hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
代謝異常と認知機能の関連に及ぼす睡眠障害の影響

代謝異常と認知機能障害の関連を、研究計画に基づいて基礎的・臨床的両面から検討を進めている。臨床研究:HDHCCコホート研究:認知症の診断を受けていない75歳以下の糖尿病または耐糖能異常患者を対象に2018年5月より登録開始した。MMSE、MOCA-J、DSSTによる認知テスト、アクティグラフを用いた活動度・睡眠の質・量の定量的評価、continuous glucose monitoringを用いた血糖変動などを評価し、2019年3月末時点で、登録者数254名(兵庫医大169名、関連病院85名)、MRI VSRSD評価107名、脳血流シンチ実施33名、アミロイドPET実施11名、腸内細菌叢解析用採便14名と着実に登録は進捗している。準備的に62名の2型糖尿病患者を対象に断面解析を実施したところ、2型糖尿病患者の56%の高率で認知テスト(MoCA-J)25点以下と軽度認知機能低下が疑われ、2019年度糖尿病学会(仙台)で現状を報告予定である。HSCAAコホート研究:睡眠の質と血管機能に関する縦断研究の成果を国際学術誌に公表した(Atherosclerosis 270: 95-101, 2018)。また睡眠の質と血管障害に関する我々の知見を中心に英文総説にまとめ、採択された(Int J Mol Sci 20, 794, 2019)。基礎研究:本研究の基盤である代謝異常と認知機能をつなぐ血管内皮の炎症の分子メカニズムを解明した成績が国際学術誌に採択された(FASEB J 33(3):3575-3589, 2019)。また、睡眠及びそのリズム障害、脳内ストレスと認知機能の関連を明らかにするためのマウス動物モデルを確立し、その機序に関する研究を開始している。HDHCCコホート研究は2019年3月末時点で、登録者数254名(兵庫医大169名、関連病院85名)と順調に登録患者を増やしており、うち169名はアクティグラフによる睡眠の量・質の評価ができており、概ね計画通りに推移している。脳部位特異的萎縮検討を目的としたMRI VSRSD 107名、脳血流シンチ33名も順調に登録が進捗している。アミロイドPETは検査枠の制限から11名の実施にとどまっている。現在2019.11まで予約が一杯な状況である。基礎研究:本研究の基盤である代謝異常と認知機能をつなぐ血管内皮の炎症の分子メカニズムを解明した成績が国際学術誌に採択され(FASEB J 33(3):3575-3589, 2019)、睡眠及びそのリズム障害、脳内ストレスと認知機能の関連を明らかにするためのマウス動物モデルの確立も終了し、順調に進展している。HDHCC研究:2019年度中に500名、そのうち睡眠の評価実施患者300名を見込んでいる。MRI VSRSDは150名、脳血流シンチは50名、アミロイドPETは50名の総登録数に達することを見込んでいる。2019年度中のデータ解析、論文発表は見込んでいない。HSCAA研究:睡眠の意義に関して、2019年度は慢性腎臓病発症に関する追跡研究の成果公表を予定している。基礎研究:既報の、糖毒性を規定するRAGE欠損(RAGE-/-)マウス、血管内皮特異的RAGE過剰発現(endo-RAGE Tg/Tg)マウス、FABP3欠損マウス(Hum Mol Genet, 23: 6495-6511, 2014)、RAGE/FABP3ダブル欠損マウス(作成済)、APP KIマウス(Nat Neurosci. 17(5):661-3, 2014)を用いる。全ての遺伝子改変マウスはC56Bl6の遺伝背景にBackcross済である。それぞれ確立済の高脂肪食負荷による糖尿病・メタボリック誘導(Diabetes 62: 478-489, 2013)、インスリン欠乏導尿病モデル(Diabetes 55:2245-55, 2006)、脳内ストレス惹起は、ラットモデル(J Neurosci Res 94:424-9, 2016)をマウスに応用した睡眠リズム破綻モデルを用いて、代謝異常、睡眠リズム破綻の影響を検討する。自発行動、空間認識能はY迷路、バーンズ迷路試験、脳内炎症は、ミクログリア活性化、脳血流関門機能、RAGEなどを介する可能性を検討する。

準備的に62名の2型糖尿病患者を対象に断面解析を実施したところ、2型糖尿病患者の56%の高率で認知テスト(MoCA-J)25点以下と軽度認知機能低下が疑われ、2019年度糖尿病学会(仙台)で現状を報告予定である。HSCAAコホート研究:睡眠の質と血管機能に関する縦断研究の成果を国際学術誌に公表した(Atherosclerosis 270: 95-101, 2018)。また睡眠の質と血管障害に関する我々の知見を中心に英文総説にまとめ、採択された(Int J Mol Sci 20, 794, 2019)。基礎研究:本研究の基盤である代謝異常と認知機能をつなぐ血管内皮の炎症の分子メカニズムを解明した成績が国際学術誌に採択された(FASEB J 33(3):3575-3589, 2019)。また、睡眠及びそのリズム障害、脳内ストレスと認知機能の関連を明らかにするためのマウス動物モデルを確立し、その機序に関する研究を開始している。HDHCCコホート研究は2019年3月末時点で、登録者数254名(兵庫医大169名、関連病院85名)と順調に登録患者を増やしており、うち169名はアクティグラフによる睡眠の量・質の評価ができており、概ね計画通りに推移している。脳部位特異的萎縮検討を目的としたMRI VSRSD 107名、脳血流シンチ33名も順調に登録が進捗している。アミロイドPETは検査枠の制限から11名の実施にとどまっている。現在2019.11まで予約が一杯な状況である。基礎研究:本研究の基盤である代謝異常と認知機能をつなぐ血管内皮の炎症の分子メカニズムを解明した成績が国際学術誌に採択され(FASEB J 33(3):3575-3589, 2019)、睡眠及びそのリズム障害、脳内ストレスと認知機能の関連を明らかにするためのマウス動物モデルの確立も終了し、順調に進展している。HDHCC研究:2019年度中に500名、そのうち睡眠の評価実施患者300名を見込んでいる。MRI VSRSDは150名、脳血流シンチは50名、アミロイドPETは50名の総登録数に達することを見込んでいる。2019年度中のデータ解析、論文発表は見込んでいない。HSCAA研究:睡眠の意義に関して、2019年度は慢性腎臓病発症に関する追跡研究の成果公表を予定している。基礎研究:既報の、糖毒性を規定するRAGE欠損(RAGE-/-)マウス、血管内皮特異的RAGE過剰発現(endo-RAGE Tg/Tg)マウス、FABP3欠損マウス(Hum Mol Genet, 23: 6495-6511, 2014)、RAGE/FABP3ダブル欠損マウス(作成済)、APP KIマウス(Nat Neurosci. 17(5):661-3, 2014)を用いる。全ての遺伝子改変マウスはC56Bl6の遺伝背景にBackcross済である。それぞれ確立済の高脂肪食負荷による糖尿病・メタボリック誘導(Diabetes 62: 478-489, 2013)、インスリン欠乏導尿病モデル(Diabetes 55:2245-55, 2006)、脳内ストレス惹起は、ラットモデル(J Neurosci Res 94:424-9, 2016)をマウスに応用した睡眠リズム破綻モデルを用いて、代謝異常、睡眠リズム破綻の影響を検討する。自発行動、空間認識能はY迷路、バーンズ迷路試験、脳内炎症は、ミクログリア活性化、脳血流関門機能、RAGEなどを介する可能性を検討する。
偏性嫌気性菌を用いたトリプルネガティブ乳がん治療法の開発

本研究では、がんの中で女性の罹患率が最も高い乳がんに対して新たな治療法を開発することを目的としています。善玉菌として知られるビフィズス菌は、腸内環境を整える作用があることが広く知られています。非常に興味深いことに、ビフィズス菌を血液内に注射した場合、がん選択的に集まります。この性質を利用して、ビフィズス菌にがんを小さくするような物質を分泌させ、乳がん治療に利用できるかをマウスを用いた実験で検討を行います。
ラット実験的頭部外傷によるアルツハイマー病モデルの作成

(方法)約400gSprague-Dawley系雄性ラットを用い、4%抱水クロラール0.9ml/kgの腹腔内投与による麻酔下にfluid percussionによる実験脳損傷を作成。外傷後2ケ月、4ケ月、6ケ月にラット(n=6)を4%パラホルムアルデヒドで還流固定し、ミクロスライサ-にて大脳尾状核より延髄まで連続切変を作成した。これらをGallyas,methenamine silver,抗tau(Tau2,Sigma,1:100),抗PHF-tau(AT8,Innogenetics,1:100),抗Aβ(Behringer,1:10)の各染色を行なった。Gallyas染色の一部は1%osmium固定しEpon包埋。Ultrathin section作成しuranyl acetateとlead citrateで二重染色した。(結果)一般染色では、外傷側大脳皮質の萎縮、外傷側海馬CA2-4錐体細胞の減少、外傷側大脳皮質の神経細胞の減少を認めた。外傷後2-6ケ月で、Gallyas,methe-namine silver,抗tau,抗PHF-tau染色で、右大脳皮質、右海馬に神経原線維変化と思われる所見が得られた。また、抗PHF-tau,抗Aβ抗体による免疫染色で、外傷6カ月後に多数の神経細胞に陽性所見が得られた。Gallyas電顕では、神経原線維変化とneuropil threadの細胞内にamorphos materialが見られ、この内部には多数のsliver particlesとshort microfibrilsを含んでいた。しかし明かなPHFは認められなかった。(結論)同モデルは、神経原線維変化の機序を研究するうえで、有用なモデルと考えられる。
古典期アテナイにおける哲学史編纂：フィロソフィアを巡る系譜論的視座の形成

本研究は、古典期アテナイにおいてフィロソフィアをはじめとするギリシア的諸学問を巡る系譜論的視座が如何に形成され変容したのか、その諸展開の細部を文献学的論拠と共に全面的に再検討した。ペリパトス学派に由来する哲学史の枠組みを敢えて前提に据えずに原典資料を精査することを通して、【1】フィロソフィアの起源をイオニアに求めるペリパトス学派的哲学史の形成過程とその特異性を明らかにすると共に、【2】アカデメイアをはじめとする他の諸学派が展開する学問系譜論の各々と詳細に比較分析し、【3】ギリシア世界における学問文化勢力地図の変容の細部を,古典期アテナイという文脈に則して詳述し総合的に検討した。研究初年度は,考察対象となる原典資料の収集と閲覧を速やかに行い,その読解と論点整理に集中した.1.ペリパトス学派によって組織的に展開されたギリシア哲学史編纂作業の全体像を全面的に再検討した.まず第一に,F. Wehrli(1967-1969)によって編集されたペリパトス学派の諸断片を,古典文献学的手法に基づき精査した.またL. Zhmud(2006)を手掛かりに,エウデモス『幾何学史』・『数論史』・『天文学史』の成立過程の細部を洗い出し,当時の典拠資料の伝搬経路を再検証すると共に,ペリパトス学派における学説史編纂の理念および方針に関与する思想史的諸潮流および学問的権威の生成過程について考察を加えた.更にW. Fortenbaugh (1992)よる諸解釈を批判的に吟味しながら,テオフラストス諸著作に関連する古代の断片的諸証言を精査した.初年度は,これらの基礎作業を着実に遂行しつつ,ペリパトス学派が展開する学問系譜論の全容に対する批判的再検討を可能にする座標軸を設定した2.古典期アテナイで活躍した弁論家諸家が提示するギリシア的諸学問の系譜論的見取り図を再検討した.特にマケドニアに対して相反する態度をそれぞれ表明するイソクラテスとデモステネスに着目し,彼らが展開する系譜論的文化論の各々の特徴を個別的および包括的に比較検討し,マケドニアと親密な関係を結ぶペリパトス学派の哲学史の枠組みとの関連性について継続的に考察を加えた.ペリパトス学派とは対照的に「哲学の起源」を巡る系譜論的見取り図を提唱しないプラトンにおいて,アテナイ周辺諸地域の学問伝統に関する評価は如何なるものであったのか.その手掛かりをプラトン諸対話篇(特に『法律』・『エピノミス』・『ティマイオス』・『クリティアス』・『ソピステス』・『テアイテトス』・『クラチュロス』・『パイドン』・『パルメニデス』等)の中に求め,マケドニアが台頭する以前の古典期アテナイを取り巻く文化勢力地図の描出を試みた.上記諸対話篇各々の設定および登場人物の出自そして対話の中で言及される諸言説に関する再検討を重ね,前五世紀の地中海世界において文化的新興勢力として頭角を現したアテナイが,エジプト,シリア,バビロニア,クレタ,スパルタ,ペルシア等々の古来の諸文化圏に由来する学問的諸成果と如何に対峙したのか,その知的接触と受容の次第を巡る当時の力学関係について考察した.また上記諸対話篇は,ピュタゴラス学派やエレア学派由来の学問方法論と密接な関係を有する種々の論証法を,当時のアテナイの知識人たちが如何に受容し,哲学のための方法論として展開させていったのか,その過程に関する断片的手掛かりを提示する.特にエレア派ゼノン由来の論証法・基礎定立に基づく議論展開の方法論を如何にソクラテス自身が習得したのか,その過程について『パルメニデス』と『パイドン』から抽出される諸論拠を比較検討することによって,根本的に新たな視点から検討を加えた.さらにプラトン『ティマイオス』が提示するコスモロジーの文脈を,シュラクサイの政治家ヘルモクラテスとピュタゴラス学派の関係およびアテナイの政治家クリティアスとソクラテスの関係という二つの座標軸の中で再検討し,ペロポネソス戦争前後における宇宙論の政治的意義を考察すると共に,プラトン『ティマイオス』執筆動機について新たな解釈を提起した.「哲学(フィロソフィア)」という営みが、全ギリシア世界に由来する知的正統性を背負う教授可能な学術分野として『哲学のすすめ』等の一般向け広報を通して喧伝され始めたのは、前四世紀後半アテナイにおいて、新興勢力マケドニアの出先研究教育機関ともいえるリュケイオンを創設したアリストテレスとその取巻きのペリパトス学派に端を発するといえるだろう。アリストテレス『形而上学』A巻が描出するギリシア哲学史は、マケドニア固有の政治的・文化的志向性を色濃く宿すと推察される。本研究は、この見立てに基づき、従来ギリシア哲学研究において等閑視される傾向にあったアリストテレス的哲学史編纂の特異性の具体的内実を明らかにし、前五世紀前半から前四世紀末のアテナイを取巻く文化的勢力図の変動を視野に入れた諸考察を個別的に展開することを通して、ペリパトス学派の史的座標軸を相対化しうる新しい哲学史の見取り図を古典文献学的論拠と共に構築することを試みた。得られた諸知見には以下の事項が含まれる。1.前五世紀中葉においてヘロドトスが提起した「ギリシア文化の異民族起源説」を裏付ける古代の諸証言は、前四世紀後半のアリストテレス的哲学史編纂の枠組みに実質的に継承された。後にギリシア愛好主義者プルタルコスが『ヘロドトスの悪意について』を通して展開したヘロドトス批判は、フェニキア人出自のタレスをギリシア的哲学の始祖に敢えて据えたことに象徴されるアリストテレスならではの哲学史編纂に対しても、等しく有効に機能する。

2.前五世紀後半のアテナイにおいて先鋭化した「アテナイ中心主義」と「脱アテナイ中心主義」の対立軸を精査し、当時渦巻く「脱イオニア史観」や「スパルタ愛好主義」そして「エジプト愛好主義」の思潮の変遷を哲学・歴史・文学・政治弁論に及ぶ各種古典諸文献を手掛かりに個別的に再構成することを通して、アリストテレス的哲学史観の特異性を描出した。本研究は、古典期アテナイにおいてフィロソフィアをはじめとするギリシア的諸学問を巡る系譜論的視座が如何に形成され変容したのか、その諸展開の細部を文献学的論拠と共に全面的に再検討した。ペリパトス学派に由来する哲学史の枠組みを敢えて前提に据えずに原典資料を精査することを通して、【1】フィロソフィアの起源をイオニアに求めるペリパトス学派的哲学史の形成過程とその特異性を明らかにすると共に、【2】アカデメイアをはじめとする他の諸学派が展開する学問系譜論の各々と詳細に比較分析し、【3】ギリシア世界における学問文化勢力地図の変容の細部を,古典期アテナイという文脈に則して詳述し総合的に検討した。本邦の西洋哲学研究分野においては特に専任の女性教員が少なく,男女共同参画推進の政策の影響により学外・諸学会での諸公務を女性であるがゆえに任される局面が飛躍的に増大した.このような多忙な状況に直面し,当初予定していた計画通りに研究に集中し存分に学究生活を遂行するに足る時間の確保という点において,日々格闘せざるをえなかった.古代ギリシア哲学・科学思想史アリストテレス『形而上学』第一巻が描出するギリシア哲学史の編纂過程について全面的に考察を加える.特にリュケイオンのテオフラストス『形而上学』,そしてアカデメイアのクセノクラテスおよびスペウシッポスの諸断片に焦点をあて,プラトン後期思想とピュタゴラス学派の思想の実質的影響関係を文献学的諸論拠と共に再検討する.またさらに,前五世紀後半ー前四世紀におけるマケドニア,アテナイ,イオニアの政治的・文化的力学関係を関連する当時の原典諸文献に基づき再構成し,ペリパトス学派的視座に基づく哲学史に内在する様々な要素を描出する.関連する基礎的文献の収集作業が順調に進み,並行して継続した諸注釈を踏まえての原典読解・解釈の蓄積も,おおむね着実に進展することが可能であった.上記の成果を踏まえ,ペリパトス学派以前のアテナイの知的状況を取り巻く学問伝統の力学関係に目を向け,あくまでも原典資料それ自体を丁寧に再解釈する作業を着実に積み重ねることに集中する.具体的な計画内容は以下の通りである.1.ペリパトス学派とは対照的に「哲学の起源」を巡る系譜論的見取り図を提唱しないプラトンにおいて,アテナイ周辺諸地域の学問伝統に関する評価は如何なるものであったのか,その手掛かりをプラトン諸対話篇の中に求め,マケドニアが台頭する以前のアテナイを取り巻く文化勢力地図の描出を試みる.特に上記諸対話篇は,前五世紀の地中海世界において文化的新興勢力として頭角を現したアテナイが,エジプト,シリア,バビロニア,クレタ,スパルタ,ペルシア等々の古来の諸文化圏に由来する学問的諸成果と如何に対峙したのか,その知的接触と受容の次第を巡る当時の力学関係について有力な手掛かりを提供する.2.トゥキュディデスが描出するアテナイ文化史およびヘロドトスが描出するギリシア文化史を,古代地中海世界におけるアテナイの知的系譜の展開という観点において再解釈し,その見取り図を提案する.
糖輸送体の分子機構の解析

糖輸送体の分子機構の解析を目標にして、遺伝子操作法が確立しており、全ゲノム配列が明らかな酵母Saccharomyces cerevisiaeの糖輸送体を用いて基質認識部位の解析を行った。Major facilitatorsuperfamily(MFS)に属する酵母の高親和性糖輸送体Hxt2と低親和性糖輸送体Hxt1は、各々12個の膜貫通領域(TM)を持ち、そのうちの70%のアミノ酸が同一である。Hxt2の12個すべてのTMを対応するHxt1のTMとランダムに置換しキメラ糖輸送体を作成し、糖濃度を制限した寒天培地上で高親和性糖輸送活性を持つクローンを選択し、解析した。Hxt2の4個のTM(TM1,5,7,8)が高親和性糖輸送に必須であることがわかった。このTM中では20個のアミノ酸がHxt1,Hxt2間で異なっている。(1)各TMにおいて、Hxt2のこれらのアミノ酸を、対応するHxt1のアミノ酸とランダムに置換した変異体を作成し、その糖輸送活性から、Hxt2のTM5のLeu-201が高親和性糖輸送に必須であり、他の5個のアミノ酸が必須でないことが明らかになった(J.Biol.Chem.279,30274-30278,2004)。(2)残り14個のアミノ酸を同時にHxt1の対応するアミノ酸とランダム置換し活性の解析から、Hxt2のAsn-331(TM7)を含む4個のアミノ酸が高親和性糖輸送に必須であり、他の5個のアミノ酸が必須でないことが明らかになった。(3)残りのアミノ酸のすべての組み合わせの変異体2^5=32個を作成し、その糖輸送活性の解析から、さらに3個のアミノ酸が同定された(J.Biol.Chem.281,2006,in press)。MFSですでに結晶構造のわかっているバクテリアのGlpTを鋳型として、3次元モデルを構築すると、Asn-331が糖輸送のpathwayで糖と直接に関与しており、他の7個のアミノ酸は糖輸送体の構造を保つ補助的役割をしていることが示唆された。Major facilitatorsuperfamilyに属する酵母の高親和性糖輸送体Hxt2と低親和性糖輸送体Hxt1は、各々12個の膜貫通領域(TM)を持ち、両者のTM中のアミノ酸残基は70%同一であった。Hxt2のすべてのTMを対応するHxt1のTMとランダムに置換しキメラ糖輸送体を作成し、糖濃度を制限した寒天培地上で高親和性糖輸送活性を持つクローンを選択し、解析した。Hxt2のTM1,5,7,8が高親和性糖輸送に必須であることがわかった。TM1,5,7,8において、Hxt1,Rxt2間で計20個のアミノ酸が異なっている。これらのHxt2のアミノ酸を、対応するHxt1のアミノ酸とランダムに置換したすべての組み合わせの変異体を作成し、その糖輸送活性の解析を行った。

Hxt2のTM5のLeu-201が高親和性糖輸送に必須であり、Cys-195とPhe-198が補助的役割を担っていることが明らかになった。この3個のアミノ酸は膜貫通ヘリックスの同じ側面にあり、糖輸送のpathwayを形成していることが示唆される(J.Biol.Chem.279,30274-30278,2004)。現在、上記20個のアミノ酸のうち、少なくとも、Leu-201を含む9個のHxt2のアミノ酸があればTM中の他のすべてのアミノ酸がHxt1由来であっても高親和性糖輸送活性をもつことが明らかになってきた。これら9個のアミノ酸は基質認識に直接関与する可能性が高く、糖認識部位の3次元構造の構築の出発点として重要な情報を得たと考えている。糖輸送体の分子機構の解析を目標として、全ゲノム配列が明らかになっている酵母Saccharomyces cerevisiaeの糖輸送体を用いて基質認識部位の解析を行った。糖に対する親和性の高い糖輸送体Hxt2と親和性の低い糖輸送体Hxt1の膜貫通領域(TM)の網羅的なキメラ糖輸送体を作成しその性質を解析することによりHxt2のTM1,5,7,8の4個の膜貫通領域が高親和性糖輸送に必須であることを見出した。Hxt2より糖親和性がさらに高いHxt7を用い、Hxt1との網羅的キメラ輸送体の解析から、その高親和性糖輸送にはHxt7のTM5,8が必須であることが明らかになった。2つの高親和性糖輸送体、Hxt2とHxt7、に共通する高親和性糖輸送に必須の膜貫通領域TM5,8の役割を明らかにするため、Hxt7に存在する11個のCysをAlaまたはThrで置き換えた高親和性糖輸送活性を有するCys-less Hxt7を構築した。このCys-less Hxt7を用いTM5及びTM8を構成する各々21個のアミノ酸残基をCysで置換するCys scanningを行った。親水性SH阻害剤pCMBSによる糖輸送活性の阻害は、TM5においては4個、TM8においては5個のCys置換体で見られ、それらのアミノ酸残基の位置は各TMの細胞外側部分にあり、各TMにおいてひとつの側面上にあり、基質を通過させるポアに面していることを示唆していた。現在、各種SH架橋剤(o-PDM,p-PDM,Cu/o-Phenanthroline)を用い、TM5とTM8の相互位置関係の情報を収集し、基質認識部位の3次元構造を調べている。
活性酸素peroxynitriteによる神経細胞死の機序と予防の研究

痴呆や運動障害を惹起する神経変性疾患および血管性痴呆などの疾患における神経細胞の傷害が、活性酸素により惹起されるとの説が有力となっている。活性酸素の中でも細胞毒性の高い水酸化ラジカルとperoxynitriteが重要な役割を担っているとされる。superoxideとnitric oxide(NO)から生成されるperoxynitriteは最近注目されている活性酸素であり、peroxinitriteのL-tyrosineとの反応生成物、3-nitro-L-tyrosineの定量法を開発し、ヒト脳での存在を報告した。3-nitro-L-tyrosineはperoxynitriteによる細胞傷害のマーカーであり、疾患との関連を検討した。今回神経細胞に対するperoxynitriteの直接作用を明らかにするため、ドーパミン細胞のモデルである培養細胞SH-SY5Y細胞を対する細胞毒性を検討した。このためDNAの損傷を定量するsingle cell gelelectrophoresis(Comet法)と、細胞内のATP産生を定量するAlamar Blue法を用い検討した。これらの結果は神経変成疾患において、NOからperoxynitriteへの生合成により活性酸素がアポトーシスを惹起し、神経細胞の死をもたらす可能性を示唆している。
ビタミンC投与の遺伝子発現に及ぼす影響

第6次改定日本人の栄養所要量ではビタミンC(アスコルビン酸)の所要量が成人一日あたり100mgへと増加した。ビタミンCの摂取量を増加させることによってガン、心臓血管疾患、白内障などの多くの生活習慣病を予防できると考えられているが、これらを証明する基礎データがほとんどない。とくに投与量を増加させた場合に体内にどのような変化を生じるか遺伝子レベルでほとんど明らかにされていない。そこでアスコルビン酸を合成できないODSラット20匹を4群に分け、2群はタバコの煙を吸わせ、他方は吸わせなかった。タバコを吸わせた2群の内一方は毎日40mgのビタミンCを与え、他の群は4mgを与えた。タバコを吸わせなかった2群も同様とした。25日後、ラットを屠殺し、肝臓、肺臓、を取り出しmRNAを調製し、逆転写反応によりcDNAを調整した。タバコの煙で誘導されてくることの明らかなチトクロームP450 1 A1遺伝子のmRNAの量を測定したところタバコの煙にさらされたラットでこれらのmRNAは上昇したが、アスコルビン酸大量投与群でmRNA量は減少した。またCuZnSOD、mMnSOD、ECSOD、グルタチオンパーオキシダーゼ、G6PDHやカタラーゼについて調べたところアスコルビン酸大量摂取でこれらの遺伝子の発現に差が出ていた。アスコルビン酸再生酵素であるDHAレダクターゼのmRNA量はアスコルビン酸大量投与により減少し、PDIでも同様の結果であった。転写因子OCT-1は4群で変化がほとんど無かったが、転写因子C/EBPαのmRNA量はアスコルビン酸大量投与群で有意に減少した。そこで他にもビタミンC投与量の違いにより発現に差のある遺伝子を発見するためにディファレンシャルディスプレー法により検討した所、27遺伝子が見つかった。これらの遺伝子についてRT-PCR法と競合RT-PCR法によりさらに遺伝子発現に差が見られるかを確認した所、プロテイナーゼインヒビターα-1-IIIとCYP1A2の発現がビタミンC投与量の違いにより差が見られた。一方競合的RT-PCRを行うため、内部標準となるDHAレダクターゼやPDI等のアスコルビン酸再生酵素等の各種酵素の競合プラスミドをPCRミュータジェネーシスにより作成した。まずタバコの煙で誘導されてくることの明らかなチトクロームP4501A1と1A2遺伝子のmRNAの量を測定したところタバコの煙にさらされたラットでこれらのmRNAは上昇したが,アスコルビン酸大量投与群でmRNA量は減少した。またCuZnSOD、MnSOD、ECSOD、グルタチオンパーオキシダーゼ、G6PDHやカタラーゼについて調べたところアスコルビン酸大量摂取でこれらの遺伝子の発現に差が出ていた。アスコルビン酸再生酵素であるDHAレダクターゼのmRNA量はアスコルビン酸大量投与により減少し,PDIでも同様の結果であった。転写因子OCT-1は4群で変化がほとんど無かったが,転写因子C/EBPαのmRNA量はアスコルビン酸大量投与群で有意に減少した。アスコルビン酸再生

酵素であるDHAレダクターゼのmRNA量はアスコルビン酸大量投与により減少し、PDIでも同様の結果であった。転写因子OCT-1は4群で変化がほとんど無かったが、転写因子C/EBPαのmRNA量はアスコルビン酸大量投与群で有意に減少した。そこで他にもビタミンC投与量の違いにより発現に差のある遺伝子を発見するためにディファレンシャルディスプレー法により検討した所、27遺伝子が見つかった。これらの遺伝子についてRT-PCR法と競合RT-PCR法によりさらに遺伝子発現に差が見られるかを確認した所、プロテイナーゼインヒビターα-1-IIIとCYP1A2の発現がビタミンC投与量の違いにより差が見られた。第6次改定日本人の栄養所要量ではビタミンC(アスコルビン酸)の所要量が成人一日あたり100mgへと増加した。ビタミンCの摂取量を増加させることによってガン、心臓血管疾患、白内障などの多くの生活習慣病を予防できると考えられているが、これらを証明する基礎データがほとんどない。とくに投与量を増加させた場合に体内にどのような変化を生じるか遺伝子レベルでほとんど明らかにされていない。そこでアスコルビン酸を合成できないODSラット20匹を4群に分け、2群はタバコの煙を吸わせ、他方は吸わせなかった。タバコを吸わせた2群の内一方は毎日40mgのビタミンCを与え、他の群は4mgを与えた。タバコを吸わせなかった2群も同様とした。25日後、ラットを屠殺し、肝臓、肺臓、を取り出しmRNAを調製し、逆転写反応によりcDNAを調整した。タバコの煙で誘導されてくることの明らかなチトクロームP4501A1遺伝子のmRNAの量を測定したところタバコの煙にさらされたラットでこれらのmRNAは上昇したが,アスコルビン酸大量投与群でmRNA量は減少した。またCuZnSOD、MnSOD、ECSOD、グルタチオンパーオキシダーゼ、G6PDHやカタラーゼについて調べたところアスコルビン酸大量摂取でこれらの遺伝子の発現に差が出ていた。アスコルビン酸再生酵素であるDHAレダクターゼのmRNA量はアスコルビン酸大最投与により減少し,PDIでも同様の結果であった。転写因子OCT-1は4群で変化がほとんど無かったが,転写因子C/EBPαのmRNA量はアスコルビン酸大量投与群で有意に減少した。これらの遺伝子についてRT-PCR法と競合RT-PCR法によりさらに遺伝子発現に差が見られるかを確認した所、プロテイナーゼインヒビターα-1-IIIとCYP1A2の発現がビタミンC投与量の違いにより差が見られた.
汎用型走査トンネル電子顕微鏡の開発

走査型トンネル電子顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope,STM)とは、鋭い針の先端を試料面から数Åの距離に近ずけ、針と試料面との間に流れるトンネル電流を一定に保たせながら、つまり、針と試料面との間の距離を変えずに、針を試料面の凹凸に沿って走査させることにより試料面の形状を立体的に描き出す顕微鏡である。その分解能は、試料面に垂直な方向では0.1Å以上、平行な方向では数Åと高い。STMの応用は、表面原子の配列の直接観察から、超微細リソグラフィまで多方面にわたっているが、操作性のよいSTMはまだ開発されていない。従って、本研究の目的はSTMのより一層の高分解能化を図るとともに信頼性が高く、操作が簡便なSTMを開発することである。STMの開発で最も問題となるのは、針を0.1Å以上の精度で走査させることと、STMの本体を外部振動から遮断することである。本研究では、二段のスプリングでSTM本体を懸下し、振動を抑える方式が採用されたが、この方式ではSTMの操作が極めて煩雑となるので、空気ばね式防振台に真空装置全体を乗せ、STMの本体は高真空用防振材料で作られた台の上に設置する方式に切り換えた。高精度で針を駆動させる変位素子としては圧電材料が広く用いられているが、そのヒステリシスは電歪素子より大きいと考えられたので両者が比較された。しかし、両者のヒステリシスは変位量の約20%と大きく、実際のSTMの変位素子としては使用できないことが明らかにされた。ところが、針を試料面に近ずける場合は、試料面から数Åの位置から、指数関数的に増大するトンネル電流が観察され、垂直方向に0.1Åの分解能が得られることが確かめられた。従って、現時点では、変位素子のヒステリシスのため、表面の三次元像を得るに至っていない。日立製作所機械研究所にて低ヒステリシス圧電材料の開発が進められている。
クローン病患者のマクロファージは脂質に過剰応答するか?

「クローン病のマクロファージは脂質に過剰応答する」という仮説の元研究を遂行した。クローン病患者および健常者からマクロファージを単離し、脂肪酸で刺激し、培養上清中に分泌されたサイトカイン測定を行った。オレイン酸、リノール酸の刺激によりサイトカイン産生もクローン病患者では亢進していた。抑制型マクロファージのマーカーであるCD163の発現がクローン病患者で低値であった。またクローン病で可溶性CD163は高値で病勢に相関していた。これらの結果からクローン病患者では血清中因子により、単球・マクロファージが炎症生じやすく分化しているので、脂質に対しても過剰応答すると考えられた。「クローン病のマクロファージは脂質に過剰応答する」という仮説の元、各種実験を遂行した。まずクローン病患者および健常者からマクロファージを単離した。炎症を惹起すると考えられているオレイン酸、リノール酸、炎症抑制に働くと考えられているリノレイン酸、トランス脂肪酸であるエライディン酸でマクロファージを刺激した。培養上清中に分泌されたTNFα、IL-23、IL,-10等のサイトカイン測定を行った。オレイン酸、リノール酸の刺激によりいずれのサイトカイン産生も亢進していた。リノレイン酸、エライディン酸ではサイトカイン産生は検出感度以下であった。クローン病患者と健常人で脂質に対する応答性が異なるのは培養しているマクロファージの分化状態が違うのではないかと考え、分化マーカーや活性化マーカーを測定した。CD14、CD80、CD86等には差は見出されなかった。近年着目されている抑制型マクロファージの分化マーカーであるCD163の発現が活動性のクローン病患者で低値であり、血球をクローン病患者の血清で培養したところ著明に低下していた。CD163は切断され血漿および血清中で測定できることからEHSA法にて測定したところクローン病で可溶性CD163は亢進しており、活動性に相関していた。これらの結果からクローン病患者では血清中の炎症性サイトカイン等が異なるため、単球・マクロファージの分化がより炎症を惹起する方向に分化しており、脂質に対しても炎症性サイトカインを分泌しやすいのではないかと考えられた。また可溶性CD163の測定はクローン病患者の活動性の評価に有用である可能性が考えられた。「クローン病のマクロファージは脂質に過剰応答する」という仮説の元、H20年に引き続き症例を蓄積した。クローン病患者および健常者からマクロファージを単離し、炎症を惹起すると考えられているオレイン酸、リノール酸、炎症抑制に働くと考えられているリノレイン酸、トランス脂肪酸であるエライディン酸でマクロファージを刺激した。培養上清中に分泌されたTNFα、IL-23、IL-10等のサイトカインは、オレイン酸、リノール酸の刺激によりクローン病患者で亢進していた。クローン病患者と健常人で脂質に対する応答性が異なる原因は培養しているマクロファージの分化状態が違い、抑制型マクロファージの分化マーカーであるCD163の発現が活動性のクローン病患者で低値であり、血球をクローン病患者の血清で培養したところ著明に低下していた。CD163は切断され血漿および血清中で測定できることからELISA法にて測定したところクローン病で可溶性CD163は亢進しており、活動性に相関していた。また可溶性CD163はクローン病の地尾良薬である抗TNF製剤で抑制された。さらに単球に健常人の血清で培養したときに比べ、クローン病の患者血清で培養した時のほうが単球のCD163は低くなることからクローン病の患者から単球のCD163を切断し可溶性CD163に移行させる因子が考えられた。TACE活性や活性酸素、そのほかの表面抗原を測定したが分化誘導因子の同定にはいたらなかった。これらの結果からクローン病患者では血清中の炎症性サイトカイン等が異なるため、単球・マクロファージの分化がより炎症を惹起する方向に分化しており、脂質に対しても炎症性サイトカインを分泌しやすいと考えられた。また可溶性CD163の測定はクローン病患者の活動性の評価に有用であると考えられた。
負債借り換えリスク・負債支払い能力の相互作用と企業の財務・投資決定

前年度は、Lelandタイプの定常的な負債期間構成モデルに、キャッシュフロー・ショックという「企業の短期流動性に関する不確実性」と長期的な平均収入に基づく「企業の長期支い能力に関する不確実性」という二つのタイプの不確実性を導入して、とくに「企業の長期支い能力に関する不確実性」に関する投資家の学習プロセスを組み込むことにより、基本モデルを構築した。今年度は、この基本モデルの比較対象となるベンチマーク・モデルの構築を目指した。一つは、株式による資金調達のみで借り換え重要を満たすような株式資金調達モデルで、もう一つは、資本蓄積も資本の減耗もない資本ストック一定のモデルで、借り換え需要の資金調達は株式と負債の両方で行うようなモデルである。そして、負債期間を外生的に固定したうえで、基本モデルとベンチマーク・モデル双方のパラメーターを指定することにより、短期的な不確実性の変動や長期的な不確実性の変動が投資決定やデフォールトの最適な決定にどのような影響を与えるかということに関する数値計算を行った。また、負債期間をいろいろ動かして、負債期間が変動している時の、投資決定やデフォールトの最適な決定に対する影響も見た。さらに、負債の期間構成を内生的に定められる場合に、負債の最適な期間が短期的な不確実性の変動や長期的な不確実性の変動とどのように関連付けられるかも明らかにした。内生的に負債の期間構成を決定するモデルでは、さらにレバレッジ比率がどのように短期的な不確実性の変動や長期的な不確実性の変動と関連付けられるかも明らかにした。数値計算結果が出ている。今後は、基本モデルの過程を緩めて、いろいろな拡張を行いたい。Lelandタイプの定常的な負債期間構成モデルに、キャッシュフロー・ショックという「企業の短期流動性に関する不確実性」と長期的な平均収入に基づく「企業の長期支払い能力に関する不確実性」という二つのタイプの不確実性を導入することにより、基本モデルを構築した。ここでは、キャッシュフローの流列をブラウン運動で表わすので、企業の短期流動性に関する不確実性の程度はブラウン運動のボラティリティ・リスク(確率変動部分)でとらえられているものとした。その一方、企業の長期支払い能力に関する不確実性は、ドリフト項(動学方程式で平均値の動きを表す部分)の不確実性、すなわち、ドリフト項が大きな値をとる場合と小さな値をとる場合の二つの可能性があるという形で定式化した。ドリフト項の真の値に関しては企業も投資家も事前にはがわからないものとしているが、各時点で企業が生み出すキャッシュフローを企業と投資家が観察することによりその事後的な期待値が連続的に改訂されていくような学習プロセスを組み込んで、ドリフト項の各時点での事後的な期待値を状態変数とした連続時間の確率微分方程式で表されるモデルとして定式化することができた。結果として、負債の借り換え」と「長期支払い能力の評価に関する学習プロセス」の両者を同時に考察することにより、近時の金融危機において見られたような負債の借り換えリスクと企業の支払い能力との間に生じる相互作用を内生的に導き出すことできた。ドリフト項の各時点での事後的な期待値を状態変数とした連続時間の確率微分方程式で表されるモデルに定式化することができたためである。確率微分方程式自体を直接的に解いていく。しかし、定性的な結果が得られない部分については、数値計算に詳しい大学院生を雇用する等して数値計算を実行する。
フローサイトメトリーを用いた血小板活性化測定法の確立

血小板は血栓症の発症に関与していると考えられており、生体内の血小板活性化の状態を知ることは血栓症発症の予知などに有用と考えられる。最近、血小板活性化の測定に血小板表面への活性化抗原の発現をフローサイトメトリー(FCM)にて解析する方法が応用されているが、採血法、抗凝固剤の選択、固定時期、モノクローナル抗体の選択などその測定方法は一定していない。今回、FCMを用いた血小板活性化測定法の確立を目的として、基礎的検討および臨床応用について検討した。In vitroの検討では、活性化のマーカーとしてα顆粒由来のCD62P、ライソゾーム顆粒由来のCD63および活性化時のGPIIb/IIIa複合体を認識するPAC-1抗体が最も感度良く活性化を捉え、次いでライソゾーム顆粒に存在するLAMP-1、LAMP-2に対する抗体である抗CD107aおよびCD107b抗体も活性化を認識したが、トロンビンレセプター抗体であるSPAN12およびWADE15抗体では十分な活性化の把握は出来なかった。採血直後にパラアルデヒド固定あるいは直後にMoAbを添加した後に固定するのが最も望ましいが、ルーチン検査として採血する場合には抗凝固剤と抗血小板剤からなる抗凝固剤カクテルを用いてで採血すると採血後の活性化抗原の発現を抑制することができた。採血した直後に固定した未刺激の全血を用いてFCM法にてCD62P、CD63、PAC-1の発現をみると、健常群と比較し慢性透析群などの生体内の強い血小板活性化が疑われる群では有意に発現の増加がみられたが、糖尿病、ネフローゼ症候群などでは発現の増加傾向はみられるが統計学的に有意ではなかった。しかしながら、これらの群でもコラーゲン刺激後のCD62P、CD63の発現は有意に増加していた。CD36欠損群では陽性群に比べ酸化LDL刺激後のCD62P、CD63の発現は有意に低下していた。血小板は、止血に中心的な役割を果たすばかりではなく、血栓症の発症や動脈硬化の進展にも関与している。したがって生体内の血小板の活性化の程度を知ることは、血栓症発症の予知や、抗血小板剤投与の適応の決定などに重要である。今回、フローサイトメトリーを用いた血小板活性化測定について基礎的検討をおこなうとともに、その臨床的意義について検討した。まず、新規の血小板活性化抗原の発現について検討した。洗浄血小板浮遊液を作成後、トロンビンないしコラーゲンで刺激、一定時間後に固定し、血小板表面に発現する活性化抗原をフローサイトメトリー法にて測定した。CD63はCD62P(p-セレクチン、GMP-140)と比較し、より早くより強く発現された。新規な活性化抗原とされるCD107aおよびCD107bも同様に刺激後の発現の増強を認めたが、CD62Pに比べ軽度であった。活性化されたGPIIb/IIIaと結合するとされるPAC-1も刺激後結合の増強を認めたが、緩徐であった。トロンビンレセプター抗体と考えられているSPAN12抗体とWEDE15抗体のうち、SPAN12は、コラーゲン刺激後に結合の増強を認めたが軽度であった。次に、採血後の血小板活性化の程度を血小板表面へのCD62PおよびCD63の発現ならびに血漿中へのβ-トロンボグロブリンの放出で検討した。

EDTA採血ならびにクエン酸ナトリウム採血では経時的に血小板は活性化されるのに対して、抗凝固剤(EDTA、クエン酸ナトリウム)と抗血小板剤(アデノシン、テオフィリン)の合剤による採血で、氷水中に保つと血小板活性化は抑制された。採血から固定までの検体の保存法と、フローサイトメトリー測定の標準化を確立する。さらに、血小板表面のCD36の有無と血小板活性化の関連をフローサイトメトリーを用いて解析し、血栓症発症のリスクファクターとなるか否かについても検討した。血小板は動脈血栓症の発症や動脈硬化の伸展に関与しており、生体内の血小板活性化の状態を知ることは血栓症発症の予知などに有用と考えられる。最近、血小板活性化の測定に血小板表面への活性化抗原の発現をフローサイトメトリー(FCM)法にて解析する方法が応用されているが、採血法、抗凝固剤の選択、固定時期、活性化抗原の選択などその測定方法は一定していない。今回、FCM法を用いた血小板活性化測定法の確立を目的として、基礎的検討および臨床応用について検討した。In vitroの検討では、活性化のマーカーとしてα顆粒由来のCD62P、ライソゾーム顆粒由来のCD63および活性化時のGPIIb/IIIa複合体を認識するPAC-1抗体が最も感度良く活性化を捉え、次いでライソゾーム顆粒に存在するLAMP-1、LAMP-2に対する抗体である抗CD107aおよびCD107b抗体も活性化を認識したが、トロンビンレセプター抗体であるSPAN12およびWADE15抗体では十分な活性化の把握は出来なかった。採血直後に固定あるいは直後にMoAbを添加した後に固定する必要があるが、ルーチン検査とともに採血する場合にはEDTAなどの抗凝固剤にPGE1やテオフィリンなどの抗血小板剤が混和されたもので採血すると採血後の活性化抗原の発現を抑制することができた。採血した直後に固定した未刺激の全血を用いてFCM法にてCD62P、CD63、PAC-1の発現をみると、健常群と比較し慢性透析群などの生体内の強い血小板活性化が疑われる群では有意に発現の増加がみられたが、糖尿病、高脂血症などの群では3抗原とも発現の増加傾向はみられるが統計学的に有意ではなかった。しかしながら、これらの群ではADPあるいはコラーゲン刺激後のCD62P、CD63、PAC-1の発現は有意に増加していた。CD36欠損群では酸化LDL刺激後のCD62P、CD63の発現は亢進し、未刺激全血でのCD62P、CD63、PAC-1の発現も増加傾向を認めた。
新しいアプローチによる急性胃粘膜障害発生機序の解明-胃粘膜過酸化リン脂質物質測定の開発と応用-

閉塞性黄疸時の急性胃粘膜障害発生機序への脂質過酸化の関与を知るため以下のごとく検討した.SD系ラットに黄疸、対照の2群を作成.2週後に水浸拘束負荷し潰瘍係数、胃粘膜内・肝グルタチオン濃度,胃粘膜内phosphatidylcholine hydroperoxide(PCOOH)を測定した。水浸拘束負荷により両群のUIはともに経時的に増加し、2時間、4時間ともに、黄疸群のUIは対照群に比べて有意に高値を示した。肝および胃粘膜組織内グルタチオン濃度は黄疸群で対照群に比べて有意な低値を示した。胃粘膜組織内PCOOH濃度は水浸拘束負荷のいずれの時点でも黄疸群は対照群に比べて有意な高値を示した。黄疸時の急性胃粘膜障害発生機序には胃粘膜細胞膜を構成するリン脂質過酸化が重要な役割を果たしているものと考えられた。急性胃粘膜障害(以下AGML)発生機序における脂質過酸化の関与について検討する目的で以下の実験を行った。【実験方法】また上記各群に対しラヂカル消去作用を持つグルタチオンを外因性に投与した場合の効果について検討した。【結果】いずれの群においても胃粘膜内PCOOHは水浸拘束負荷により負荷前より有意に増加した。閉塞性黄疸ラットの胃粘膜内PCOOHは水浸拘束前、後いずれも正常ラットに比べ高値を示した。また、これら水浸拘束負荷によるPCOOHの増加はグルタチオンの投与により有意に抑制された。【研究成果】異常の実験結果より以下のことが考えられた。(1)化学発光-高速液体クロマトグラフィー法によるPCOOH測定は胃粘膜においても再現性、感度に優れ、脂質過酸化について検討する上で有用である。(2)閉塞性黄疸にともなうAGMLの発生機序にも脂質過酸化が関与しており、また防御因子のひとつであるグルタチオンも大きく関与している。【今後の展望】以上の成果をもとに、引続き以下の研究を考えている。(1)他の実験的AGMLモデルにおける検討(低酵素、虚血再潅流障害モデルなど)。(2)他の薬剤投与実験(アロプリノール、ビタミンEなど)。低酸素暴露時の急性胃粘膜病変発生における脂質過酸化反応の関与について検討することを目的に,以下の実験を行った.200g前後のSD雄性ラットを無処置群(N群),room air下の単拘束群(C群)及び低酸素拘束群(Hx群)に分けた.C群は1時間および3時間拘束を行った.Hx群はチャンバー内を5%低酸素混合ガスで潅流し1時間(Hx1)および3時間(Hx3)拘束を行った.拘束終了後,エーテル麻酔下に開腹,胃を採取し,粘膜のホモジネートからクロロホルム・メタノール溶液にて脂質を抽出しCL-HPLC法にて粘膜内PCOOHを測定した.その結果,単拘束のみではN群に比べPCOOHの著明な上昇は見られなかった.Hx1群,Hx3ともにN群に比べPCOOHは高値を示し,また,Hx3群はHx1群より高値を示した.同様のモデルでTBA反応物質を脂質過酸化の指標として測定した我々の結果ではC群,Hx群で上昇がみられPCOOHの変化とは異なる傾向を示した.PCOOH, TBA反応物質いずれも脂質過酸化にともなう現象を反映しているが前者が脂質過酸化物を直接定量しているのに対し後者はその2次生成物をも含めて測定しているため,その測定上の意義は異なりPCOOHはより鋭敏に変化するものと考えられる.今回の検討により胃粘膜PCの過酸化は低酸素条件下においてより高度に起きているものと考えられた.
アリル転位に基づく立体選択的な4'-炭素置換ヌクレオシドの合成研究

我々が開発したフェニルセレニドアニオンのアラン錯体を利用して得られる1を原料とした。フェニルセレノ体1は位置選択的なセレノキシドのsyn-脱離反応により本研究の鍵化合物となるアリルアセテート2へ良好な収率で変換することができた。次に、2のアリル転位反応についてルイス酸の種類と当量数を中心に検討を加えた。その結果、塩化メチレン中、2に対して10当量の有機シリコン試剤(3-8)および5当量の四塩化スズを反応させたところ、-78°C以下でアリル転位反応は進行し目的とする4'-炭素置換体9a-14aおよびその4'-エピマ-9b-14bを得ることができた。いずれの有機シリコン試剤を反応させた場合も天然のヌクレオシドと同じ立体配置を有する9a-14aが立体選択的に生成することが判った。以上の結果より本反応は極めて一般性のある合成法になり得る。
好水性植物および微細藻類による水質浄化とその飼料化に関する研究

好水性植物および微細藻類による水質浄化は、得られたバイオマスをいかに有効利用できるかがポイントの一つである。例えば、ホテイアオイの繁茂が環境的脅威となり、その実用化が充分実現化しない今日、特に東南アジア等で撲滅作戦がとられているのは、今のところその害作用防止上やむなき手段である。本研究では、ホテイアオイサイレ-ジ実用化のために必要な技術をいくつか開発した。添加物としては、米ヌカ添加ホテイアオイサイレ-ジの飼料価値を明らかにし、食品製造副産物である醤油カスも4%5%添加で有用であることが分った(ただし、作用機作は米ヌカと醤油カスでは異なると考えられる)。また、好水性バイオマスとしては他にも、ポンテデリア(北米原産の柚水植物)やマコモが有用であることが新たに判明し、さらに検討中である。微細藻類については、海洋性ラン藻(マイアミ大学コレクション)について分析し、120株中、15株が有望であることが分った。さらに、これら有用ラン藻と思われる株のうち、分析に必要な量が培養できた10株について飼料価値を一部分析した結果、粗タンパク含量は、56.1%62.3%と高く、in vitro乾物消化率は、69.7%96.8%とクロレラ等よりもはるかに高いことが分った。また、これらの株は、リノール酸やα-リノレン酸等の(n-3)PUFA(多不飽和脂肪酸)の合計割合が高く、30%以上を示す株がほとんどであった。以上の結果より、好水性植物や微細藻類を組み合せた水質浄化とそのバイオマス利用の可能性が示唆された。近年,農業・生活排水等に起因した窒素,リンによる水圏の富栄養化が急速に進行し,大きな問題となっている。そこで,好水性植物(例えば,ホテイアオイ)や微細藻類を利用して,水中の養分を地上に引き戻し,これを飼料等のバイオマスとして活用する研究を行った。まず,ホテイアオイサイレージ調製に際し,安価で有用な添加物の種類と量を明らかにするため,キャッサバチップ,キャッサバ粉末,米ヌカ,フスマについて検討した。ホテイアオイ収穫後,水分含量を約70%と80%に予乾し,各材料を5%,10%,15%,0%添加し,各添加サイレージを調製した。各添加区において,10%および15%添加処理により,それぞれ添加効果が現れ始めた。キャッサバチップの場合,10%添加で,pHが4.2,乳酸含量が4.5%のサイレージが得られた。キャッサバ粉末の場合,15%添加で,pH4.3,乳酸含量3.5%,NH_3-N/T-Nが4.6%の品質となり,サイレージ調製期間中の可溶性炭水化物消費量は,乾物当り10.7%であった。また,米ヌカ,フスマにおいても同様な効果が認められた。さらに,これら添加サイレージにおいては,乾物消化率の上昇と,中性ディタージェント繊維および酸性ディタージェント繊維含有率の低下が認められた。以上の結果より,水生植物と農業副産物等を組み合わせることにより,水質浄化と新しい飼料資源開発の可能性が示唆された。富栄養化した水圏の浄化を好水性植物(例えば、ホテイアオイ)で行い、収穫後の植物体を飼料等のバイオマスとして活用する研究を行った。本年度はホテイアオイ・米ヌカ(脱脂)サイレ-ジを調製し、肉用育成牛を用い飼料価値を検討した。脱脂米ヌカ添加サイレ-ジの可消化粗タンパク質および可消化エネルギーは、それぞれ9.5%、2.2Mcal/kgであった。米ヌカ添加サイレ-ジのそれは、それぞれ8.9%および2.2Mcal/kgであった。

脱脂米ヌカ添加サイレ-ジの自由乾物摂取量は体重の1.3%で、米ヌカ添加サイレ-ジのそれは0.9%であった。また、乾物消化率は、それぞれ50.3%および51.8%であった。以上の結果より、ホテイアオイと農業副産物(今回は米ヌカ)等を組み合わせることにより、水質浄化と新しい飼料資源開発の可能性が示唆された。好水性植物および微細藻類による水質浄化は,得られたバイオマスをいかに有効利用できるかがポイントの一つである。例えば,ホテイアオイの繁茂が環境的脅威となり,その実用化が充分実現化しなし今日(特に東南アジア等)で撲滅作戦がとられているのは,今のところその害作用防止上やむなき手段である。本研究では,ホテイアオイサイレ-ジ実用化のために必要な技術をいくつか開発した。添加物としては,米ヌカ添加ホテイアオイサイレ-ジの飼料価値を解明し,食品製造副産物である醤油カスも4%5%添加で有用であることが分った(ただし作用機作は異なると考えられる)。また,好水生バイオマスとしては他にも,ポンテデリア(北米原産)やマコモが有用であることが新たに判明しつつある。微細藻類については,海洋性ラン藻(マイアミ大学コレクション)について分析し,120株中,15株が有望であることが分った。さらに,これら有用ラン藻と思われる株のうち,分析に必要な量が培養できた10株について飼料価値を一部分析した結果,粗タンパク含量は56.162.3%と高く,in vitro乾物消化率は69.796.8%とクロレラ等よりもはるかに高いことが分った。また,これらの株は,リノール酸やα-リノレン酸等の(n-3)PVFA(多不飽和脂肪酸の合計割合が高く,30%以上を示す株がほとんどであった。以上の結果より,好水性植物や微細藻類を組み合せた水質浄化とそのバイオマス利用の可能性が示唆された。