手術治療をした症例の嗅粘膜で細胞表面、ボーマン腺のMAA強陽性像や、SNA,PNA,UEA-1、シアルダーゼ処理後PNA染色でボーマン腺、支持細胞、細胞表面で陽性像が観察され、粘液の粘性の増加やシアル酸の分泌増加が示唆された。3.化学発光式NO測定装置による鼻腔および口腔経由の呼気中NO濃度を慢性副鼻腔炎で嗅覚障害の有無で比較すると両者の明らかな差異は認められなかった。また、嗅覚障害を伴い、手術後に嗅覚の改善例で、術前と比較すると、iNosで線毛周囲の減弱が観察された。
肝細胞の癌化に伴う増殖調節機構の異常とその制御-TGF-βシグナル伝達異常の遺伝子解析と遺伝子治療への応用-

私共は従来よりTGF-βに対する反応性の喪失により肝細胞が自律的増殖能を獲得するという立場よりヒト肝発癌の分子機構解明へのアプローチを行っている。事実、私共は多くのヒト肝癌由来細胞株において、TGF-βに対する反応性が著しく低下していることを明らかにしてきた。この反応性の低下はTGF-βレセプターの欠損のみならず、TGF-βシグナル伝達経路の異常が大きく係わっている。私どもはヒト肝癌におけるTGF-βシグナル伝達経路の異常を明きらかにするため、TGF-βシグナルとPDGF,EGFなどの増殖因子シグナルのクロストークについて検討した。TGF-βで線維芽細胞を刺激すると、Srcには変化をきたさないが、v-Srcや増殖因子による刺激後に活性化されたc-Src、さらにSH3ドメインを欠いたSrcはその蛋白量およびキナーゼ活性は著明に減少することが見出された。この反応は蛋白分解酵素阻害剤の添加により抑制されることから、ある種の蛋白分解酵素が、活性化され3次構造が変化したSrcを分解することによると推測される。このため、増殖因子のシグナルは、TGF-βシグナルとのクロストークにより抑制されることをはじめて明らかにした。この反応性の低下は、TGF-βレセプターの欠損のみならず、TGF-βシグナル伝達経路の異常が大きく係わっている。私共はヒト肝癌におけるTGF-βシグナル伝達経路の異常を明らかにするため、TGF-βシグナルとPDGF,EGFなどの増殖因子シグナルのクロストークについて検討した。TGF-βで繊維芽細胞を刺激すると、c-Srcには変化を来さないが、v-Srcや増殖因子による刺激後に活性化されたc-Src、さらにSH3ドメインを欠いたSrc蛋白量およびキナーゼ活性は著明に減少することが見いだされた。この反応は蛋白分解酵素阻害剤の添加により抑制されることから、ある種の蛋白分解酵素が活性化され3次構造が変化したSrcを分解することによると推測される。このため、増殖因子のシグナルは抑制されることをはじめて明らかにした。TGF-βで線維芽細胞を刺激すると、Srcには変化をきたさないが、v-Srcや増殖因子による刺激後に活性化されたc-Src、さらにSH3ドメインを欠いたSrcばその蛋白量およびキナーゼ活性は著明に減少することが見出された。
ブラジルにおける湿潤と半乾燥熱帯における樹木の適応戦略に関する研究

本研究の目的は、ブラジル北東部内陸の半乾燥地域における有棘灌木林カ-チンガと湿潤熱帯アマゾンにおけるテラ・フィルメ林の環境適応の在り方を求めることである。前者は、半乾燥気候の地域であるので水環境にたいするカ-チンガの適応であり、後者は、湿潤気候の地域であるので土壌の微量化学成分に対するテラ・フィルメ林の適応を知ることである。カ-チンガに付いては、ペルナンブコ州ペトロリ-ナ周辺とバイ-ヤ州ジュワゼ-ロ周辺に地点選び、調査を行った。これらの調査では、第一にカ-チンガのサクセッションを知ること、第二は、サクセッションとともに変化するカ-チンガ植生の樹種組成を知ること、第三は、それぞれの樹種の水環境に対する適応を知ることである。水環境への適応は、Thorthwaite法による年水貯溜量に対する反応の速さ(response rate)と年水不足量に対する我慢強さ(stress tolerance)の二点で評価した。カ-チンガのサクセッションは、その優占種は、初相から途中相にかけてマルヴァ(多年生草本)、マ-メレイロ、ジュレマ・プレタ、カ-チンゲイラと続くことが分かった。そして、サクセッションが進むに従って、樹種数も増加する。バイ-ヤ州クラッサで森林伐採後3年、10年、22年経過したカ-チンガを調べた所、3年目のカ-チンガでは、草本期から木本期への移行が見られ、10年目では、5の樹種が見られた。しかし、ここでは放牧の影響が、かなりあるものと思われる。22年後のカ-チンガでは、17樹種に増加していた。このようにサクセッションが進むに従って優占種が変化し、構成種数が増加する。つぎに、水環境に対する適応では、上述の二つの指標を基にして評価するとカ-チンガ植生は、A,B,Cの三つのグループに分けられる。そして、グループAは、反応の速さは大きいが、我慢強さの小さい樹種で占められ、それらは初相の樹種であった。グループBは、反応の速さは、グループAよい小さいが、我慢強さは、グループAよりやや大きな樹種も含まれ、それらは途中相の樹種に相当する。グループCは反応の速さは、せいぜいグループBと同じ程度であるが、我慢強さは、グループA,Bのいづれよりも大きいことがわかった。次に、湿潤なアマゾニヤの場合は、土壌中の微量化学成分にたいする樹木の適応戦略を探ることであるが、こえに先だって、カ-チンガの場合同様に、サクセッションの進化に伴う樹種組成の変化などを求めた。そのために、森林伐採後3年、10年、20年の森林の調査を行った。調査地は、パラエンセ・エミリオ・ゲルジ博物館のフェレイラ・ペ-ナ研究所を拠点とするカシュワナ国有林内である。これらのデータは、現在整理中であるので、報告は途中の状況であるが、伐採後の年数が進むに従って樹種組成が内容および数において変化し、樹種数は増加する。また、樹高も次第に増加する。なおこれらの資料を基に、DBH階分布、樹高階分布なども作成した。20年の場合には、樹高我20数メートルに達する物もある。DBHも20cmを越える樹木も見られた。これらを見るとアマゾン熱帯雨林は、意外に天然更新の早いことが分かる。土壌と樹木中の微量化学成分については放射化分析を実施中である。そのため明確なことは言えない。

そして、グループAは、反応の速さは大きいが、我慢強さの小さい樹種で占められ、それらは初相の樹種であった。グループBは、反応の速さは、グループAよい小さいが、我慢強さは、グループAよりやや大きな樹種も含まれ、それらは途中相の樹種に相当する。グループCは反応の速さは、せいぜいグループBと同じ程度であるが、我慢強さは、グループA,Bのいづれよりも大きいことがわかった。次に、湿潤なアマゾニヤの場合は、土壌中の微量化学成分にたいする樹木の適応戦略を探ることであるが、こえに先だって、カ-チンガの場合同様に、サクセッションの進化に伴う樹種組成の変化などを求めた。そのために、森林伐採後3年、10年、20年の森林の調査を行った。調査地は、パラエンセ・エミリオ・ゲルジ博物館のフェレイラ・ペ-ナ研究所を拠点とするカシュワナ国有林内である。これらのデータは、現在整理中であるので、報告は途中の状況であるが、伐採後の年数が進むに従って樹種組成が内容および数において変化し、樹種数は増加する。また、樹高も次第に増加する。なおこれらの資料を基に、DBH階分布、樹高階分布なども作成した。20年の場合には、樹高我20数メートルに達する物もある。DBHも20cmを越える樹木も見られた。これらを見るとアマゾン熱帯雨林は、意外に天然更新の早いことが分かる。土壌と樹木中の微量化学成分については放射化分析を実施中である。そのため明確なことは言えない。平成6年度の調査は、ブラジル北東部内陸の半乾燥地域におけるカ-チンガ群落を対象として実施した。調査地区はペルナンブコ州ペトロリ-ナから約100km離れたクラッサ地区である。この地区に耕地放棄後に天然更新して3年と9年になるカ-チンガの再生林および35年以上は経ているカ-チンガを選び調査群落とした。そして、3年と9年の群落には、10m×30m,第3の群落には10m×20mの区画を設けて、その中の樹種構成、木々それぞれの根幹・胸高の直径、樹冠の広がり、現存量などの調査と樹木および土壌のサンプルを採取した。採取されたサンプルについてすべての化学成分の分析が行われる。また、樹木の年輪解析も行う。なお、この地区の三つのカ-チンガ群落は、カ-チンガ群落の遷移に伴っての樹種構成の変化を知るうえで好都合な群落であった。そのため、テレジ-ナ周辺の調査予定を短くし、クラッサ地区に重点を置いて調査を行った。これら調査データのよび解析および採取サンプルの放射化分析・年輪解析は進行中である。平成7年度の調査対象地域は、アマゾン流域の熱帯雨林地区であるので、その準備のためベレン、マナウスとその周辺の熱帯雨林を下見すると共に関係諸機関との交流を深め、資料・文献などについても多数収集することが出来た。下見の結果、研究分担者ペドロ・リスボア博士との相談し、平成7年度の調査は、国立ゴエルジ博物館の管理下にあるカシュワナ国有林内の研究施設を利用し実施する事とした。ここを拠点としてテラフィルメ林の生態・天然更新及び微量化学成分の選択的吸収の研究のためのサンプル採集を行う。
高信頼マルチキャストを実現する次世代ネットワークの効率的構成に関する研究

高信頼マルチキャストを実現する上では、プロトコル階層におけるIPレベルとATMレベルの双方における高信頼化技術と、両者を統合させる統合化技術が必要である。このような観点から本研究においては、ATMレベルに対してはセルフヒーリング、トラヒック制御、経路選択に関する要素研究、IPレベルでは高信頼マルチキャストプロトコルの要素技術として再送制御、フロー制御、輻輳制御に関する研究、両レベルの統合技術としてIP Multicast over ATMにおける効率的サーバ方式、アドレス解決サーバの設計問題に関する研究を遂行した。ATMレベルでの研究成果としては、経路選択手法としてセルコピーを行うATM交換機を効率的に配置する手法を開発した。また、リンクや交換機の故障時にネットワークが自律的にVCを設定しなおし、信頼性の高い通信サポートするセルフヒーリング方式に対し、通信品質を考慮したネットワーク制御手法を開発した。IP層における高信頼マルチキャストプロトコルについては、再送制御としてNAKをグループ内の全ノードにマルチキャストする方式が有効であることを明らかにした。また、再送制御にNAKを用いた場合に受信局の能力以上に送信局が情報を送出することを抑えるフロー制御方式を開発した。さらに、本方式をネットワーク輻輳に対応できる輻輳制御方式へと発展させ、TCPトラヒックとの親和性の高い方式を開発した。また、IPレベルとATMレベルのマッチングをはかる方法として、マルチキャストサーバを用いて、そのサーバから複数のVCを設定することで効率のよいデータ伝送を実現する方式を開発した。高信頼マルチキャストを実現するための技術課題として、今年度はATM層における高信頼通信をサポートするための要素技術である、セルフヒーリング、トラヒック制御技術、経路選択に関する要素研究、ならびにIP層での高信頼マルチキャストプロトコルの要素技術として再送制御ならびにフロー制御に関する研究を遂行した。ATM層における研究成果として、マルチキャスト通信を行う上でのポイント・ツー・マルチポイントVCを設定する際の経路選択手法として、セルコピーを行うATM交換機を効率的に配置する手法を開発した。また、ABRトラヒック制御技術として、伝送段数に応じて制御方策を変更することにより、伝送段数の差により生じるスループットの不均衡を改良する手法を提案した。さらに、リンクや交換機の故障時にネットワークが自律的にVCを設定しなおし、信頼性の高い通信をサポートする技術であるセルフヒーリング方式に対し、通信品質を考慮したネットワーク制御手法を提案した。IP層における高信頼マルチキャストプロトコルについては、実際のインターネット環境を想定したモデルについて評価を行い、NAKを用いた上でNAK発生数を低く抑えるためにNAKを全グループにマルチキャストする方式が有効であることを明らかにした。また、再送制御にNAK方式を採用した場合に、受信局の能力以上に送信局が情報を伝送することを抑える新しい方式として、NAKを用いたレートベース型フロー制御を開発し、その有効性を検証した。また、リンクや交換機の故障時にネットワークが自律的にVCを設定しなおし、信頼性の高い通信をサポートするセルフヒーリング方式に対し、通信品質を考慮したネットワーク制御手法を開発した。
シロサケ発眼卵から作製する「卵黄巾着」を用いた環境汚染の簡易バイオアッセイの確立

魚類の体液浸透圧は、浸透圧調節器官の統合的な作用によって海水の約1/3の値に保たれている。しかし環境水が重金属等で著しく汚染されると、急性の応答としてまず鰓が損傷を受けて水・イオン調節機能が失調し、重篤な場合には死に至る。昨年度の研究では、発眼期シロサケの卵黄と胚体の間を糸で縛り卵黄部分だけを切り出した「卵黄巾着」培養系を用い、卵黄嚢上皮の水透過性に及ぼす環境水中の2価イオンの影響を調べた。その結果、Ca欠如淡水では浸透圧差によって内部に水が流入し重量が有意に増加したが、0.1mM以上のCaの存在下では水透過性は低く抑えらることが明らかとなった。そこで本年度は、0.5mMのCaを含む淡水に様々な濃度の水銀(Hg)を添加した溶液で卵黄玉を1時間培養し、Hgが膜の水透過性に及ぼす影響を調べた。Hgを添加しない場合、卵黄玉の吸水は極めて低く、0.2%程度に留まったが、Hgを0.0011.0mMの濃度で培養液に加えると、濃度依存的に卵黄玉は吸水し、その重量を増した。Hg濃度が0.01mMでコントロールと比べ有意に重量が増加した。また環境水のpHが卵黄玉の水透過性に及ぼす影響を調べたところ、Ca存在下で中性付近では卵黄玉の水透過性は低かったが、pHの低下に伴い水透過性が上昇した。上記2種類の人為的な汚染環境水に卵黄巾着が応答し水分含量が変化したことから、本アツセイ系が当初の目的どおり環境水の汚染モニターとして機能し得ることが示された。また本バイオアッセイを用いることで、生体膜の水透過性に急性の影響を与える環境変化を広くモニターすることが可能であると考えられる。発眼期シロサケの卵黄と胚体の間を糸で縛り卵黄部分だけを切り出した「卵黄巾着」培養系を用い,卵黄嚢上皮の水透過性に及ぼす環境水中の2価イオンの影響を調べた.発眼卵の卵膜をピンセットで丁寧に剥きとり,次に胚体と卵黄の間に輪にした糸をかけてゆっくりと縛る.糸の結び目により分断された胚体と卵黄から胚体部分を取り除く.その結果,卵黄全体が卵黄嚢上皮によって完全に覆われた状態の試料(卵黄巾着)が作製できるが,糸で縛るときに卵黄がやや圧迫される.作製された卵黄巾着を直ちに体液と等張の平衡塩類溶液(BSS)中で予備培養し,その重量を経時的に測定したところ徐々に減少したが,培養23時間で安定した.そこで以下の実験では,BSS中で3時間予備培養した卵黄巾着を用いた.天然の淡水には微量ながらNa,Cl,Ca,Mgなどのイオンが溶存し,特に水の硬度を規定するCaとMgの濃度は地域によって大きく変動する.そこでまず,Ca濃度を02.5mMに変化させた人工淡水(1mM NaCl)中で卵黄巾着を培養した結果,Ca欠如淡水では浸透圧差によって内部に水が流入し重量が有意に増加したが,0.1mM以上のCaの存在下では変化が見られなかった.またMgについても調べたところ,同様に水透過性の低下が認められたが,その効果はCaよりも弱かった.以上の結果より,環境水中に存在する僅かなCaやMgによって,卵黄嚢上皮の水透過性が低く抑えられていることが明らかとなった.魚類の体液浸透圧は、浸透圧調節器官の統合的な作用によって海水の約1/3の値に保たれている。