hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎機能低下にともなう骨カルシウム代謝異常の新しい病態と治療に関する研究

血液透析技術の進歩により,腎不全患者の社会復帰が可能となったが,骨病変などの合併症がその大きな障害となっている.当研究では,その中で無形成骨の発症に関与する,骨のPTHに対する抵抗性の機序を中心に検討を行った.(1)PTH分解産物の検討1-84PTHのみを検出するwhole PTHアッセイを用いて検討したところ,腎不全のいずれの時期においても,従来のintact PTHアッセイは7-84PTHフラグメントを測りこんでいたことが明らかになった.また,7-84PTHの蓄積に腎機能の低下が大きな役割を果たしていることを証明した.(2)モデルラットにおけるPTH抵抗性の検討10週齢SD系雄性ラットに,甲状腺副甲(TPTx)を施し,さらに1/2,3/4,5/6腎切除(Nx)またはsham手術を行い,rat PTH(1-34)を0.1μg/kg/hrで持続投与し6週間飼育した.TPTx-Nx群は,TPTx-sham群に比し,全て低回転骨に移行しており,類骨量,骨形成率の低下は腎機能低下の程度に依存しており,活性炭製剤AST120を経口投与したところ,骨芽細胞機能,骨形成の改善がみられた.したがって,腎不全で蓄積する何らかの物質が骨のPTHに対する抵抗性を惹起する可能性がある.PTHによって骨芽細胞に誘導されるRANKLが破骨細胞に作用するのをブロックするOPGの動態を検討したところ,腎機能の低下とともに上昇し,長期透析患者では正常の5倍に達した.骨組織との比較を行ったところ,OPG濃度は,ES/BSと有意な負の相関関係をしめし,同等のPTHレベルでも,OPGが高い方が骨吸収は低下していた.したがって,腎不全においてはOPGが蓄積するために,破骨細胞の活性化が低下している.血液透析技術の進歩により,腎不全患者の社会復帰が可能となったが,骨病変などの合併症がその大きな障害となっている.当研究では,その中で無形成骨の発症に関与する,骨のPTHに対する抵抗性の機序を中心に検討を行った.(1)PTH分解産物の検討1-84PTHのみを検出するwhole PTHアッセイを用いて検討したところ,腎不全のいずれの時期においても,従来のintact PTHアッセイは7-84PTHフラグメントを測りこんでいたことが明らかになった.また,7-84PTHの蓄積に腎機能の低下が大きな役割を果たしていることを証明した.(2)モデルラットにおけるPTH抵抗性の検討10週齢SD系雄性ラットに,甲状腺副甲(TPTx)を施し,さらに1/2,3/4,5/6腎切除(Nx)またはsham手術を行い,rat PTH(1-34)を0.1μg/kg/hrで持続投与し6週間飼育した.TPTx-Nx群は,TPTx-sham群に比し,全て低回転骨に移行しており,類骨量,骨形成率の低下は腎機能低下の程度に依存しており,活性炭製剤AST120を経口投与したところ,骨芽細胞機能,骨形成の改善がみられた.したがって,腎不全で蓄積する何らかの物質が骨のPTHに対する抵抗性を惹起する可能性がある.PTHによって骨芽細胞に誘導されるRANKLが破骨細胞に作用するのをブロックするOPGの動態を検討したところ,腎機能の低下とともに上昇し,長期透析患者では正常の5倍に達した.骨組織との比較を行ったところ,OPG濃度は,ES/BSと有意な負の相関関係をしめし,同等のPTHレベルでも,OPGが高い方が骨吸収は低下していた.したがって,腎不全においてはOPGが蓄積するために,破骨細胞の活性化が低下している.腎不全における骨のPTHに対する抵抗性と無形成骨の発症機序を解明する目的で,動物モデルを試作し,検討した.10週齢SD系雄性ラットに,甲状腺副甲状腺摘除(TPTx)を施し,さらに1/2,3/4,5/6腎切除(Nx)またはsham手術を行い,rat PTH(1-34)を0.1μg/kg/hrで持続投与した.飼料はCa 2.0%, P1.0%を用い6週間飼育し,血清分析並びに骨形態計測を行った.TPTx-Nx群は,TPTx-sham群に比し,全て低回転骨に移行ており,類骨量,骨形成率の低下は腎機能低下の程度に依存していた.血清Ca, P,ビタミンD濃度に有意な差はなかった.この類骨量,骨形成率の低下は,週3回4週間のPTHの間歌投与によって用量依存性に改善した.したがって,腎不全で蓄積する何らかの物質が骨のPTHに対する抵抗性を惹起する可能性がある.次に,PTHによって骨芽細胞に誘導されるRANKLが破骨細胞に作用するのを阻害するosteoprotegerin(OPG)の動態を,腎不全患者において検討した.血清OPG濃度はは,腎機能の低下とともに上昇し,残腎機能のない長期透析患者では正常の5倍に達していた.血液透析による除去はなされず,腎移植によって低下することから,腎臓がOPGのクリアランスに重要な臓器であることがわかった.この蓄積したOPGは試験管内でRANKLを結合する能力を保持していたので,骨組織との比較を行った.OPG濃度は,ES/BSと有意な負の相関関係をしめし,同等のPTHレベルでも,OPGが高い方が骨吸収は低下していた.したがって,腎不全においてはOPGが蓄積するために,破骨細胞の活性化が低下している.

この異常は腎不全ではかならず存在するが,PTHがきわめて高い場合にはマスクされていたと考えられる.この他に,腎不全において1-84PTHの分解産物の7-84PTHが蓄積し,従来のintact PTH assayはPTH活性を過大評価していたことが明らかになった.本研究では,腎不全における骨の副甲状腺ホルモン(PTH)に対する抵抗性と無形成骨の発症機序の解明を目的として,臨床研究ならびに基礎研究を昨年度より継続して進めた.まず臨床では,副甲状腺摘除術直後のPTH濃度の低下速度を従来のアッセイと新しいアッセイで比較検討したところ,腎不全患者では,抑制性に働く7-84PTH濃度の低下が緩徐で,腎機能の低下が大きく関与していることがわかった.また,すでに腎不全患者で血中に蓄積していることと骨吸収と負の相関を呈することを示していたosteoprotegerin(OPG)に関しては,透析によって除去されないこと,さらに新しいビタミンD誘導体であるmaxacalcitriol治療によってかえって抑制されることを明らかにした.一方,昨年度に腎不全にともなう低回転のモデルをすでに確立していたが,腎不全の程度と骨回転の抑制度が比例することから,何らかの尿毒物質が蓄積し、骨回転を低下させる可能性を考えた.すでに動物やヒトにおいて尿毒物質を吸着することが知られているAST120を経口投与したところ,抑制されていた骨回転の改善が確認された.さらに,AST120で血中濃度が低下する既知の尿毒物質はin vitroで骨芽細胞の増殖を抑制された.したがって,腎不全で蓄積する尿毒物質が,骨芽細胞に対する直接作用してその機能を抑制する可能生が示唆された.以上のように,腎不全で骨回転を低下する機序を複数明らかにすることが出来た.これらは,実際の治療法の確立に大きく貢献すると思われる.
2000年代フランスにおける「ポスト構造主義以後」の存在論とその国際的受容の研究

本研究では、「ポスト構造主義以後」の存在論の顕著な動向である「思弁的実在論」の分析と紹介を行った。なかでもフランスのカンタン・メイヤスーを中心的に扱い、英語圏のグレアム・ハーマンらと比較しつつ、思弁的実在論の核心を「絶対的無関係」として明確化していった。かつ、その考察のなかで、ジル・ドゥルーズにおける関係の「切断」の重要性を示す議論の練り上げもなされた。最終的には、思弁的実在論における「無関係論」は、事物についての多様な解釈可能性を擁護する従来の人文学からは区別され、それに並置される哲学的観点として、事物の「無解釈的」な存在様態を捉えるものである、という結論に至った。2013年度は、ポスト構造主義以後の存在論の特徴として「関係」の「切断=無関係化」という論点に注目し、クァンタン・メイヤスーやグレアム・ハーマンらによる「思弁」哲学の状況、いわゆる「思弁的実在論Speculative Realism, SR」に関する文献読解を行った。まず、6月に台北で開催された「Asian Frontiers Forum: Questions Concerning Life and Technology after 311」および「The First International International Deleuze Studies in Asia Conference」に参加し、ドゥルーズ(&ガタリ)における「切断」の概念を因果関係の切断として解釈することで、メイヤスーらの議論へ橋渡しする解釈を提示した。この機会に国内外の研究者から意見を得ることで錬成されたメイヤスー/ハーマン解釈を、単著『動きすぎてはいけないージル・ドゥルーズと生成変化の哲学』に含め、10月に刊行した。以後、本書に関する対談や解説により、国内においてポスト構造主義以後(ないしポスト・ポスト構造主義)をめぐる関心の活性化に努めた。次年度は、上記SRに対する精神分析的解釈(SRに対する「欲望」の解釈)を行う予定であり、予備考察を12月に東京大学で開催されたシンポジウム「フィクションと出来事」において発表した。以上の過程において、関連する資料の収集を行った。平成26年度は、クァンタン・メイヤスー『有限性の後で』の翻訳を進めながら、メイヤスーら「思弁的実在論」とかつてのポスト構造主義(ジル・ドゥルーズなど)との関係、および「新しい唯物論New Materialism」と呼ばれる人文学の状況について、文献読解を行い、かつ紹介活動にも努めた。6月には、大阪大学で開かれた「The 2nd International Deleuze Studies in Asia Conference」に参加し、本研究にとって主導的な観念である「無関係」をめぐる問いの一環として、ドゥルーズにおける他者の位置づけについて再検討した。同月、パリにてメイヤスー氏と面会し、「偶然性」など氏の主要なテーマについて説明を得た。また、パリ第4大学で行われた「Theatre, Performance, Philosophy Conference 2014」に参加し、現代において哲学を「いかに語るか」の可能性を多様に考える議論に触れると共に、登壇者の一人であったカトリーヌ・マラブー氏と意見交換を行うこともできた。年度の後半には、『現代思想』誌2015年1月号での特集「現代思想の新展開ー思弁的実在論と新しい唯物論」に関わり、本研究で調査を行っている国際的な論況について概説を提示した。ほかにも、紹介活動の役割をもたせた研究発表を行ってきた。同時に、「無関係」論を背景とした文化研究の試みも発表してきた(文学に関する考察など)。国内において、「ポスト・ポスト構造主義」と呼びうる段階への関心は、アートや建築など様々な領域で高まっている。最終年度である平成27年度は、「思弁的実在論」および「新しい唯物論」に関する前年度までの考察を総合し、その社会的意義の検討、および芸術・文化論への応用を行った。また、カンタン・メイヤスー『有限性の後で』の翻訳を完成させ(大橋完太郎・星野太との共訳)、議論の構図を示す解説文を付して、平成28年1月に出版した。本年度において、本研究の主導概念である「無関係性」は、「秘密」と言い換えられ、そして最終的にそれは、「解釈」に対して絶対的に無関係なもの=「無解釈的なもの」として規定された。従来の人文学においては、事物について多様な解釈可能性を肯定することが基本線であったとすれば、事物について理念的に「無解釈性」を想定することは、従来の人文学からの逸脱であり、この想定と従来の解釈的たる人文学とを「並立的」に同時作動させる、という立場を、本研究の最終的な立場として練り上げた。「秘密」という論点は、誰もが解釈空間を共有するための「エビデンス」の重視が形骸的に肥大していると目される現代社会への批判に応用された。またそれは、建築論の文脈では、過剰な空間共有への批判という文脈にも応用された。本年度は、総合的な成果を英語で発表することに注力し、10月には台湾において、エビデンスの問題と「思弁的実在論」研究の関係について発表を行った。12月には、ロンドンのキングストン大学CRMEP(現代ヨーロッパ哲学研究センター)にて、日本におけるドゥルーズ解釈史を紹介しつつ、無関係性論の観点からドゥルーズを再読する可能性について発表を行った。さらにアレクサンダー・ギャロウェイ氏とのメール対談も行った。当初計画していた単著は年度内には刊行できなかったが(執筆中である)、その主な論点は、本年度の中心的業績である論文「思弁的実在論と無解釈的なもの」に含まれている(これは台湾での発表の改稿版である)。

本研究では、「ポスト構造主義以後」の存在論の顕著な動向である「思弁的実在論」の分析と紹介を行った。なかでもフランスのカンタン・メイヤスーを中心的に扱い、英語圏のグレアム・ハーマンらと比較しつつ、思弁的実在論の核心を「絶対的無関係」として明確化していった。かつ、その考察のなかで、ジル・ドゥルーズにおける関係の「切断」の重要性を示す議論の練り上げもなされた。最終的には、思弁的実在論における「無関係論」は、事物についての多様な解釈可能性を擁護する従来の人文学からは区別され、それに並置される哲学的観点として、事物の「無解釈的」な存在様態を捉えるものである、という結論に至った。昨年度に予定していたメイヤスー氏との面会は本年度に行われることになった。本年度後半は、国内での研究・紹介活動に集中したため、当初予定されていたマラブー氏らとの議論は、本格的な形では、次年度に行われる予定である。最終年度である次年度には、本研究を総合した単著を刊行するため、執筆を進めている。また、「思弁的実在論」「新しい唯物論」に関して国内の議論がしだいに活性化していることは、『10+1 website』2015年2月の特集「空間からエレメントへーニュー・マテリアリズムの現在」などからも確認できる。哲学最終年度である次年度には、思弁的実在論と新しい唯物論に関し、精神分析的解釈を含めて考察する単著を刊行する予定である。海外活動としては、現時点では10月に台湾での英語発表が決定しており、また、年度後半にマラブー氏が所属するキングストン大学での議論・発表を計画している。また、ポスト構造主義以後の観点から芸術・文化研究の状況を検討することも、継続して行われる。台北での英語発表、単著の刊行は予定に沿って達成され、また12月に行った東京大学での発表は、次年度の研究の着火点になるものである。加えて『現代思想』誌の2014年1月号では「ポスト・ポスト構造主義」の特集企画に関わり、国内の哲学研究の状況に一石を投じることができたと考えている。当初、本年度はメイヤスー氏に面会するための渡仏を予定していたが、単著刊行に注力したため、延期されることになった。本年度は、国内発表の依頼を多く受けたことにより、海外での調査・発表が延期されたためである。次年度は、思弁的実在論(SR)に対する精神分析的解釈を軸とした単著を刊行する計画である。その過程で、海外の研究機関へ渡航し、ポスト構造主義以後の存在論をめぐる国際的な関心の有り様を調査する予定である。また、本研究では、最終年度において、ポスト構造主義以後の観点から芸術・文化研究の状況を検討することを計画しているが、そのための調査・文献収集を次年度から着手する。次年度は、海外渡航の予定を再整理し、英語での発表のために旅費を支出する予定である。また、単著刊行のための文献購入に加え、ポスト構造主義以後の観点からの芸術・文化研究へと進むため、視聴覚資料の購入も行う予定である。本年度は、単著のとりまとめに注力し、海外での研究打ち合わせを次年度以後に延期した。また、単著を土台としての考察によって今後調査するべき資料の状況を改めて整理した。
タイ国チーク人工林における間伐が水循環、炭素循環に与える影響の研究

タイ国北部のチーク人工林において、間伐を行う処理区と対照区を設け、間伐が水循環、と炭素循環に与える影響を調べた。調査したチーク林は、ほぼ平坦な地形に植栽された約40年生のチーク林の130m×200mの区画である。これを4分割し、その一つを2013年3月に本数密度30%、もう一つを2014年3月に本数密度50%の間伐を行った。チーク人工林を含む落葉性熱帯季節林は、降雨の季節性と乾季の落葉の影響で林床日射量が大きい時期があり、地温、土壌呼吸量が大きい季節変化を示す。間伐前および間伐しない対照区と間伐区における林内外気象環境を対比するとともに、地温、土壌呼吸、樹冠遮断量の変化を対比した。タイ国北部のチーク人工林(18。25'N,99Q43'E,標高380m)において、強度を変えた間伐を行う間伐区と対照区を設け、間伐に伴う水・エネルギー・炭素循環観測を行い、その影響を現地観測によって評価する研究を進めた。間伐調査区は、ほぼ平坦な地形に成立する約40年生チーク人工林の中の130m×200mの区画である。これを4区分し、2区画を間伐しない対照区、弱い間伐と強い間伐をする2つの間伐区とし、間伐前の観測を行うとともに、2013年3月に1区画の間伐を行った。間伐が木材生産を含む多面的機能に与える影響を評価するための観測項目は、樹木の直径と樹高から求める蓄積量変化、リターフォール量、地温、土壌水分、樹冠遮断量、土壌呼吸量などで、観測結果が集計整理された。本年度は特に、間伐による葉量変化の影響が直ちに生ずることが想定される林内日射量と地温について、間伐前の状態を把握する測定と解析を集中的に進めた。落葉性の熱帯季節林の地温は、温帯に比べて気温の季節変化が小さいが、展葉・落葉の影響を受ける。rainy seasonからcool dry seasonにかけては樹冠が閉鎖し、気温の影響を大きく受け、cooldryseason中に落葉がはじまりhot dry seasonに完全に落葉すると、林床到達日射が増加して地温は林内日射量に大きく規定される。十分に生長したチーク林では、立木密度の違いが地温に与える影響は少ない。rainy seasonにはどのプロットでも樹冠が閉鎖し、dry seasonには開放されるからである。しかし、間伐直後には展葉が進んだ時期でも葉量が減り林床に達する日射量と地温に差が出ることが予測される。また、これまでに進めた間伐前のチーク林の蒸散、炭素吸収量を評価する観測タワーによるフラックス観測と地表面における観測結果について、2報の論文を公表した。タイ国のチーク人工林(18°25'N, 99°43'E,標高389m)において、間伐を行う間伐区と対照区を設け、間伐に伴う水・エネルギー・炭素循環観測を行い、その影響を明らかにする研究を進めた。間伐調査区は、ほぼ平坦な地形に成立する約40年生のチーク人工林の中の130m×200mの区画である。これを4区分し、その一つを2013年3月、もう一つを2014年3月に間伐した。間伐が木材生産を含む森林の多面的機能に与える影響を評価するための観測項目は、樹木の直径、樹高、蓄積量、リターフォール量、地温、土壌水分、樹冠遮断量、土壌呼吸量等であり、気温、湿度、日射量など樹冠上の気象観測結果とともに集計整理した。間伐後の観測記録の多くは現在解析中であり、間伐前の状態における当該チーク林の落葉・展葉の季節性、年蒸発散量とその年々変動、樹液流速の季節変化などの解析結果を公表した。チーク人工林を含む落葉性の熱帯季節林では、温帯に比べ気温の季節変化が小さいが、展葉・落葉の影響を受けて、地温や地温の影響を受ける土壌呼吸量が大きい季節変化を示す。間伐により葉の量が減少するので、地温、土壌呼吸量が間伐の影響を大きく受けることが想定されているため、地温、土壌呼吸量について集中した解析を進めた。間伐後の変化を比較する間伐前の状態の評価はすべて終了し、最終年度において間伐影響評価を行う準備が整えられた。

間伐調査区は、ほぼ平坦な地形に成立する約40年生のチーク人工林の中の130m×200mの区画である。これを4区分し、その一つを2013年3月、もう一つを2014年3月に間伐した。間伐が木材生産を含む森林の多面的機能に与える影響を評価するための観測項目は、樹木の直径、樹高、蓄積量、リターフォール量、地温、土壌水分、樹冠遮断量、土壌呼吸量等であり、気温、湿度、日射量など樹冠上の気象観測結果とともに集計整理した。主として間伐前の状態における当該チーク林の落葉・展葉の季節性、年蒸発散量とその年々変動、樹液流速の季節変化などの解析結果を公表している。チーク人工林を含む落葉性の熱帯季節林では、温帯に比べ気温の季節変化が小さいが、展葉・落葉の影響を受けて、地温や地温の影響を受ける土壌呼吸量が大きい季節変化を示す。間伐により葉の量が減少するので、地温、土壌呼吸量が間伐の影響を大きく受けることが想定されており、地温、土壌呼吸量について集中した解析を進めた。事前の予想と異なった点は、間伐した木の萌芽の成長が大きく上層樹冠の葉の量は間伐後に減少したが、萌芽を含む下層植生量の増加がみられ、林床日射量の変化は小さいものであった。このため、地温、土壌呼吸量の間伐前後の変動に関する解析に時間をかけて慎重に行う必要が生じている。26年度が最終年度であるため、記入しない。森林水文学26年度が最終年度であるため、記入しない。間伐区の設定、間伐の実施、観測の実施と観測結果の集計整理が、順調に進められた。当初計画の2区画での間伐の実施を、1区画つつ2面にわたって行うことにした点が、主な変更点である。研究上の支障はないが、当初以上の進捗とは言えないので(2)の評価とした。間伐区の設定、間伐前の観測の実施、間伐の実施、間伐後の観測の実施と観測記録集計が、順調に進められた。当初計画で、2区画の間伐を同時に行う計画を、昨年度に1区画づつ2年で行う計画に変更している。本年度は、3月に2区画目の間伐が予定通り実施された。また、地温、土壌呼吸量をはじめ、チーク林の落葉・展葉の季節性、年蒸発散量とその年々変動、樹液流速の季節変化などに関して、観測記録が解析され、論文としての投稿、公表も順調に進展している。チーク林の間伐は現地の乾季に行うことが適当で、間伐の実施が3月に限られるという時期の制約があるため、当初計画以上の進展との評価は困難だが、当初計画通り研究が進んでいる。調査計画の変更点は、当初計画の2区画での間伐の実施を、1区画つつ2年にわたって行うことにし、次年度に2区画目の間伐を行うことである。本年度の1区画間伐により、現地作業の手法が確立したので、2年次に分けての間伐実施は研究実施において合理的な判断であったといえる。現地での観測計画は、当初計画と大きい変更なしに進める。昨年度に2区画の間伐を同時に行う計画を、1区画づつ2年で行う計画に変更し、本年度に2区画目の間伐が実施完了した。本年の間伐区は、昨年度よりも伐採する木が多く、作業量も多いものであったが、昨年度の1区画実施によって現地作業の手法が確立していたので順調に進められた。次年度は、間伐後の観測期間となるが9月までに主要な現地観測を終了し、10月以降をデータ解析と研究成果とりまとめに主力を注ぎたい。この研究計画は、当初の予定通りで、変更はない。次年度の研究経費についても、当初計画に大きい変更はなく執行予定である。当初計画の初年度での2区画での間伐の実施を、1区画つつ2年にわたって行うことにより、1年次目の調査経費に残余が生じたもので、次年度に行う2区画目の間伐の経費に用いられる。その他の経費は、当初計画と変更はない。
植物のセンチュウ抵抗性に果たす葉緑体関連物質の役割解明と新規シグナル物質の探索

土壌中に生存する植物寄生性センチュウは作物の根等に寄生し生活し、甚大な被害を引き起こす重要微小害虫である。近年、病原体を直接殺さずに植物免疫を活性化することで防除を発揮する抵抗性誘導物質が着目されている。糸状菌やウイルスなどの病原体に対する抵抗性誘導物質についてはサリチル酸などをはじめその実体や作用機構も含めよく研究されているが、センチュウに対する抵抗性誘導物質に関する情報は限られている。本研究では、先行研究により見出したサツマイモネコブセンチュウ(以下、センチュウと略記)抵抗性誘導物質候補であるフィトール等葉緑体関連代謝産物の上流・下流で機能する植物因子の同定・機能解析等を通じて作用機構を解明し、当該物質のセンチュウ抵抗性に果たす役割を解明するとともに、シロイヌナズナ根へのスクラレール処理に伴う地上部でのクロロフィル分解に関わる未知シグナル物質を探索することを目的として研究を行う。平成30年度は、昨年度までに見出した、クロロフィル分解に関わるシグナル物質の探索を引き続き行った。具体的には、本報告者らによる先行研究においてセンチュウ抵抗性を誘導するスクラレオール(ジテルペノイドの一種)を処理したシロイヌナズナの地上部(主に葉)ではクロロフィル分解を伴う壊死が起こることを見い出し、本知見を踏まえ、スクラレオール処理シロイヌナズナからクロロフィル分解を指標とする植物成分の精製を進めた。活性成分は単一の物質ではなく、複数の物質であり、構造解析の結果から、これらはstigmasterolやcampesterol等のphytosterol類であることが判明した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。土壌中に生存する植物寄生性センチュウは作物の根等に寄生し生活し、甚大な被害を引き起こす重要害虫である。近年、病原体を直接殺さずに植物免疫を活性化することで防除を発揮する抵抗性誘導物質が着目されているが、センチュウに効くそのような物質はほとんど知られていない。本研究では、先行研究により見出したセンチュウ抵抗性誘導物質候補であるフィトール等葉緑体関連代謝産物の上流・下流で機能する植物因子の同定・機能解析等を通じて作用機構を解明し、当該物質のセンチュウ抵抗性に果たす役割を解明するとともに、根から葉への未知シグナル物質を探索することを目的として研究を行う。本年度は、フィトールの作用機構の解明の足掛かりとして、フィトール応答性遺伝子の同定を試みた。具体的には、フィトールを処理したシロイヌナズナ根において発現変動がみられる遺伝子群の網羅的解析を行った。その結果、植物ホルモンであるエチレン応答性遺伝子が複数見出された。見出されたこれら遺伝子については定量PCRにより発現誘導が起きることが確認できた。エチレン応答性遺伝子の発現誘導が起きることと相関して、フィトールを処理したシロイヌナズナではエチレンの放出量が高まることが示された。病害虫抵抗性に関わる他の植物ホルモンであるジャスモン酸やサリチル酸については、エチレンに対して観察されたこのような表現型は見られなかった。フィトール生成に関与するchlorophyllaseなどの機能が喪失・低下したシロイヌナズナ変異株を用いた抵抗性検定を行ったところ、フィトールによるセンチュウ抵抗性の程度が変化する傾向が見られたことから、来年度再現性を確認する。センチュウ侵入に応じて地上部で起こるクロロフィル分解に関わる新規シグナル物質の探索については、スクラレオール処理根中に地上部のクロロフィル含量の低下を起こす活性を検出できた。フィトールのシグナル伝達においてエチレンの関与を示唆するデータを得るとともに、新規シグナル物質についても葉緑体分解活性を起こす物質の存在が検出できるなど、おおむね順調に進展した。本年度は、昨年度までにフィトール応答性遺伝子として同定したエチレン合成・シグナリング遺伝子のセンチュウ抵抗性に果たす役割を明らかにすることを目的に研究を行った。エチレンシグナル伝達因子の変異株であるEIN2ではフィトールによるセンチュウ抵抗性が減衰していたことからエチレンの重要性が証明された。このような抵抗性の減衰はサリチル酸やジャスモン酸のシグナル伝達因子の変異株では見られなかったことから、フィトールによるセンチュウ抵抗性にはサリチル酸やジャスモン酸は関与しないことが示唆された。また、フィトール定量分析の結果、ネコブセンチュウ接種後のシロイヌナズナ根において内生トコフェロールの増加が検出できた。クロロフィル分解に関わる新規シグナル物質の探索については、クロロフィル分解を指標にスクラレオール処理植物から当該物質の精製を試み、強い活性を示す脂質性物質(既知物質)を同定することに成功した。当初計画した通り、フィトールによるセンチュウ抵抗性のシグナル伝達においてエチレンの関与を証明するデータを得るができた。

また、クロロフィル分解に関わるシグナル候補物質を単離同定することができた。このように研究はおおむね順調に進展した。土壌中に生存する植物寄生性センチュウは作物の根等に寄生し生活し、甚大な被害を引き起こす重要微小害虫である。近年、病原体を直接殺さずに植物免疫を活性化することで防除を発揮する抵抗性誘導物質が着目されている。糸状菌やウイルスなどの病原体に対する抵抗性誘導物質についてはサリチル酸などをはじめその実体や作用機構も含めよく研究されているが、センチュウに対する抵抗性誘導物質に関する情報は限られている。本研究では、先行研究により見出したサツマイモネコブセンチュウ(以下、センチュウと略記)抵抗性誘導物質候補であるフィトール等葉緑体関連代謝産物の上流・下流で機能する植物因子の同定・機能解析等を通じて作用機構を解明し、当該物質のセンチュウ抵抗性に果たす役割を解明するとともに、シロイヌナズナ根へのスクラレール処理に伴う地上部でのクロロフィル分解に関わる未知シグナル物質を探索することを目的として研究を行う。平成30年度は、昨年度までに見出した、クロロフィル分解に関わるシグナル物質の探索を引き続き行った。具体的には、本報告者らによる先行研究においてセンチュウ抵抗性を誘導するスクラレオール(ジテルペノイドの一種)を処理したシロイヌナズナの地上部(主に葉)ではクロロフィル分解を伴う壊死が起こることを見い出し、本知見を踏まえ、スクラレオール処理シロイヌナズナからクロロフィル分解を指標とする植物成分の精製を進めた。活性成分は単一の物質ではなく、複数の物質であり、構造解析の結果から、これらはstigmasterolやcampesterol等のphytosterol類であることが判明した。フィトール生成に関与するchlorophyllaseなどの機能が喪失・低下したシロイヌナズナ変異株を用いた抵抗性検定については、初年で得られた結果の再現性を確認する。新規シグナル物質については、その存在が検出できた物質の精製を進める。クロロフィル分解に関わるシグナル候補物質として同定した脂質性物質の特性や作用機構の解析を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
惑星間空間における非熱的粒子群の起源と加速機構

超熱粒子から銀河宇宙線に到る広いエネルギー領域にわたる非熱的な粒子群の核成分、エネルギースペクトル、時間変動等を、惑星間空間において多点・同時の連続観測を通して、太陽圏の全体像を把握することが目的である。以下に研究成果の概要をまとめる。○宇宙線異常成分のアルゴンと硫黄を世界で初めて観測した。○宇宙線のモジュレ一ションは、高緯度まで存在することを示した。○太陽共回転相互作用領域(ClR)からの1AUで観測される高エネルギー粒子は、磁場のセクター境界を過ぎた後も連続的なエネルギーの増加を示す。ClR粒子イベントに関係した宇宙線の強度減少は、粒子強度や太陽風速度の増加量との間には良い相関が有る。○惑星間空間衝撃波の擾乱領域での宇宙線の平均自由行程は、通常の惑星間空間のおよそ5倍以下である。○惑星間駆動衝撃波による加速粒子の時間強度変動は、発生した太陽経度に依存することを確認した。○太陽中性子は、核子間のカスケード過程により、太陽大気中で多量の低エネルギー中性子を作る。○フレアに関係したイオンは、フレアプラズマ内での共鳴波動-粒子相互作用により特徴的な組成比を持つ。○インパルシブ・フレアにおける、カスケーディング・アルヴェン波による加速を提唱した。○地球磁気圏尾部におけるリコネクションについて、異常抵抗モデルを用いてテスト粒子シミュレーションを行い、陽子加速は3つの領域で効果的になされることを示した。○リコネクション領域では、ショック前面で粒子が湾曲ドリフトを持つ時、大きな加速が起こる。以上のように、太陽表面での粒子加速に伴い、惑星間空間の粒子環境は著しく変動し、これらの活動により地球磁気圏はもとより太陽圏全般も大きな影響を受け、それらの複雑な結合系の様子が部分的ではあるがその理解を深めることができたと考えている。「11.研究業績」で示すように多くの科学的成果が得られ、有意義な国際共同研究を行うことができた超熱粒子から銀河宇宙線に到る広いエネルギー領域にわたる非熱的な粒子群の核成分、エネルギースペクトル、時間変動等を、惑星間空間において多点・同時の連続観測を通して、太陽圏の全体像を把握することが目的である。「11.研究業績」で示すように多くの科学的成果が得られ、有意義な国際共同研究を行うことができた太陽・惑星間空間・地球の結合系で起こる大規模な磁場エネルギー解放の諸現象では、非熱的粒子群が観測される。それらの衛星観測データ、地上観測データの解析、計算機シミュレーションを介して、エネルギー解放メカニズムや、粒子の加熱・加速・伝播の物理過程の研究を発展させた。1.GEOTAILとWINDの重粒子検出器により、静穏期における3150MeV/nの宇宙線強度解析の結果、宇宙線異常成分He,C,N,O,Ne,S,Arの増加を観測した。第一電離ポテンシャル10.4eVの硫黄成分を世界で最初に検出した。局所星間空間における粒子のFIP依存性に関する理解を更に明らかにした。2.太陽共回転相互作用領域CIRの形成過程のプラズマ条件、CIRイオン強度の増加量、銀河宇宙線強度の減少量、との関係が明らかになってきた。また、回帰的なCIRが外太陽圏に伝播する間にCIRが融合し、MIRを形成して長期間MIR存在する事で、宇宙線強度が長期間減少する事が明らかになった。3.太陽フレア-での爆発的高エネルギー現象が、磁場の高速再結合機構により成長して蓄積された磁場エネルギーを一気に解放する。これによりフレア-現象が良く説明できる事を示した。更に、MHDシミュレーションで得られる電磁場データから、粒子軌道の計算をして粒子の加速機構について研究を進める。4.地球磁気圏尾部での低温粒子の加熱機構として、スローショック前面のフォアショックでの粒子の電磁サイクロトロン波との相互作用を提案した。磁気圏尾部で存在する3種類の粒子(H+,He++,O+)の共存から、太陽風の磁気圏尾部への寄与の重大さを示し、O+とプロトンの起源機構の違いを示した。

超熱粒子から銀河宇宙線に到る広いエネルギー領域にわたる非熱的な粒子群の核成分、エネルギースペクトル、時間変動等を、惑星間空間において多点・同時連続観測を通して、太陽圏の全体像を把握することが目的である。以下に研究成果の概要をまとめる。○宇宙線異常成分のアルゴンと硫黄を世界で初めて観測した。○宇宙線のモジュレーションは、高緯度まで存在することを示した。○太陽共回転相互作用領域(CIR)からの1AUで観測される高エネルギー粒子は、磁場のセクター境界を過ぎた後も連続的なエネルギーの増加を示す。CIR粒子イベントに関係した宇宙線の強度減少は、粒子強度や太陽風速度の増加量との間には良い相関が有る。○惑星間空間衝撃波の擾乱領域での宇宙線の平均自由行程は、通常の惑星間空間のおよそ5倍以下である。○惑星間駆動衝撃波による加速粒子の時間強度変動は、発生した太陽経度に依存することを確認した。○太陽中性子は、核子間のカスケード過程により、太陽大気中で多量の低エネルギー中性子を作る。○フレアに関係したイオンは、フレアプラズマ内での共鳴波動-粒子相互作用により特徴的な組成比を持つ。○インパルシブ・フレアにおける、カスケーディング・アルヴェン波による加速を提唱した。○地球磁気圏尾部におけるリコネクションについて、異常抵抗モデルを用いてテスト粒子シミュレーションを行い、陽子加速は3つの領域で効果的になされることを示した。○リコネクション領域では、ショック前面で粒子が湾曲ドリフトを持つ時、大きな加速が起こる。以上のように、太陽表面での粒子加速に伴い、惑星間空間の粒子環境は著しく変動し、これらの活動により地球磁気圏はもとより太陽圏全般も大きな影響を受け、それらの複雑な結合系の様子が部分的ではあるがその理解を深めることができたと考えている。「11.研究業績」で示すように多くの科学的成果が得られ、有意義な国際共同研究を行うことができた。
劇症肝炎における肝再生不全成立機序の解明

劇症肝炎の死亡率が高い理由の一つとして重症障害肝での肝再生不全状態を想定し、動物モデルで肝炎劇症化の機序を明らかにすると共に肝再生周節因子の検出系を確立する事によってこの肝再生不全因子を追求した。研究成果は以下のとうりである。1.動物モデルにおける肝炎劇症化の機序肝類洞内フィブリン沈着が循環障害から広汎肝壊死を惹起する事、この肝血管内凝固は肝類洞壁内皮細胞の障害を伴う場合にのみ起こり、さらに、肝類洞壁内皮細胞障害は伊東細胞の障害や活性化された肝マクロファ-ジから放出される活性酸素やサイトカインによりもたらされることを複数のモデルで証明した。肝炎劇症化に関与しうると推定された。2.肝再生調節因子検出系の確立ラットの部分切除肝を用いて肝再生調節因子の作用点をも含めて評価できる肝再生指標をpolyamine代謝に注目し検討したところ、肝再生に必須なputrescineの律速酵素であるornithine decarboxylaseの分子生物学的レベルでの解析とputrescine動態が有用である事が判明した。これを用いて幾つかの因子の作用点を知る事ができた。また、因子のスクリ-ニングや精製のための簡便法を確立することを試みたが、初代培養肝細胞に肝細胞膜添加を組合せることによりin vivoに類似した系が得られた。この際、肝細胞膜には肝細胞増殖抑制因子に加え増殖因子増強作用を有する因子が存在する事を見出した。膜蛋白と推定された。3.劇症肝炎における肝再生不全因子の検討劇症肝炎モデルで肝障害の程度とDNA合成の関係から肝障害が重症な程肝再生が起こりにくいことが判明した。肝再生不全因子としては肝障害進展因子となる肝循環障害と肝細胞膜に存在する肝細胞増殖因子増強作用の低下が注目された。膜蛋白と推定された。劇症肝炎にみられる肝再生不全因子を見出すための基礎的検討として実験モデルと肝再生指標の体系化に努めた。本年度の研究成果は以下の通りである。1.実験モデルの確立各種劇症肝炎モデルにおける肝不全成立機序を検討した。四塩化炭素では脂肪過酸化による膜障害、dimethylnirosamine投与では蛋白合成障害と肝血管内凝固による循環障害であることに加え、d-galactosamine投与ではKuptter細胞の活性化も関与すること、および孔菌とendotoxin投与の場合には活性化されたKuptter細胞由来のSuperoxideによる内皮細胞障害が肝血管内凝固を起し肝不全に至ることを明らかにした。新たに、肝部分切除するとKuptter細胞の活性化が見られ、同様の機序で広汎肝壊孔が起ることを見出した。これらによりヒトの劇症肝炎を考える上での各種病態モデルはほぼ得られた。これらに於る肝再生指標の動態を検討中である。2.肝再生指標の確立細胞周期G期に必須なputresoineの律速酵素であるornithine decarboxylase活性上昇の分子生物学的機序を検討した結果、部分切除肝では転写後の制御が時期により異なっていること。肝再生促進因子であるglucajanはmRNAの増加、insulinは転写後の調節、EGFはその両者に作用して活性を上昇させることを証明した。肝再生のprogressionの作用点を解析する有用な手段となる。さらに、Go→Gl期の因子を検出する測定法を初代倍奏肝細胞を用いた系で検討中である。劇症肝炎の死亡率が高い理由の一つとして重症障害肝での肝再生不全状態を想定し、動物モデルで肝炎劇症化の機序を明らかにすると共に肝再生調節因子の検出系を確立する事によってこの肝再生不全因子を追求した。

1.動物モデルにおける肝炎劇症化の機序肝類洞内フィブリン沈着が循環障害から広汎肝壊死を惹起する事、この肝血管内凝固は肝類洞壁内皮細胞の障害を伴う場合にのみ起こり、さらに、肝類洞壁内皮細胞障害は伊東細胞の障害や活性化された肝マクロファ-ジから放出される活性酸素やサイトカインによりもたらされることを複数のモデルで証明した。肝炎劇症化に関与しうると推定された。2.肝再生調節因子検出系の確立ラットの部分切除肝を用いて肝再生調節因子の作用点をも含めて評価できる肝再生指標をpolyamine代謝に注目し検討したところ、肝再生に必須なputrescineの律速酵素であるornithine decarboxylaseの分子生物学的レベルでの解析とputrescine動態が有用である事が判明した。これを用いて幾つかの因子の作用点を知る事ができた。また、因子のスクリ-ニングや精製のための簡便法を確立することを試みたが、初代培養肝細胞に肝細胞膜添加を組合せることによりin vivoに類似した系が得られた。この際、肝細胞膜には肝細胞増殖抑制因子に加え増殖因子増強作用を有する因子が存在する事を見出した。膜蛋白と推定された。3.劇症肝炎における肝再生不全因子の検討劇症肝炎モデルで肝障害の程度とDNA合成の関係から肝障害が重症な程肝再生が起こりにくいことが判明した。肝再生不全因子としては肝障害進展因子となる肝循環障害と肝細胞膜に存在する肝細胞増殖因子増強作用の低下が注目された。
原始重力波の精密測定を目指した偏光変調器の研究

宇宙マイクロ波背景放射のBモード偏光の全天観測による原始重力波強度の測定から代表的なインフレーションモデルの検証を行う科学衛星LiteBIRDでは偏光観測の精度向上の為,連続回転半波長板を利用した偏光変調器を搭載する.本研究はLiteBIRDの要求を満たす低周波望遠鏡用の偏光変調器の開発を目的としている.偏光変調器に用いる半波長板にはミリ波帯域において広帯域で使用可能であることが要求されており,ミリ波直線偏光を連続回転半波長板へ入射させた時の通過後の強度のうちの変調されているものの割合を表す変調効率によって評価される.広帯域化のために複屈折物質であるサファイアを光学軸の角度を変えながら積層した広帯域多層半波長板を採用しており,これまでに低周波望遠鏡の観測帯域での使用を想定した9層の広帯域多層半波長板の小型版を作製し33-260GHzという広帯域化での常温での検証からその実現性を示した.実際の観測において偏光変調器は熱放射雑音低減の観点から20K以下の極低温で運用されるため最終的な検証のためには極低温でミリ波光学測定を行うことが必要となる.本年度は極低温での測定に向けた準備としてKavli IPMUの小型4K GMクライオスタットで低温ミリ波光学測定を行うための改良と動作試験を行った.クライオスタットに2つの光学窓を追加することで光源および検出器を常温の外部に配置したまま内部の極低温部を通過させたミリ波の強度を測定する方法を採用した.まず常温で単層のサファイアの透過率測定を行い光学系が動作していることを確認した.冷却後の測定で50Kで150-160GHzの範囲で単層のサファイアを小型回転機構で回転させ変調信号の測定に成功している.現在は赤外線フィルターや熱パスの改良による到達温度の改善を行なっている.今後は半波長板の多層化や帯域の33-260GHzまでの拡張を行う予定である.年度始めに計画していたKavli IPMUの小型4K GMクライオスタットに対する低温ミリ波光学測定を行うための改良を行うことができた.到達温度が50Kと想定よりも高いという課題は残るものの150-160GHzの帯域で単層のサファイアの変調信号の測定に成功しており測定結果としても概ね期待通りのものが得られている.到達温度に関してもフィルターや熱パスなど改良可能な箇所が多くあり今後改善していくことが見込まれる.測定帯域の拡張は光源の付け替えによって行うことが可能で,波長の変化によって発生する問題に関しても光学シミュレーションとの比較等で対処していく予定である.以上のように年度始めの計画通りに測定系構築が進み初期の測定において期待通りの結果が得られたこと,いくつか課題はあるものの改善可能なものであることなどから研究は概ね順調に進展していると判断した.次年度はまず今年度に構築した低温ミリ波光学測定系の問題点の改善を行う.到達温度が高いことに関して,入熱は冷凍機の冷却能力から考えると光路上のIRフィルターがきちんと動作していれば十分4Kまで冷却可能であると計算される.そのことから現在のIRフィルターが想定よりも入熱を遮断てできていないことやコールドヘッドとの間の熱パスが接触抵抗等によって十分に機能していないことなどが原因として考えられる.前者に関してはフィルターの厚みや枚数,種類を増やす,またはメタマテリアルのメタルメッシュを利用したより性能の良いものを購入し付け替えること,後者に関しては単純に熱パスの本数を増やすことや接触部を銅製にするまたは銅メッキをすることで熱伝導率を向上させる等で改善が見込まれる.測定帯域の拡張にあたっては特に低周波側において窓径との関係から回折等による迷光の影響が現れることが考えらる.光学シミュレーションソフトを用いた計算結果との比較を踏まえて窓のデザインの変更や光源のホーンをよりビームの細いものに変えるなどして対処を行っていく予定である.最終的には広帯域多層半波長板に対して共同研究者が開発している反射防止構造を実装した上で極低温かつ33-260GHzという広帯域での変調効率・透過率等の測定を行うことを目指す.そこでの結果から,開発した偏光変調機を用いることでLiteBIRDの測定する原始重力波の強度に当たるパラメータであるテンソル・スカラー比の系統誤差をどの程度低減できるかや,逆に変調機を用いることによって発生する系統誤差はどの程度であるかの見積もりを行う.宇宙マイクロ波背景放射のBモード偏光の全天観測による原始重力波強度の測定から代表的なインフレーションモデルの検証を行う科学衛星LiteBIRDでは偏光観測の精度向上の為,連続回転半波長板を利用した偏光変調器を搭載する.本研究はLiteBIRDの要求を満たす低周波望遠鏡用の偏光変調器の開発を目的としている.偏光変調器に用いる半波長板にはミリ波帯域において広帯域で使用可能であることが要求されており,ミリ波直線偏光を連続回転半波長板へ入射させた時の通過後の強度のうちの変調されているものの割合を表す変調効率によって評価される.広帯域化のために複屈折物質であるサファイアを光学軸の角度を変えながら積層した広帯域多層半波長板を採用しており,これまでに低周波望遠鏡の観測帯域での使用を想定した9層の広帯域多層半波長板の小型版を作製し33-260GHzという広帯域化での常温での検証からその実現性を示した.

実際の観測において偏光変調器は熱放射雑音低減の観点から20K以下の極低温で運用されるため最終的な検証のためには極低温でミリ波光学測定を行うことが必要となる.本年度は極低温での測定に向けた準備としてKavli IPMUの小型4K GMクライオスタットで低温ミリ波光学測定を行うための改良と動作試験を行った.クライオスタットに2つの光学窓を追加することで光源および検出器を常温の外部に配置したまま内部の極低温部を通過させたミリ波の強度を測定する方法を採用した.まず常温で単層のサファイアの透過率測定を行い光学系が動作していることを確認した.冷却後の測定で50Kで150-160GHzの範囲で単層のサファイアを小型回転機構で回転させ変調信号の測定に成功している.現在は赤外線フィルターや熱パスの改良による到達温度の改善を行なっている.今後は半波長板の多層化や帯域の33-260GHzまでの拡張を行う予定である.年度始めに計画していたKavli IPMUの小型4K GMクライオスタットに対する低温ミリ波光学測定を行うための改良を行うことができた.到達温度が50Kと想定よりも高いという課題は残るものの150-160GHzの帯域で単層のサファイアの変調信号の測定に成功しており測定結果としても概ね期待通りのものが得られている.到達温度に関してもフィルターや熱パスなど改良可能な箇所が多くあり今後改善していくことが見込まれる.測定帯域の拡張は光源の付け替えによって行うことが可能で,波長の変化によって発生する問題に関しても光学シミュレーションとの比較等で対処していく予定である.以上のように年度始めの計画通りに測定系構築が進み初期の測定において期待通りの結果が得られたこと,いくつか課題はあるものの改善可能なものであることなどから研究は概ね順調に進展していると判断した.次年度はまず今年度に構築した低温ミリ波光学測定系の問題点の改善を行う.到達温度が高いことに関して,入熱は冷凍機の冷却能力から考えると光路上のIRフィルターがきちんと動作していれば十分4Kまで冷却可能であると計算される.そのことから現在のIRフィルターが想定よりも入熱を遮断てできていないことやコールドヘッドとの間の熱パスが接触抵抗等によって十分に機能していないことなどが原因として考えられる.前者に関してはフィルターの厚みや枚数,種類を増やす,またはメタマテリアルのメタルメッシュを利用したより性能の良いものを購入し付け替えること,後者に関しては単純に熱パスの本数を増やすことや接触部を銅製にするまたは銅メッキをすることで熱伝導率を向上させる等で改善が見込まれる.測定帯域の拡張にあたっては特に低周波側において窓径との関係から回折等による迷光の影響が現れることが考えらる.光学シミュレーションソフトを用いた計算結果との比較を踏まえて窓のデザインの変更や光源のホーンをよりビームの細いものに変えるなどして対処を行っていく予定である.最終的には広帯域多層半波長板に対して共同研究者が開発している反射防止構造を実装した上で極低温かつ33-260GHzという広帯域での変調効率・透過率等の測定を行うことを目指す.そこでの結果から,開発した偏光変調機を用いることでLiteBIRDの測定する原始重力波の強度に当たるパラメータであるテンソル・スカラー比の系統誤差をどの程度低減できるかや,逆に変調機を用いることによって発生する系統誤差はどの程度であるかの見積もりを行う.
急性胆管閉塞にともなう肝障害におけるPPARγの役割について

本研究の目的は、胆管閉塞に伴う肝障害におけるPPARγの役割を解明し、治療への可能性を検討するものである。ラットの胆管結紮モデルでは、作用薬である「15d-PGJ2」(以下PGJ2)をラットに投与するとPPARγが胆管結紮後の肝障害に重要な役割を果たしていることが確認された。さらに、胆管炎モデルにおいても、PGJ_2を投与することは過剰な反応を抑制した。PPARγの活性化は肝障害治療のターゲットとなりうる可能性が示唆された。PPARγ作用薬である「15d-PGJ2」と、拮抗薬である「GW9662」をラットに投与し、その影響を確認する。さらに胆管結紮ラットの肝臓よりクッパー細胞を分離培養し、同様にPPARγ作動薬あるいは拮抗薬を用いて、クッパー細胞の活性化がどのように変化するかを明らかにしたい。今年度は、ラット胆管結紮モデルを使用して拮抗薬である「GW9662」(以下GW)をラットに投与し、これら薬剤のin vivoでの影響を確認した。評価する項目は、肝障害の程度、血管作動因子の評価などとした。ラットの胆管結紮モデル(Bile duct ligation;以下BDL)を作成し、GW投与の影響を確認した。具体的にはラットを以下の4群に分けて検討した。(1)Sham群(開腹操作のみ)(2)Sham+GW群(開腹時にGW1mg/kg i.p.を同時投与)(3)BDL群(胆管結紮切離)(4)BDL+GW群(胆管結紮時にGW 1mg/kg i.p.を同時投与)24時間後に血清および肝組織のサンプリングを行い以下の項目を評価した。まずは、肝障害の程度を評価するために、I.血中ALT、AST、総ビリルビン、ALPの測定。II.肝組織のHE染色による評価。III.門脈圧の測定を行った。さらに、肝障害の主要なメカニズムの評価をするためにエンドセリンやトロンボキサンなど血管収縮因子の産生亢進についての評価をreal time PCR法でおこなった。いずれも胆管結紮後に上昇し、GWを使用することにより、この変化がさらに増強することを確認した。これらのことより、PPARγが胆管結紮後の肝障害に重要な役割を果たしていることが確認され、PPARγの活性化は胆管閉塞に伴う肝障害治療のターゲットとなりうる可能性が示唆された。今年度は、ラットの胆管結紮モデル(Bile duct ligation;以下BDL)を作成し、作用薬である「15d-PGJ_2」(以下PGJ_2)をラットに投与し、これら薬剤のin vivoでの影響を確認した。評価する項目は、肝障害の程度、炎症性サイトカイン、血管作動因子、肝臓の微小循環障害などとした。まずは、肝障害の程度を評価するために、肝組織のHE染色を行った。さらに、肝障害の主要なメカニズムの評価をするためにIL1-β、IL-6、IL-12、IFN-γ、TNF-αなどの炎症性サイトカイン、またエンドセリンやトロンボキサンなど血管収縮因子の産生亢進についてreal time PCR法でおこなった。さらに、肝臓の微小循環障害の程度を確認するために、イントラバイタルを用いて、評価した。肝障害の程度を評価、炎症性サイトカイン、血管作動因子、いずれも胆管結紮後に上昇し、PGJ_2を投与すると下降することが確認された。肝臓の血流量については、PGJ_2投与後血流量が上昇し、改善されることが確認された。さらにこの血流量の改善がNOによるものであることを確認するために、NOのinhibitor(L-NAME)を使用し、PGJ_2を投与すると逆に肝臓の血流量が悪くなり減少することが確認された。今年度は、LPSを胆管内に注入し,結紮し胆管炎モデルを作成した。急性閉塞性胆管炎(AOC)は臨床現場でしばしば遭遇するが、診断治療が遅れれば死に至ることもある重篤な疾患である。AOCの主要な死亡原因は急性肝不全であり、この肝不全は肝臓の過剰な免疫反応が誘因の一つであると報告されている。しかし、明確なメカニズムは不明である。

本実験では大腸菌由来LPSによるラットAOCモデルを用いてメカニズムを解明し、AOCにおける核内転写因子の一つであるPPARγの最も強力なリガンドとして知られる15D-PGJ_2(以下PGJ_2)の役割を検討する。方法としては、LPSを胆管内に注入し、結紮することで胆管炎モデルを作成し(BDL+LPS group)、対象群として単開腹群とLPSの代わりに生食を注入した群を用いた。採血データ、門脈圧、炎症反応関連遺伝子の発現を検討した。さらにBDL+LPS groupに対して、PGJ_2投与群,非投与群を作成し、生存率、炎症関連遺伝子の発現を検討した。その結果、BDL+LPS groupは他の二群に対し、有意に肝機能障害を認め、また血管内皮障害の指標になる血中ヒアルロン酸濃度も有意に上昇していた。さらに肝微少循環障害の指標である門脈圧は優位に上昇し、炎症関連遺伝子の発現も有意に上昇を認めた。BDL+LPS groupに対し、PGJ_2を投与することで、死亡率が低下し、炎症関連遺伝子の発現も有意に抑制された。AOCでは血管内皮障害から肝微少循環障害を来したり、炎症反応を誘発することにより肝不全となる。AOCにPGJ_2を投与することはこれらの過剰な反応を抑制し、治療に有用であることが示唆された。