hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規cAMP標的分子 EPAC の高血圧発症における役割

我々はEpac1欠損マウスにおいて,食塩負荷時の血圧上昇が減弱していることや飲水量が増加していることを見出した.腎臓におけるアクアポリン2のmRNAの発現量を評価したところ,Epac 1欠損マウスにおいては抑制されていることが明らかとなった.また腎臓におけるレニン・アンジオテンシン系の分子の発現量を評価したところ,血圧上昇に寄与するレニンの発現量がEpac1欠損マウスにおいて抑制されていることが認められた.これらの事から,Epac1は,血管の収縮,体液量制御の両者に関与し,血圧制御に重要な役割を果たしている可能性が示唆された.新規cAMP標的分子であるEPAC1の血圧制御における役割を検討中である.食塩負荷による血圧上昇反応へのEPAC1の関与を検討するために,EPAC1ノックアウトマウスに高塩分食を摂取させ,それによる血圧上昇の程度を野生型マウスと比較する実験を開始した.血圧はテレメトリーを用いて自由行動下で評価.食塩負荷による血圧上昇には交感神経活性化が関与する可能性があり,浸透圧ポンプを使用してβカテコラミン受容体刺激薬を持続的に皮下投与した状態でも同様の検討を行いサンプル数を蓄積している.また,体液量や電解質の制御等におけるEPAC1の役割を評価するために,EPAC1ノックアウトマウスの尿量や尿,血液中電解質,浸透圧等の評価を代謝ケージを用いて開始した.定常時に加え,水分摂取制限や抗利尿ホルモン投与への反応についての検討も並行して施行している.EPAC1ノックアウトマウスでは水分摂取制限時の尿量が,野生型マウスよりも多い傾向がみられた.これは予備実験で観察された“EPAC1ノックアウトマウスは飲水量が多い"という所見と一致する結果であり,EPAC1の体液量保持における重要性が示唆される.細胞実験としては,体液量制御におけるEPAC1の役割の更なる検討の為に集合管細胞の培養を開始し,抗利尿ホルモン刺激によるアクアポリンの発現量,局在の変化を,免疫染色,ウエスタンブロッティング法などで評価している.血圧制御におけるEPAC1の役割の検討を進めている.EPAC1ノックアウトマウスにアンジオテンシンを投与した際の血圧上昇反応を,野生型マウスと比較した.血圧はテレメトリーを用いて自由行動下で測定.現時点で有意な差は認められていないが,例数を増やして確認を進めている.体液量制御におけるEPAC1の役割の検討についても例数を増やして検討したところ,EPAC1ノックアウトマウスの飲水量は野生型マウスと比較して有意に多いことが明らかになった.これに対し両者の体重に有意な差は認められず,EPAC1が体液保持に重要な役割を果たしていることが示唆された.更にそのメカニズムを明らかにするためEPAC1ノックアウトマウスの腎臓におけるアクアポリン2のmRNAの発現量を評価したところ,野生型マウスよりも発現が抑制されていることが示唆された.EPAC1を介する情報伝達系がアクアポリンの発現を制御して,それによって体液量を保っている可能性があると考えられた.また腎臓におけるレニン・アンジオテンシン系(RAS)の状態を評価するために,RASに関与する各種分子の発現量の評価も開始している.血圧制御におけるEpac1の役割を検討した.我々はEpac1欠損マウスにおいて,食塩負荷時の血圧上昇(食塩感受性高血圧)が減弱していることを見出した.アンジオテンシンIIは,細胞内Ca2+濃度を上昇させて,血管収縮を引き起すことが知られている.我々はEpacの血圧上昇促進のメカニズム解明のために,培養血管平滑筋細胞においてアンジオテンシンII刺激による細胞内Ca2+濃度上昇反応を,Epac刺激薬の存在下で観察した.Epac刺激剤存在下でアンジオテンシンIIによる血管収縮反応がされていることが認められ,EpacはアンジオテンシンIIによる血管平滑筋細胞の収縮反応を増強する可能性が示唆された.またEpac 1 KOマウスは野生型マウスと比較して体重は変わらないが,飲水量が増加しており,これは尿量が増加していることが示唆された.更にそのメカニズムを明らかにするため水分の再吸収に関わるアクアポリン2のmRNAの発現量を評価したところ,Epac 1欠損マウスの腎臓における発現量は野生型マウスよりも抑制されていることが示唆された.Epac 1を介する情報伝達系がアクアポリンの発現を制御し,それによって体液量を保っている可能性があると考えられた.また腎臓におけるレニン・アンジオテンシン系分子の発現を評価したところ,血圧上昇に寄与するレニンの発現量がEpac1欠損マウスにおいて抑制されていることが認められた.これらの事から,Epac1は,血管の収縮,体液量の両者に働きかけて,血圧制御に関与している可能性が示唆された.我々はEpac1欠損マウスにおいて,食塩負荷時の血圧上昇が減弱していることや飲水量が増加していることを見出した.腎臓におけるアクアポリン2のmRNAの発現量を評価したところ,Epac 1欠損マウスにおいては抑制されていることが明らかとなった.また腎臓におけるレニン・アンジオテンシン系の分子の発現量を評価したところ,血圧上昇に寄与するレニンの発現量がEpac1欠損マウスにおいて抑制されていることが認められた.これらの事から,Epac1は,血管の収縮,体液量制御の両者に関与し,血圧制御に重要な役割を果たしている可能性が示唆された.EPAC1ノックアウトマウスを使用し,アンジオテンシン刺激による血圧上昇反応におけるEPAC1の役割の評価が進行している.

また,代謝ケージを用いた実験によりEPAC1の体液量制御における役割の評価も進んでおり,一部既に有意差を示す所見を得た.さらにそのメカニズムの検討として,アクアポリンやレニン・アンジオテンシン系に関連する分子などのmRNA発現量評価についても進行している.循環器病学今後動物実験についてはサンプル数を増加させ,塩分負荷やアンジオテンシン負荷,体液量制御などのうちEPAC1が血圧調節において重要な役割を果たしている点を明らかにする.細胞実験ではさらにそのメカニズムを明らかにすべく,EPACの関与すると考えられる情報伝達系分子の発現や活性等を評価する.EPAC機能制御による高血圧予防,治療の可能性を探求する.テレメトリーによるEPAC1ノックアウトマウスの血圧評価実験が進行している.また,代謝ケージを用いた実験によりEPAC1の体液量維持における重要性が明らかになってきている.それを受けて,体液量調節に中心的役割を果たしている抗利尿ホルモンの作用におけるEPAC1の役割を評価する実験が,動物実験,細胞実験いずれにおいても開始されている.今後動物実験についてはサンプル数を増加させ,EPACの血圧調節における役割を様々な条件下で評価する.体液維持におけるEPAC1の重要性が明らかになりつつあるため,水分制限状況などでの評価も考慮する.また,アンジオテンシンII刺激下での血圧評価も行う予定である.細胞実験では今後SiRNAやアデノウイルス,EPAC刺激薬,阻害薬などを用いて,EPACの機能を更に評価する.
溶液の非平衡過程の分子論的アプロ-チ・反応活性種の構造

本研究では、計画班員4名が分担・協力して反応活性種並びに反応中間体の構造について研究を進めた。さらに公募班員とも積極的に協同研究を展開した。大瀧・舟橋は、試料セルの窓材に窒化ホウ素を用いることによって、数百回のフロ-積算に耐えるセルの開発に成功し、これを付置した実験室スケ-ルの迅速EXAFS測定装置を開発した。そこで田端が研究を進めているメタロポルフィリンの金属イオンの置換反応時に存在すると推定されるヘテロ二核中間体の構造を本装置を用いて直接決定するため、平衡時に存在する各種のメタロポルフィリンのEXAFSスペクトルを測定した。舟橋は世界で初の高圧ストップト・フロ-NMR測定装置を開発した。またポルフィリン錯体の生成反応においては、ポルフィリン環の変形した活性種が存在することや、Ni(II)イオンのエチレンジアミン溶媒交換反応では、2分子のエチレンジアミンが単座で配位した6配位の中間体が存在することを推定した。佐々木は金属クラスタ-錯体の生成過程中に存在する中間体の役割を解明するため、2個のルテニウムイオンを含む新しい三核金属錯体Ru_2M(M=Mg,Mn,Fe)を合成し、ルテニウム二核錯体が三核錯体に変化する際の反応中間体の構造に関する知見を得た。山口はイメ-ジング・プレ-トを用いた読み取り装置を設置することにより、極めて短時間で液体・溶液のX線回折デ-タを得ることができる迅速X線回折装置を完成した。また、新しく開発したin-situ電気化学セルを用いて、蛍光EXAFS法により、光化学SPIIのモデルとしてのマンガン(III,IV)化合物の構造を明らかにした。上記の研究は、公募班員とも協力して進めることができ、本年度の研究は、当初の計画通り遂行できた。
多臓器不全の病態生理に関する研究

多臓器不全は組織の酸素欠乏により発生し、これを各種ケミカル・メデエイタ-が修飾すると考えられている。今回の研究により組織酸素欠乏がどのように生体内で発生してくるかをポ-ラログラフ法による組織酸素分圧の変動の測定により行った。これをさらに細胞内酸素環境の変化としてとらえて、各種ストレス時に分析した。近赤外線分析による比侵襲的方法を応用して、細胞内のチトクロ-ム・オキシダ-ゼを測定する方法を開発した。ラットをモデルにして出血ショック、酸素欠乏を起こして、この度合をいろいろ変えてみて、チトクロ-ム・オキシダ-ゼがどのように変化するかを見た。チトクロ-ム・オキシダ-ゼは細胞内酸素環境が異常になると酸化レベルが低下してくるが、ショックでは血流のセントラリゼ-ションのためにかなりこれが維持されていることがわかった。臓器により同じ侵襲を受けてもこの反応に差があることも明らかになった。組織酸素分圧測定のデ-タを裏付けする所見である。心停止による変化を見ると激的なチトクロ-ム・オキシタ-ゼの下降を示したのがわかったが、多臓器不全はこのような急激な酸素低下は未たさなくても、慢性に持続した時には同じような低酸素環境を招くものと考えられる。この状態でケミカル・メデエイタ-が生体内で放出・産生されると酸素欠乏による障損をさらに増悪することが示唆される。ス-パ-・オキサイドの関与が言われているが、虚血、酸素欠乏により細胞膜が障害されると多臓器不全が発生する。このパタ-ンの基礎になるのが細胞内酸素環境の異常であるが、本研究により多臓器不全の病態生理の一端が解明できた。この障害が可逆性から非可逆性に移行するのはどのようなケミカル・メデエイタ-が関与した時かなど、今後の研究の展望が開けた。多臓器不全はショックの進行した姿として出現する。出血性ショックをモデルとして脳・肝の組織酸素分圧をイヌについて検討して臓器不全の発生の状況を追跡した。局所臓器血流は熱勾配式組織血流計により、局所組織酸素分圧はポーラロ方式酸素分圧電極によって測定した。出血モデルは血圧レベルの調節により80mmHg、60mmHg、40mmHgと徐々に低下させる方式により、血圧低下の度合によって肝・脳について組織酸素分圧の変動に差がないかを検討した。脳組織酸素分圧は低下の度合が少なかったが、肝組織酸素分圧は血圧低下が著しくなるにつれて次第に低下してきた。多臓器不全はショックが遷延した時に肝・腎・肺などが機能不全を生じてくる病態であるが、本研究によっても出血性ショックの度合が進行するにつれて臓器間での組織酸素分圧の低下に差が生じることが示された。これで多臓器不全での標的器官に肝・腎がなりやすいことが証明されたことになる。反対に脳の組織酸素分圧は血圧がかなり下降しても比較的良好に維持されていたが、これは心拍出量の低下に対する生体のホメオスターシスを示す所見である。この同じショック状態で、細胞内酸素需給関係をみるため近赤外臓器分光光度計により細胞内酸素還元状況を測定した。組織酸素分圧の低下と対比して細胞内酸素還元状況をみることはより直接的なアプローチとして有意義である。脳、肝について近赤外線吸収波長を選んでチトクロームA,A_3を特異的に選別、測定するように工夫した。細胞内酸素需給関係が出血性ショックの度合によってどのレベルになると悪化してくるかを肝、脳について比較検討している。

この結果をもとに多臓器不全の発生の機序とその対策を考えている。多臓器不全は組織の酸素欠乏により発生し、これを各種ケミカル・メテェイタ-が修飾すると考えられている。今回の研究により組織酸素欠乏がどのように生体内で発生してくるかをポ-ラログラフ法による組織酸素分圧の変動の測定により行った。これをさらに細胞内酸素環境の変化としてとらえて、各種ストレス時に分析した。近赤外線分析による非侵襲的方法を応用して、細胞内のチトクロ-ム・オキシダ-ゼを測定する方法を開発した。ラットをモデルにして出血ショック、酸素欠乏を起こして、この度合いをいろいろ変えてみて、チトクロ-ム・オキシダ-ゼがどのように変化するかを見た。チトクロ-ム・オキシダ-ゼは細胞内酸素環境が異常になると酸化レベルが低下してくるが、ショックでは血流のセントラリゼ-ションのためかなりこれが維持されていることがわかった。臓還により同じ侵襲を受けてもこの反応に差があることも明らかになった。組織酸素分圧測定のデ-タを裏付けする所見である。心停止による変化を見ると激的なチトクロ-ム・オキシダ-ゼの下降を示したのがわかったが、多臓器不全はこのような急激な酸素低下は未ださなくても、慢性に持続した時には同じような低酸素環境を招くものと考えられる。この状態でケミカル・メデエイタ-が生体内で放出、産生されると酸素欠乏による障損をさらに増悪することが示唆される。ス-パ-・オキサイドの関与が言われているが、虚血・酸素欠乏により細胞膜が障害されると多臓器不全が発生する。このパタ-ンの基礎になるのが細胞内酸素環境の異常であるが、本研究により多臓器不全の病態生理の一端が解明できた。この障害が可逆性から非可逆性に移行するのはどのようなケミカル・メデエイタ-が関与した時かなど、今後の研究の展望が開けた。
溶媒種による反応性や選択性の変化を予測できる新規溶媒効果計算プログラムの開発

前年度に引き続き,ピロール類の位置選択的トリシアノビニル化反応を取り上げ,実験および分子軌道計算の両面から解析を行なった。これまでの基質に加えて,今回新たにN上に芳香族置換基を有するピロールについて実験を行ったところ,無置換もしくはアルキル置換基の場合と異なり,溶媒の種類によって,反応速度は極端に低下することが明らかとなった。理論計算によって本反応の反応機構の解析を試みた結果,反応初期段階にTCNEが芳香族置換基と相互作用することにより,C-C結合形成を阻害している可能性が示唆された。一方,α位に様々な置換基を有するプロピオフェノンを合成し,これらを用いて様々な溶媒中でヒドリド還元を行うことで,置換基および溶媒種の違いによって,選択性が大きく変化することを確認した。分子軌道計算によってこの反応における遷移状態構造を解析したところ,溶媒種によっては,ヒドリド試薬由来の金属イオンと基質によるキレート形成を阻害する可能性があることや,金属イオンに配位した溶媒の立体効果によって遷移状態の構造および安定性に変化が起こり,結果的にジアステレオ選択性も変化していることが示唆された。また,ヒドリド還元に通常用いられるジエチルエーテルやテトラヒドロフランなどのエーテル類について,溶媒の違いによる選択性の変化と溶媒の分子サイズについての相関を検証した結果,ヒドリド還元に立体効果は単純な分子量では評価できないことも明らかとなった。芳香族複素環化合物への求電子付加反応やヒドリド還元反応についての溶媒分子の相互作用メカニズム解析は,理論計算によって反応機構を解明することで順調に進んでいる。また,溶媒効果を理論的に評価する指針である,溶媒分子の極性効果の定量化は順調に進んでいる。一方,実験による溶媒効果の評価・実証については,基質合成に手間取ったことからやや遅れている。また立体効果の定量化についてはプロトタイプについて検討を行い,現在は精度向上に取り組んでいるところである。これまでの実験に加えて,選択的スルフィド合成反応についても,実験および理論計算によって溶媒効果の影響を検証していく。また引き続き,ピロール類の位置選択的トリシアノビニル化反応や,α位置換ケトンのヒドリド還元反応についても,さらに異なる基質,溶媒種で実験を行い,溶媒種と選択性の関係について検証を行う。さらに,これまで行ってきたエーテル類溶媒に加えて,有機化学反応に比較的頻繁に用いられるハロアルカン類溶媒についても,理論計算を用いることで立体効果の定量的評価を行い,実験結果との整合性について検証を行う。溶媒種の違いが反応選択性に大きく影響する顕著な例として,はじめにピロール類の位置選択的トリシアノビニル化反応を取り上げ,実験および分子軌道計算の両面から解析を行なった。実験の結果,本反応はN上の置換基及び溶媒種の組み合わせによって選択性や反応性が大きく変化し,特に置換基がアルキル基の場合には,溶媒種を変えるだけで位置選択性が反転することが示された。また理論計算によって本反応の反応機構の解析を試みた結果,本反応は単純な芳香族求電子置換反応とは異なる多段階反応であり,反応初期段階に起きるC-C結合形成段階の反応性に,溶媒効果が強く影響していることが示唆された。次にα位に不斉中心を有するケトンのジアステレオ選択的ヒドリド還元について,同様に実験および分子軌道計算の両面から解析を行なった。メチルtert-ブチルエーテル(MTBE)やシクロペンチルメチルエーテル(CPME)などの立体的にかさ高いエーテルを溶媒として反応を行い,ジエチルエーテルを溶媒とした場合の実験結果と比較したところ,反応速度やジアステレオ選択性に顕著な変化は見られなかった。本反応では,試薬由来の金属イオンに配位した溶媒分子の立体効果がジアステレオ選択性に影響を与えると考えられるため,MTBEやCPMEなどの分子サイズが大きいエーテルでも,溶媒効果としてはジメチルエーテルと同程度であると評価できることが示された。また,これらの反応に用いた溶媒種のうち,ジメチルエーテルやアセトンなど比較的構造が単純なものについて理論計算による構造最適化を行い,得られた構造を用いることで立体効果の定量的評価も行った。本研究では,溶媒を極性効果と立体効果の両面から定性的に評価する溶媒効果理論を構築し,その有効性を検証することを目的としている。ピロール類の位置選択的トリシアノビニル化反応やα位に不斉中心を有するケトンのジアステレオ選択的ヒドリド還元について,各種溶媒による実験を行うことで,溶媒種による選択性の反転や,溶媒分子の分子サイズによる反応性の変化などについての結果を得ている。また,理論計算によって反応機構を解明することで,基質や試薬に対する溶媒分子の相互作用のメカニズム解明も進んでいる。特にヒドリド還元反応においては,分子サイズが大きく異なる溶媒を用いても反応に変化が見られないことから,溶媒の立体効果として単純な分子サイズを用いることが不適切であることなどの知見も得ており,研究はおおむね順調に進展していると判断している。

一方,α位に様々な置換基を有するプロピオフェノンを合成し,これらを用いて様々な溶媒中でヒドリド還元を行うことで,置換基および溶媒種の違いによって,選択性が大きく変化することを確認した。分子軌道計算によってこの反応における遷移状態構造を解析したところ,溶媒種によっては,ヒドリド試薬由来の金属イオンと基質によるキレート形成を阻害する可能性があることや,金属イオンに配位した溶媒の立体効果によって遷移状態の構造および安定性に変化が起こり,結果的にジアステレオ選択性も変化していることが示唆された。また,ヒドリド還元に通常用いられるジエチルエーテルやテトラヒドロフランなどのエーテル類について,溶媒の違いによる選択性の変化と溶媒の分子サイズについての相関を検証した結果,ヒドリド還元に立体効果は単純な分子量では評価できないことも明らかとなった。芳香族複素環化合物への求電子付加反応やヒドリド還元反応についての溶媒分子の相互作用メカニズム解析は,理論計算によって反応機構を解明することで順調に進んでいる。また,溶媒効果を理論的に評価する指針である,溶媒分子の極性効果の定量化は順調に進んでいる。一方,実験による溶媒効果の評価・実証については,基質合成に手間取ったことからやや遅れている。また立体効果の定量化についてはプロトタイプについて検討を行い,現在は精度向上に取り組んでいるところである。ピロール類の位置選択的トリシアノビニル化反応においてさらに異なる基質,溶媒種で実験を行い,溶媒種と選択性の関係について検証を行う。また,ジメチルエーテルやアセトンなど比較的構造が単純な溶媒分子に加え,メチルtert-ブチルエーテルやシクロペンチルメチルエーテルなどの立体的にかさ高い溶媒についても,理論計算を用いることで立体効果の定量的評価を行い,実験結果との整合性について検証を行う。これまでの実験に加えて,選択的スルフィド合成反応についても,実験および理論計算によって溶媒効果の影響を検証していく。また引き続き,ピロール類の位置選択的トリシアノビニル化反応や,α位置換ケトンのヒドリド還元反応についても,さらに異なる基質,溶媒種で実験を行い,溶媒種と選択性の関係について検証を行う。さらに,これまで行ってきたエーテル類溶媒に加えて,有機化学反応に比較的頻繁に用いられるハロアルカン類溶媒についても,理論計算を用いることで立体効果の定量的評価を行い,実験結果との整合性について検証を行う。前年度に発表を予定していた国際学会の期間が,別に発表を予定していた国内学会の期間と重なってしまったため,参加を断念せざるを得なかった。したがって,前年度に発表を予定していた内容を,本年度に開催される国際学会にて発表する予定である。研究の進展に伴い,当初予想し得なかった新たな知見が得られたことから,その知見を使用し十分な研究成果を得ることを優先し,当初の研究計画で予定していた学会発表をとりやめた。当初予定していた研究発表は,次年度に開催される国際学会にて行う予定である。
排尿反射時の内尿道括約筋弛緩の機序に関する研究

除脳イヌとネコで除脳無麻酔下で実験を行った.膀胱頚部で尿道を結紮して排尿反射時の膀胱と尿道の内圧変動を観察した.生理的食塩水の膀胱内注入による膀胱進展刺激で排尿反射が誘発されたが,膀胱収縮と同時に内尿道括約筋部内圧が下降した.この反応は横紋筋弛緩剤投与後も消失せず,内尿道括約筋固有の弛緩反応と考えられた.膀胱を7080%の容量に保って脳幹部の橋排尿中枢(PMC)を電気刺激(3070μA,0.3msec,50Hz,13sec)すると膀胱収縮と内尿道括約筋弛緩が誘発された.この反応は横紋筋弛緩剤投与後も消失しなかった.膀胱を空にしてPMCを刺激すると,膀胱収縮はなかったが内尿道括約筋弛緩は出現した.この結果はPMCが内尿道括約筋の活動を調節していることを示している.PMC刺激による内尿道括約筋の弛緩は交感神経幹と下腹神経切断で減弱したが,α刺激剤のphenylephrineで尿道を収縮させて電気刺激すると内尿道括約筋弛緩が明瞭となった.この反応はβ遮断剤のpropranololや抗コリン剤のatropine投与では影響を受けなかった.しかし骨盤神経切断でこの反応は消失した.したがって,排尿反射時の内尿道括約筋の弛緩は,蓄尿時に高まった交感神経系の興奮が排尿時に抑制されるため生じる受動的反応に加えて,骨盤神経を経由する非アドレナリン・非コリン性神経の興奮による能動的反応によって出現することが明らかとなった.adenylate cyclase阻害剤のmethylene blueを投与してPMCを電気刺激すると,膀胱収縮は大きくなったが内尿道括約筋弛緩反応は抑制された.一方,ウレタン麻酔下ラットで検討すると,排尿反射時の内尿道括約筋弛緩反応は,NO合成酵素阻害剤であるL-NAMEやL-NMMA,またmethylene blueにより抑制された.以上の結果より,排尿反射時の内尿道括約筋の弛緩反応には,L-arginineNOCyclic GMP経路が関与していると考えられた.除脳イヌとネコで除脳無麻酔下で実験を行った.膀胱頚部で尿道を結紮して排尿反射時の膀胱と尿道の内圧変動を観察した.生理的食塩水の膀胱内注入による膀胱進展刺激で排尿反射が誘発されたが,膀胱収縮と同時に内尿道括約筋部内圧が下降した.この反応は横紋筋弛緩剤投与後も消失せず,内尿道括約筋固有の弛緩反応と考えられた.膀胱を7080%の容量に保って脳幹部の橋排尿中枢(PMC)を電気刺激(3070μA,0.3msec,50Hz,13sec)すると膀胱収縮と内尿道括約筋弛緩が誘発された.この反応は横紋筋弛緩剤投与後も消失しなかった.膀胱を空にしてPMCを刺激すると,膀胱収縮はなかったが内尿道括約筋弛緩は出現した.この結果はPMCが内尿道括約筋の活動を調節していることを示している.PMC刺激による内尿道括約筋の弛緩は交感神経幹と下腹神経切断で減弱したが,α刺激剤のphenylephrineで尿道を収縮させて電気刺激すると内尿道括約筋弛緩が明瞭となった.この反応はβ遮断剤のpropranololや抗コリン剤のatropine投与では影響を受けなかった.しかし骨盤神経切断でこの反応は消失した.したがって,排尿反射時の内尿道括約筋の弛緩は,蓄尿時に高まった交感神経系の興奮が排尿時に抑制されるため生じる受動的反応に加えて,骨盤神経を経由する非アドレナリン・非コリン性神経の興奮による能動的反応によって出現することが明らかとなった.adenylate cyclase阻害剤のmethylene blueを投与してPMCを電気刺激すると,膀胱収縮は大きくなったが内尿道括約筋弛緩反応は抑制された.一方,ウレタン麻酔下ラットで検討すると,排尿反射時の内尿道括約筋弛緩反応は,NO合成酵素阻害剤であるL-NAMEやL-NMMA,またmethylene blueにより抑制された.以上の結果より,排尿反射時の内尿道括約筋の弛緩反応には,L-arginineNOCyclic GMP経路が関与していると考えられた.
日本企業の大卒ホワイトカラーの「一人前」の研究

日本企業において研究開発者が10年程度の期間を経て一人前として認知されるまでのキャリア発達と学習は、入社後1年目から3年目の初期段階では先輩や上司の指導の下で周辺的な仕事を担当しながら専門的・組織的な組織社会化を通して、半人前に達する4年目から6年目頃に挑戦的な仕事の機会を与えられて大きく成長するパターンが明らかになった。つまり、職場の上司や先輩からの影響と挑戦的な仕事経験の学習がタイミングよく組み合わされることが重要である。大手素材化学メーカーの30歳代前半の優秀な研究開発者10名を対象としたインタビュー調査(2010年7月)の結果、入社57年目に成長の節目となる大きな転機が集中し、その内容は顧客対応や部署異動などが大半を占めていた。ビジネスの世界での多くの研究開発者は、狭い研究領域の中で技術的な成果だけが求められるわけではなく、顧客対応や異なる技術分野を経験することによって次元の異なる知識や能力および視野拡大が一人前の研究開発者に成長するための重要な要件の一つであることが明らかになった。次に、大手電気機械メーカーの30歳代前半の製品開発者12名を対象として成長の転機となる仕事経験と先輩や上司との関係を中心にインタビュー調査(2011年1月)した結果、転機となる仕事経験は23回程度、先輩や上司との関係は12回程度あった。転機となる仕事経験の内容は非常に困難でチャレンジャブルな仕事の成功体験が大半を占めており、その経験を通して自信や自己効力感を獲得することが明らかになった。また、転機となる先輩や上司との関係を通してモデリング学習や厳しいフィードバックによる学習をしていた。さらに、ハイ・パフォーマとそうでない者を比較した場合、前者の方が社会人として早期に困難でチャレンジャブルな仕事の成功体験をしており、共通して優れた上司との関係がみられた。つまり、30歳前半の優秀な製品開発者は、入社後の早い時期からチャレンジャブルな仕事の成功体験をし、優れた上司とのコンタクトが特徴的であることが明らかになった。大手電機製造企業の中央研究所に所属する30歳代前半の研究者12名を対象としたインタビュー調査(2011年7月)の結果、成長の転機となる節目は、1年目3年目、67年目、10年目、という大きく3つの波が見られ、仕事の転機では、共通して14年目までにビジネス(組織的)知識スキルを学習して主体性や自信をつけ、912年目には視野を拡大させることが特徴的だった。一方、人の転機では、共通して14年目で主にビジネス(組織的)知識スキルを学習することが特徴的だが、ビジネス(組織的)知識スキルの内容は、プレゼンテーションスキルが圧倒的に多い。また、視野の拡大は主に仕事の転機から学習するが、ハイパフォーマはビジネス(組織的)視野拡大が多いが、ノン・ハイパフォーマは専門的視野拡大が多い傾向が見られた。次に、中堅製薬企業の30歳代前半の研究開発者20名を対象としたインタビュー調査(2012年2月)した結果、独創的な研究志向が強い創薬研究所の研究者と医薬品として認可させるための様々な検査や開発が要求される開発研究所の研究開発者にはキャリア発達と学習要件に幾つかの相違が明らかになった。これら二つの調査結果を比較すると、いずれもプロジェクト(23年)に参画してそのサイクルを通して成長していくが、研究開発者には、専門的な研究成果を専ら要求される研究志向と、事業部門とのコンタクトが頻繁に要求される製品開発を意識した開発志向では、一人前に至るまでに要求される学習領域に大きな相違があり、状況適応的なキャリア発達のパターンが複数存在することが明らかとなってきた。平成24年度の調査対象となる研究開発者は、当初は情報システム開発者を想定して複数の情報システム企業の人事責任者と交渉をしたが、インタビュー調査の承諾を得ることができなかった。そこで、自動車関連製造業の開発者にターゲットを絞り、日本の大手タイヤ製造業の開発者のインタビューを実施することに方針転換した。その結果、2013年2月上旬に人事責任者からの人事制度や教育体系などのヒアリング調査を経て、2013年3月上旬には某製造所の開発技術者12名のインタビュー調査を実施することができた。調査結果について、2013年4月の現時点では詳細を分析中だが、これまでの調査結果と比較して大きな乖離はなく、これまでに考えられた仮説モデルをほぼ検証するような結果となった。すなわち、23年程度のサイクルを伴う仕事を通して徐々に周辺的な業務から中核的な業務を担当し、その間に23回程度の大きな成長の転機を経て一人前に成長していくことが一般的なモデルである。また、入社間もない初期サイクルでは上司や先輩の指導による成長の転機の確率が高く、仕事の転機に先だって上司や先輩による転機が先行することが明らかになってきた。つまり、入社後間もない初期サイクルに従事する研究開発者には、上司や先輩による業務遂行スキルや態度などの指導が重要な意味を持ち、入社後5年目程度の半人前に至る23サイクル目ではより責任の重い中核的な仕事の経験を通して大きく成長していくパターンが明らかになった。

これまでの2年間でインタビュー調査ができたのは、大卒ホワイトカラーの中でも研究開発者に関するキャリア発達に限定されており、事務系ホワイトカラーの調査には着手できなかったため、当初に予定していた一般的な大卒ホワイトカラーに共通するキャリア発達モデルを探索するには2倍以上もの調査対象者と時間が必要であると思われる。これは、技術系の研究開発者だけでも、業種や職種などの相違によってキャリア発達に要求される学習領域に大きな相違があり、キャリア発達パターンが複数存在することが明らかとなり、それらのパターンを洗い出して科学的な検証を積み重ねるための調査サンプル数を想定よりも拡大しなければいけないためである。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、この補助金による研究の最終年度となっているが、このまま技術系のキャリア発達を中心に調査を進め、改めて25年度以降に事務系ホワイトカラーを対象とした調査にシフトし、最終的には大卒技術系と大卒事務系に共通するキャリア発達モデルと両者の相違を具体的に明らかにする。
ポスト冷戦期の平和と安全保障のための国際公共財〜国際社会はいかにして新しい秩序をもらたすのか〜

本研究の目的は、冷戦後の国際関係において、新たな秩序をどのように構築すべきかを明らかにすることである。本研究は、現実的な政策課題を解決する必要と理論的な関心の双方に依拠した、経済学、政治学、情報学、複雑系科学などの諸分野にまたがる学際的な研究という点にその大きな特色を有する。理論分野においては、国際公共財の概念整理、秩序との関係の分析、国際公共財の自発的供給メカニズムの解明などが行なわれた。また、事例研究では、貿易や核、安全保障などの各分野、秩序問題の核となる国際協定遵守問題の研究が行なわれた。これらは数多くの論文や書籍、報告などの形で公開された。シミュレーション分野では、スタンド・アローン型のシミュレーション・モデルと、それを発展させたネットワーク分散並列型のシミュレーション・モデルが構築された。各国は自律的なエージェントしてモデル化され、各国内部には複数の組織が作られ、さらにその内部に機能によって分けられた小組織が存在するというものとなっている。そのモデルを基礎に、外交と軍事の分野を中心に、国際システムにおける秩序の生成プロセスが分析された。各国に文化や戦略パタンなどをモデルの中にパラメタとして加えることにより国際秩序生成の条件を探るシミュレーション実験が試みられた。更には、ニューヨーク、ワシントンDCなど米国各地においてシミュレーションを中心とした研究成果を紹介し、本研究の成果に対する高い評価を獲得した。国際公共財研究に取り組む国連開発計画との間でシミュレーションを中心に今後研究協力を進めてゆくための話し合いが行われたことは特筆に値する。また、これまでのシミュレーション研究を基礎にしてより現実的な政策実験シミュレーションと行うという将来構想が訪問先各地で大きな関心を惹起したことは、本研究の研究成果と今後の研究計画についての世界的な水準の高さを示すものであった。本研究の目的は、冷戦後の国際関係において、新しい国際秩序をどのように構築すべきかを明らかにしようとすることであり、現実的な政策的要請と理論的な関心の双方に依拠した、政治学、経済学、複雑系などの諸分野にまたがる学際的な研究という特色を有するものである。本研究プロジェクトは、もともと平成9年より過去4年間、計20回ほどに及ぶ国際公共財についての学際的な研究会の積み重ねの上に構築されるものである。本研究は、科学研究費補助金による4年計画の研究であり、1年目の本年度は、今後3年間の研究の基盤造り段階として位置づけられる。本年度は、まず、方法論に関する議論とその整理が行なわれ、政治学、経済学での数理的理論的な蓄積を基礎として、シミュレーションによって実験を行うことが望ましいとの結論が得られた。シミュレーションの分野においては、まず、スタンド・アローン型のシミュレーション・モデルが構築された。そこでは、国家を中心的な単位として、国際政治レベルでの分散型モデルが試みられ、複雑系としての国際関係における実験において、シミュレーションを用いた手法が有効であることが明らかにされ、さらに、ネットワーク上に分散した形での国際関係のシミュレーションへの準備作業が行われた。京都大学情報学研究科やIBM東京基礎研究所などで展開されている他分野のシミュレーション研究との接点を探る試みがなされ、予測できない現象が発生する現実の複雑系では、従来の中央コントロール型のシミュレーションではなく、オブジェクト単位の分散型のモデルを構築する必要が明確となった。更には、従来不可能とされてきた国際関係での実験や確率的な予測という意欲的な試みの可能性でさえ本研究の目標レンジに入ってきたのは、重要な成果であった。本研究の目的は、冷戦後の国際関係において、新しい国際秩序をどのように構築すべきかを明らかにしようとすることである。本研究は、現実的な政策的要請と理論的な関心の双方に依拠した、政治学、経済学、情報学、複雑系などの諸分野にまたがる学際的な研究という点にその大きな特色を有する。

本研究プロジェクトは、平成9年より過去4年間、計20回ほどに及ぶ国際公共財についての学際的な研究会の積み重ねの延長上に存在する。本研究は、科学研究費補助金による4年計画の研究であり、2年目の本年度は、初年度の基盤の上に、具体的な肉付けを行う段階である。理論モデルの分析において、本年度から新たに京都大学の鈴木教授を迎え、国際秩序・公共財に関する理論研究を進められた。特に、本年度末に行われた研究合宿において、鈴木教授により、国際秩序と国家間協力に関する既存の理論の整理と新たな研究方向に関する報告が行われ、各メンバ間での活発な議論が行われた。シミュレーションの分野においては、初年度のスタンド・アローン型のシミュレーション・モデルを更に発展させた、ネットワークを使った分散並列型のシミュレーション・モデルが作られた。このモデルにおいては、各国がオブジェクトとして構築され、サーバを介したメッセージ交換が行なわれ、その情報に基づいて各オブジェクトは自律的に外交交渉や戦争の決断を行う。年度末の研究合宿では、従来のスタンド・アローン型のシミュレーションと本年度におけるネットワークによる分散並列型のシミュレーションのデモンストレーションが行われ、さまざまなシミュレーションに関する比較検討が行われ、分散並列型のモデルを一層発展させ、更に具体的な実験を進めるべきであるとの意見の一致が得られた。本研究は、「国際公共財」概念を中心に据えて、冷戦後の国際関係において、新しい国際秩序がどのように構築されるかのメカニズムを明らかにすることを目指したものである。本研究は、現実的な政策的要請と理論的な関心の双方に依拠した、経済学、政治学、情報学、複雑系などの諸分野にまたがる学際的な研究という点にその大きな特色を有する。科学研究費補助金による4年計画の研究の3年目にあたる本年度は、理論分野とシミュレーション分野において、新たな参画者を得た上で、更なる研究が進められた。理論モデルの分析において、本年度から新たに公共経済学分野の井堀利宏教授とマクロ経済学分野の遊喜一洋助教授を迎え、国際公共財の費用分担問題などについて理論的検討が重ねられた。また、理論的検討を基にした政治、経済、軍事の分野における事例研究も行われた。シミュレーションの分野においては、ネットワークを使った分散並列型のシミュレーション・モデルの精緻化が進められた。現在のモデルは、メッセージの送受信をインターフェースとし、内部的には自律的に情報分析と決定を行う自律的なエージェントを基本として構成されている。シミュレーションでは、このように自律的な国家を基本単位とする国際システムが構築されており、各オブジェクト内部は、さらに同様に自律的な様々な省庁、政治家、世論、経済アクターなどが相互作用するというスケーラブルな構造となっている。このモデルをプロトタイプとして、より大規模で現実的なシミュレーションモデルを構築する可能性が見えてきた。
多嚢胞性腎疾患の病因遺伝子の同定とその発症機構の解明

ヒトの多嚢胞性腎疾患の病因遺伝子を同定し、その発症機構を解明することを目的として、HLA領域のセントロメア側に相当する遺伝子領域について、我々が分離したマウスの多嚢胞性腎疾患の発症に関与する病因候補遺伝子であるアルコール脱水素酵素関連遺伝子(Ke6)のヒト相同遺伝子であるHKE6を中心に新遺伝子の探索と変異の解析を行った。HKE6遺伝子を含むHLA-DP抗原亜領域のセントロメア側250kbのYACとコスミド及びcDNAクローンの構造解析によって分離した8個の新遺伝子のなかで、HKE6遺伝子は、HLA-DP遺伝子より100kbセントロメア側に位置し、8エキソンから構成され、2.2kbの領域を占める遺伝子であることが明らかになった。また、HKE6遺伝子とその周辺領域43kbの塩基配列解析を中心とした構造解析から、この領域には、RING1,HKE6,HKE4の3遺伝子以外にGrailなどの解析から予測される発現遺伝子は存在しないことが推定され、この領域に多嚢胞性腎疾患の新たな病因候補遺伝子は見いだされなかった。多嚢胞性腎疾患患者の腎RNAを用いたノザンハイブリダイゼーションの解析から、HKE6遺伝子の発現が、正常腎に比較してやや弱い傾向にあったが、RT-PCRでは、両者に顕著な差は認められなかった。これらの患者DNAでは、HKE6 cDNAクローンをプローブとしたジェノミックサザンハイブリダイゼーションを行った結果、ジェノミックサザンハイブリダイゼーションによって検出されるHKE6遺伝子とその周辺領域の転座や欠失は認められなかった。さらに、多嚢胞性腎疾患患者の腎DNA(4例)についてHKE6遺伝子の5'上流領域640bpとエキソン1からエキソン4までの核エキソンのPCR産物の塩基配列を健常人のそれと比較したところ、患者DNAに塩基の置換や挿入、欠失などの異変は認められず、多嚢胞性腎疾患の発症におけるHKE6遺伝子の関与の可能性は見いだされなかった。ヒトの多嚢胞性腎疾患は、遺伝様式や病態から数種類に分類されているが、その発症の分子機構は解明されていない。本研究はHLA領域のセントロメア側に相当する遺伝子領域について、我々が分離したマウスの多嚢胞性腎疾患の発症に関与する候補遺伝子(Ke6)のヒト相同遺伝子であるHKE6を中心に新遺伝子を探索し、多嚢胞性腎疾患の病因遺伝子を同定し、その発症機構を解明することを目的とし、今年度は、HKE6遺伝子とその周辺領域の塩基配列解析を中心とした構造解析並びに嚢胞性腎疾患患者におけるHKE6遺伝子の発現の解析を行った。HKE6遺伝子を含むHLA-DP抗原亜領域のセントロメア側250kbのYACとコスミド及びcDNAクローンの構造解析によって分離した7個の新遺伝子のなかで、マウスの嚢胞性腎疾患の発症に関与する候補遺伝子であるアルコール脱水酸化酵素関連遺伝子(Ke6)のヒトホモログ遺伝子(HKE6)は、HLA-DP遺伝子より100kbセントロメア側に位置し、9エキソンから構成され、2.2kbの領域を占める遺伝子であることが、明らかになった。さらにヒトのB細胞株cDNAライブラリーより得られたHKE6cDNAクローンをプローブとしたノザンハイブリダイゼーションの解析から、HKE6遺伝子は、肝、膵で強く発現され、腎、骨格筋では中程度に、心臓、肺、胎盤、精巣、B細胞では弱く発現され、1.0kbのmRNAが検出された。

さらに同様の解析を嚢胞性腎疾患患者の腎について行った結果、HKE6遺伝子の発現は、正常腎に比較して低い傾向にあることが明らかになった。嚢胞性腎疾患のマウスでは、腎臓におけるKe6遺伝子の発現低下が報告されており、嚢胞性腎疾患患者の腎でも、Ke6遺伝子のヒト相同遺伝子であるHKE6遺伝子の発現が、正常腎に比較して低い傾向にあり、マウスと同様ヒトでもHKE6遺伝子が嚢胞性腎疾患の発症に関与する候補遺伝子である可能性が示唆された。ヒトの多嚢胞性腎疾患は、遺伝様式や病態から数種類に分類されているが、その発症の分子機構は解明されていない。本研究はHLA領域のセントロメア側に相当する遺伝子領域について、我々が分離したマウスの多嚢胞性腎疾患の発症に関与する候補遺伝子(Ke6)のヒト相同遺伝子であるHKE6を中心に新遺伝子を探索し、多嚢胞性腎疾患の病因遺伝子を固定し、その発症機構を解明することを目的とし、今年度は、HKE6遺伝子をその周辺領域の塩基配列解析を中心とした構造解析並びに嚢胞性腎疾患患者におけるHKE6遺伝子の変異の解析を行った。その結果、YACとコスミド及びcDNAクローンの構造解析から、この250kbの領域には、セントロメア側からHSET-HKE1.5-HKE2-HKE3-RING1-HKE6-HKE4-RXRBの合計8個の新遺伝子が含まれていることが明らかになった。さらに、RING1,HKE6,HKE4遺伝子を含む43kbの塩基配列の解析からセントロメア側の領域はAT richで、Alu繰り返し配列が密に存在し、Grailなどの解析から予測される発現遺伝子は存在しないことが推定され、この領域に嚢胞性腎疾患の新たな原因候補遺伝子は見いだされなかった。嚢胞性腎疾患患者の腎では、HKE6遺伝子の発現が、ノザンハイブリダイゼーションの解析では、正常腎に比較してやや低い傾向にあったが、RT-PCRでは、両者に顕著な差は認められなかった。嚢胞性腎疾患患者の腎DNA(5例)について、HKE6cDNAクローンをプローブとしたサザンハイブリダイゼーションを行った結果、ジェノミックサザンハイブリダイゼーションによって検出されるHKE6遺伝子とその周辺領域の転座や欠失は認められないことが明らかになった。さらに、嚢胞性腎疾患患者の腎DNA(4例)についてHKE6遺伝子の5'上流領域640bpとエキソン1からエキソン4までの各エキソンのPCR産物の塩基配列を健常人のそれと比較したところ、患者DNAに塩基の置換や挿入、欠失などの変異は、認められなかった。
中枢神経系における入力遮断に伴う二次的変性の機序の解明

ラットの運動野損傷モデルにて,損傷部位にTGFαを局所投与することにより周囲組織にマイクログリアの増勢,反応性アストログリオーシスの増加が経時的に観察された.逆にTGFβの投与では,マイクログリアの出現が抑制されている傾向が認められた.TGFαを過剰発現するトランスジェニックマウスは,購入が遅れ現在実験用に繁殖させている.今後は,このマウスの損傷モデルにて,同様の検討を行う予定である.これと,平行して運動野損傷モデルの他に新たなimpact-accelerationモデルをラットにて作成した.このモデルでは,脳幹背側に選択的に神経細胞の損傷が生じ,また帯状束,錐体路などの白質に損傷が生じる.このモデルにて,神経細胞の損傷機序及びここと線維連絡を持つ小脳,視床における二次的変性を検討した.神経細胞変性の機序に,アポトーシスの関与はなく,また初期DNA損傷過程であるsingle strand breakの所見も得られなかった.視床においては,二次的と思われる神経細胞変性が認められたが,小脳でははっきりしなかった.これらの部位では,反応性グリオーシスなどの所見は認められたが,アポトーシスの関与は否定的であった.また,このモデルでは,NMDA型,AMPA型両方の興奮性アミノ酸受容体拮抗材の髄腔内投与が,上記神経細胞変性,白質の損傷を抑制した.特にAMPA型拮抗材はより白質の損傷を抑制した.ラットの運動野損傷モデルにて,損傷部位にTGFαを局所投与することにより周囲組織にマイクログリアの増勢,反応性アストログリオーシスの増加が経時的に観察された.逆にTGFβの投与では,マイクログリアの出現が抑制されている傾向が認められた.TGFαを過剰発現するトランスジェニックマウスは,購入が遅れ現在実験用に繁殖させている.今後は,このマウスの損傷モデルにて,同様の検討を行う予定である.これと,平行して運動野損傷モデルの他に新たなimpact-accelerationモデルをラットにて作成した.このモデルでは,脳幹背側に選択的に神経細胞の損傷が生じ,また帯状束,錐体路などの白質に損傷が生じる.このモデルにて,神経細胞の損傷機序及びここと線維連絡を持つ小脳,視床における二次的変性を検討した.神経細胞変性の機序に,アポトーシスの関与はなく,また初期DNA損傷過程であるsingle strand breakの所見も得られなかった.視床においては,二次的と思われる神経細胞変性が認められたが,小脳でははっきりしなかった.これらの部位では,反応性グリオーシスなどの所見は認められたが,アポトーシスの関与は否定的であった.また,このモデルでは,NMDA型,AMPA型両方の興奮性アミノ酸受容体拮抗材の髄腔内投与が,上記神経細胞変性,白質の損傷を抑制した.特にAMPA型拮抗材はより白質の損傷を抑制した.ラット皮質切除モデルを用い,線条体,視床など線維連絡を持つ部におけるin vivoでの入力遮断による二次的変性機序及びこれに伴う再生過程を検討してきた.(Brain Research,765:319-323,1997など)本研究では,その詳細を更に検討しているが,平成11年1月現在までに以下の事が明らかとなっている.#二次的変性にアポトーシスの関与を示唆する結果を得ていたが,現在までのところPARP,CPP-32などアポトーシス関連酵素の有意な発現は認められていない.#変性過程にある神経細胞を検知できる新しいマーカーであるFluoro-Jadeを用いた検索では,従来の部位より広い範囲で変性神経細胞の所見が得られた.#変性部位では,シナプスにおいて軸索の再生を抑制するとされているHPC-1の発現が有意に減少していた.#bFGF等の発現はGFAPの発現と平行しており,反応性アストログリオーシスの重要性が示唆された.現在,TGFα,TGFβの局所投与によってアストログリオーシス及び反応性マイクロダリアの発現をコントロールすることが,上記の所見がどのように変化するかを検討している.さらにTGFα過剰発現トランスジェニックマウスを用いての検討を準備中である.ラットの運動野損傷モデルにて,損傷部位にTGFαを局所投与することにより周囲組織にマイクログリアの増勢,反応性アストログリオーシスの増加が経時的に観察された.逆にTGFβの投与では,マイクログリアの出現が抑制されている傾向が認められた.TGFαを過剰発現するトランスジェニックマウスは,購入が遅れ現在実験用に繁殖させている.今後は,このマウスの損傷モデルにて,同様の検討を行う予定である.これと,平行して運動野損傷モデルの他に新たなimpact-accelerationモデルをラットにて作成した.このモデルでは,脳幹背側に選択的に神経細胞の損傷が生じ,また帯状束,錐体路などの白質に損傷が生じる.このモデルにて,神経細胞の損傷機序及びここと線維連絡を持つ小脳,視床における二次的変性を検討した.神経細胞変性の機序に,アポトーシスの関与はなく,また初期DNA損傷過程であるsingle strand breakの所見も得られなかった.視床においては,二次的と思われる神経細胞変性が認められたが,小脳でははっきりしなかった.これらの部位では,反応性グリオーシスなどの所見は認められたが,アポトーシスの関与は否定的であった.また,このモデルでは,NMDA型,AMPA型両方の興奮性アミノ酸受容体拮抗材の髄腔内投与が,上記神経細胞変性,白質の損傷を抑制した.
完全合成培地を用いたブタ体外成熟卵子の成熟機構の解明と胚の体外生産技術の向上

ブタ体外成熟培地への卵胞刺激ホルモン(FSH)あるいはトランスフォームング増殖因子(TGF)-α添加は、卵子の成熟および卵丘細胞の膨化を促進し、体外受精後の発生能を向上させることが明らかとなった。FSHとTGF-αは、卵丘細胞を介してブタ卵子の成熟を促進するが、一部は異なる経路により相乗的に作用していると考えられた。成熟培地への卵丘細胞膨化関連因子の添加は、体外成熟における卵丘細胞の膨化を促進した。ブタにおける胚の体外生産技術の高度利用のため、成分既知体外成熟培地を用いて、卵子の細胞質成熟と卵丘細胞の膨化に関与する因子の同定と機能解析を行い、卵細胞質成熟の改善と多精子受精率の低減による高品質体外生産胚の作出技術を開発する。まず、卵胞刺激ホルモン(rhFSH)およびEGF様成長因子の一つであるTGF-αがブタ卵子の成熟に及ぼす影響を調べた。rhFSHを添加すると、第二減数分裂中期に達した卵子の割合は、TGF-α添加の有無にかかわらずrhFSH無添加に比べ増加し、rhFSHとTGF-αの添加では、rhFSH単独添加と比べても増加した。EGF受容体阻害剤を添加して成熟培養すると、TGF-αによる核成熟促進作用は完全に阻害されたが、rhFSHによる核成熟促進作用は完全には阻害されず、また、rhFSHは卵丘細胞の膨化を促進したが、TGF-αの効果は認められなかったことから、rhFSHとTGF-αは卵丘細胞を介してブタ卵子の成熟を促進するが、一部は異なる経路により相乗的に作用していると考えられた。ついで、TGF-αとrhFSHを含む体外成熟培地に腫瘍壊死因子刺激遺伝子6タンパク質(rhTSG-6)、インターαトリプシンインヒビター重鎖(rhITIH)あるいはヒアルロン酸プロテオグリカン結合連結タンパク質(rhHAPLN)を種々の濃度で添加して卵丘卵子複合体(COCs)を培養し、卵丘細胞の膨化に及ぼす影響を調べた。rhTSG-6あるいはrhITIHを添加した場合、COCsの面積変化は無添加と比べ差を認めなかった。一方、200ng/ml rhHAPLNを添加した場合、COCsの面積変化は無添加および25ng/ml添加に比べ増加し、HAPLNはFSH存在下においても卵丘細胞の膨化を促進することが明らかとなった。ブタにおける胚の体外生産技術の高度利用のため、成分既知体外成熟培地(POM)を用いて、卵子の細胞質成熟と卵丘細胞の膨化に関与する因子の同定と機能解析を行い、卵細胞質成熟の改善と多精子受精率の低減による高品質体外生産胚の作出技術を開発する。まず、卵胞刺激ホルモン(FSH)、上皮成長因子(EGF)様成長因子の一つであるトランスフォーミング増殖因子(TGF)-αおよびブタ卵胞液が体外成熟培養における卵丘細胞の膨化に関わる因子の遺伝子発現に及ぼす影響を解析するため、卵丘卵子複合体(COCs)は、rhFSHとTGF-αの一方あるいは両方を含むPOMで培養し、卵丘膨化関連因子mRNA量を定量RT-PCR法により測定した。ヒアルロナン合成酵素2、ヒアルロナン結合タンパク質であるヒアルロナンプロテオグリカン結合連結タンパク質(HAPLN-1)およびバーシカン(VCAN)のmRNA量は、rhFSHあるいはTGF-α添加により無添加に比べ有意に増加したことから、ブタ体外成熟培地へのrhFSHあるいはTGF-α添加は、ヒアルロナン関連因子の遺伝子発現を変化させることが明らかとなった。ついで、体外成熟培地へのrhHAPLN-1あるいはrhVCANの添加がCOCsの面積変化、体外受精および体外発生能へ及ぼす影響について調べた。rhHAPLN-1あるいはrhVCANをPOMに添加した場合、COCsの面積は無添加と比べ有意に増加した。しかし、rhHAPLN-1あるいはrhVCANをPOMに添加して体外成熟した卵子を体外受精・体外培養したところ、体外受精率、胚盤胞への発生率および胚盤胞の細胞数は、無添加と比べ差を認めなかった。以上から、FSHおよびTGF-αにより誘導されるヒアルロナン結合タンパク質は、体外成熟における卵丘細胞の膨化を促進することを明らかにした。前年度までにPOMへの卵胞刺激ホルモン(FSH)あるいはトランスフォーミング増殖因子(TGF)-αの添加は、卵子の成熟および卵丘細胞の膨化を促進し、体外受精後の発生能を向上させるとともに、ヒアルロナン合成酵素2、ヒアルロナン結合タンパク質であるヒアルロナンプロテオグリカン連結タンパク質(HAPLN-1)およびバーシカン(VCAN)の遺伝子発現を変化させることを明らかにした。