hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高速き裂分岐現象が衝撃破砕のべき乗質量分布側に果たす役割の実験的解明

(3)Suzuki, S., Sakaue, K. and Numata, Y., Proc. 31st Int. Cong. High-SpeedImaging and Photonics, (2017), 112-113.【概要】高速多重分岐現象を明らかにするには、多重分岐き裂のエネルギー解放率を測定する必要がある。しかし、多重分岐き裂のエネルギー解放率測定は、単一き裂の測定に比べて格段に難しく、従来の測定法のどれが適しているかを総合的に検討する必要がある。本研究では、近年進展著しいディジタル化技術の観点から、これまで衝撃破壊の実験的研究に用いられてきた測定帆に総合的な検討を加えた。(1)横幅600mm,長さ100mmの大型試験片に高い一様引張応力を負荷し,秒速700m/sで進展する高速多重分岐き裂を発生させた.試験片材料はPMMAとホマライト100である.破砕片の質量を測定した結果,その累積質量分布にべき乗則が存在することが確認された.これにより,高速き裂分岐がべき乗則成立の力学的機構の一つであることが実験的に立証された.(2)17mから直径36cmのガラス円盤と石膏円盤を落下させ,その破砕片の累積質量分布を測定した.その結果,き裂が一箇所から発生して分岐した場合において,累積質量分布にべき乗則が成立することが確認された.この実験結果と上記(1)の結果から,き裂分岐がべき乗則成立において重要な役割を果たしていることが示された.(3)破砕片質量の測定において測定装置の測定限界と実験装置の大きさの上限があることを考慮し,それらの影響を取り込んだ累積質量分布に関する理論を構成した.その結果,累積質量分布の中に存在する折れ曲がりを,よく説明できることが明らかになった.(4)秒速700m/sで進展する高速多重分岐き裂のエネルギー解放率を測定するために,高速度ホログラフィ顕微鏡法,ホログラフィ二重露光法,フィゾー型干渉法,コースティック法を実際に適用し,比較検討した.その結果,現象が複雑であることから,測定法として最も単純なコースティック法が現実的であることを明らかにした.(5)高速多重分岐き裂のエネルギー解放率測定にコースティック法を用いる場合,分岐き裂先端間の距離が小さいために応力場が干渉し,エネルギー解放率を正確に求められない問題が発生する.本研究では,高速多重分岐き裂に関する多数のコースティック像を解析し,その解析結果にΓ曲線の理論を組み合わせることにより,高速多重分岐き裂のエネルギー解放率を簡便に推定できる方法を考案した.高速多重分岐き裂によって発生する破砕片の質量分布に関して、3つの研究を実施した。一つは、累積質量分布に対する実験装置の大きさと測定限界の影響を取り込んだ理論の構築であり、円盤試験片の衝撃落下試験によりその妥当性を検証した。二つ目は、高速多重分岐き裂のエネルギー解放率を測定する方法の開発である。破砕片の質量分布は多重分岐き裂のエネルギー解放率に関連していると予想されるが、それを測定する方法が存在しなかった。本研究は、その方法を確立した。3番目は、一様引張応力下の高速多重分岐き裂によって発生する破砕片の質量分布測定である。これにより、最も単純な力学的環境下における質量分布を明らかにした。今後は以下の様に研究を遂行する。1.力学的条件及び破壊靭性値を変えたより詳細な実験的研究試験片への負荷荷重などの力学的条件と試験片の破壊靭性値を変化させ、より詳細な実験的研究を実施する。
乳幼児虐待予防のアセスメント指針と看護介入プログラムの開発に関する研究

乳幼児虐待予防のアセスメント指針および看護介入プログラム開発を目的に、保健師を対象に全国調査を行った。その結果母子手帳からの情報収集、問診・保健指導からの情報収集、アンケートの記載内容、母親・子ども・親子関係の観察、子どもの身体測定や診察、の場面から成るアセスメント指針と、母にとって看護職が信頼できる人になる、育児への自信を持てるよう家事育児の方法を伝える、子どもとの愛着形成を促す、生活基盤を安定させる、家族関係を良好にする、アウトリーチを中心とした関りを継続する、問題状況に応じて他機関と連携する、という母親の育児能力の形成の促しを中核に置いた看護介入プログラムが完成した。平成26年度は、国内の文献検討を中心に行った。Web版医学中央雑誌およびCINALを用いて「児童虐待」「乳幼児虐待」「予防」「アセスメント」「看護介入」をキーワードに、掲載されている過去の文献を検索した。その結果108の文献が選定された。児童虐待の予防に関連する看護の研究は2005年以前は23件、2006年が8件、2007年が9件、2008年が10件、2009年が7件、2010年が4件、2011年が5件、2012年が9件と2005年以前を除くと毎年一桁代の文献件数であったが、2013年16件、2014年12件(2015年は4件で登録中)と近年は二桁の件数となっており、全国の児童虐待の相談件数の増加に伴って予防への看護の関心が高まり、研究が行われている状況が確認できた。検索した108件の文献から結果を熟読し、乳幼児健診時に保健師が母子への問診等において、どのような観察から「気になる児」「親の不適切な関わり」をアセスメントしていたか、という視点が記述されている場合その内容を抽出した。文献検討の結果、既に乳幼児虐待予防のアセスメント視点を目的とした研究成果1件を確認することができたが、当該文献は母親の家庭内などでの虐待を行っている行動そのものに焦点をあててアセスメント項目を明らかにした研究であり、健診の場で保健師が観察する「親の不適切な関わり」を観察するアセスメント項目とは様相が相違するものであった。分析結果を現在集約中であり、5月末までに最終的なまとめを行い、学会発表へ向けて作業中である。また、文献検討によりアセスメント項目を抽出するだけでなく、これまで行われた関連する研究の概観を確認することができた。平成26年度の文献検索により、「児童虐待」「乳幼児虐待」「予防」「アセスメント」等をキーワードとして国内文献108件、海外文献約50件の文献を得た。その結果を踏まえ、平成27年度は文献の記述内容の調査分析を中心に行った。その結果虐待予防の潜在リスクとして記述された「母親の児への不適切な関わり」及び「気になる児」に関わる内容を文献から抽出し、乳幼児健診時の虐待予防に向けたアセスメント項目の7つの枠組み(母子手帳からの情報収集、問診・保健指導からの情報収集、アンケートの記述内用ー妊娠の受け止め等、母親の観察、子どもの身体測定や診察、子どもの観察ー発達・行動特性等、親子関係の観察)と各枠組みの中項目及び小項目を作成した。この結果については、平成27年11月に長崎市にて行われた第74回日本公衆衛生学会で発表した。また次に同様の手順にて虐待予防に向けた看護介入に関わる記述内容を含む文献を検討した。その結果18件が得られ、その記述内容を分析した結果、看護介入は【看護介入の前提】(母にとって保健師が信頼できる存在になる)【看護介入の目的】(母親の育児能力の形成を促す、育児を行う家庭環境を良好にする)、【看護介入の手段】(アウトリーチを中心とした関わりを継続する、問題状況に応じて他機関と連携する)、の3つの看護介入と介入方法の枠組み及び小項目に整理できた。この結果は平成28年7月初旬に韓国の釜山市で行われる第3回日韓地域看護学会にて発表予定である。さらに上記の乳幼児健診時の虐待予防に向けたアセスメント項目及び看護介入の枠組みについて、デルファイ法による保健師への調査を進めているところである。研究を進める中で、乳幼児虐待予防のためのアセスメント及び看護介入の枠組みと方目について、対象者への調査を行う段階で、調査方法について再検討することになった。当初の予定はデルファイ法のみの調査方法を行う予定であったが、信頼性・妥当性に若干劣る傾向があることが他の研究者より指摘され、信頼性・妥当性を高める方法を更に調査方法に加えることを検討した。その結果、尺度開発を加える方向で検討した。研究目的であるアセスメント指針及び看護介入は、乳幼児健診に関わる保健師が、乳幼児虐待予防の視点から日頃から対象者をアセスメントし、関わりができているのか、の自己評価(チェック)や振り返り、活動の拠り所)となることを目指しているものであり、当該方法を加えることでより研究成果の普遍化に繋がるものと考えられる。この研究方法の再構築に時間を要したため、研究の進行に遅れが生じた。本研究の目的は、乳幼児虐待予防の潜在リスクのアセスメント指針および母親の育児能力の形成を中核に置いた、乳幼児虐待予防の看護介入プログラムを開発することである。平成28年度は平成26・27年度に行った文献検討、保健師への調査等の結果明らかにした乳幼児虐待予防アセスメントの枠組み157項目(2015:大澤)

(具体的には1母子手帳からの情報収集16項目、2問診・保健指導からの情報収集42項目、3アンケートの記載内容4項目、4母親の観察24項目、5子どもの身体測定や診察19項目、6子どもの観察27項目、7親子関係の観察3項目)を用いて「乳幼児虐待予防のアセメント・保健師自己評価尺度」の開発に取り組んだ。既に全国調査を終え分析をすすめている。また同様に乳幼児虐待予防に向けた看護介入の枠組み(2016:大澤)(具体的には1母にとって看護職が信頼できる人になる、2育児への自信を持てるように家事育児の方法を伝える-母親の育児能力の形成を促す-)、3子どもとの愛着形成を促す-母親の育児能力の形成を促す-、4生活基盤を安定させる-育児を行う家庭環境を良好にする-、5家族関係を良好にする-育児を行う家庭環境を良好にする-、6アウトリーチを中心とした関わりを継続する、7問題状況に応じて他機関と関わる)を明らかにし、看護介入プログラムの試案を作成した。本研究において乳幼児虐待は、育児をする母親全てに起こりえるものとしている。開発した自己評価尺度を活用することで、予防的な観点から健診等に来所した全ての母親に対し、保健師が虐待予防のアセスメントのスキル向上に役立てられる。さらにアセスメントスキルの向上により潜在的なリスクが発見された母子への支援において、今後完成予定の「看護介入プログラム」が支援の拠り所となることが期待できる。本研究は2つの研究、すなわち「乳幼児虐待予防のアセスメント指針の開発」および「看護介入プログラムの開発」から成っている。当初予定していたアセスメント指針の開発に関わる研究では、文献検討および保健師への調査を実施し、アセスメントの枠組み(指針)を明らかにした(2015:大澤)。しかし実際の母子健診等の現場では、アセスメント指針を活用してアセスメントスキルが向上し、確実に乳幼児虐待予防の潜在リスクの可能性のある母子を発見することが求められる。そのためアセスメント指針をもとに保健師がアセスメントスキルを具体的に向上させるための自己評価尺度の開発が追加の研究として加わった。そのため自己評価尺度の調査、分析に追加の時間が加わったため研究に予想以上の期間を費やしたため研究の進行に遅れが出た。また後者の看護介入プログラムの枠組みについては調査を終え試案を作成したが、先の自己評価尺度の研究に関わる期間を要し、アセスメント指針をもとにした保健師への面接調査が平成28年度中には終えられず、看護介入プログラムの妥当性検証のための保健師へのインタビュー調査が遅れたためである。本研究の目的は、乳幼児虐待予防の潜在リスクのアセスメント指針および母親の育児能力の形成を中核に置いた、乳幼児虐待予防の看護介入プログラムを開発することである。国内外の文献検討を元に作成した質問紙を用いて、経験豊かな保健師へのインタビュー及び全国の市町村保健師に対し、乳幼児健診の場面においてアセスメントする「気になる子」と「親の不適切な関わり」について調査を行った。その結果、乳幼児健診場面におけるアセスメントは1母子手帳からの情報収集、2問診・保健指導からの情報収集、3アンケートの記載内容、4母親の観察、5子どもの身体測定や診察、6子どもの観察、7親子関係の観察、の7つの場面において観察されており、それぞれ場面に応じた特徴となるアセスメント指標が明らかになった。
バラの花器官分化および棘形成の分子機構の解明と分子育種による新規バラの創製

高等双子葉植物の器官分化を制御するMADS遺伝子群の中では,クラスC MADS遺伝子であるAGAMOUS(AG)ホモログが雄ずいと心皮の分化制御に,クラスB MADS遺伝子群であるPISTILLATA(PI)ホモログとAPETALA3(AP3)ホモログの両者が花弁と雄ずいの分化制御に関わっている.AP3ホモログはさらにTM6 lineageとeuAP3 lineageに分類できる.シロイヌナズナではeuAP3 lineageに属するAP3のみ存在しているが,ペチュニアやトマト,本研究で扱うバラなどではTM6 lineageに属するものとeuAP3 lineageに属するものの二種のAP3ホモログが存在している.本研究の目的はバラの花器官分化と棘形成に関与する遺伝子を特定し,花器官分化と棘形成の分子機構を解明した上で分子育種に繋げることにある.これまでに原種バラ(Rosa rugosa和名ハマナス)からAGホモログと考えられるMASAKOC1およびD1,PIホモログと考えられるMASAKO BP,AP3ホモログと考えられるMASAKOB3およびeuB3を単離し,その一次構造や発現様式を明らかにしてきたが,本年度は以下のような知見が得られた.CaMV35Sプロモータに連結したMASAKO BP,B3,euB3遺伝子をそれぞれ単独でシロイヌナズナに導入した場合,得られたT_1植物体の花器官の表現型は野生型と同じものであった.MASAKOBPを有するT_1個体とMASAKO B3を有するT_1個体を交配して得られた後代の中に,がくが花弁化し心皮が雄ずい化する個体が見られた.このような花の表現型はPIおよびAP3を異所的に発現させたトランスジェニックシロイヌナズナの花の表現型に類似している.MASAKOB3はTM6 lineageに属するAP3ホモログと考えられるが,発現様式はシロイヌナズナのAP3の発現様式に類似している.以上のことからMASAKOBPとMASAKOB3はバラの花弁と雄ずいの分化制御に重要な機能を有する可能性が考えられる.また,MASAKO BPを有するT_1個体とMASAKO euB3を有するT_1個体を交配して得られた後代の中に,がくが花弁化し心皮の融合が不完全である個体が見られた.MASAKOeuB3はeuAP3 lineageに属するAP3ホモログと考えられ,花器官全体で発現している等既知のeuAP3 lineageのAP3ホモログとは異なる特徴も有するが,バラの花弁の分化制御に重要な機能を有する可能性が示唆された.高等双子葉植物の花器官分化を制御するMADS遺伝子群の中では,クラスC MADS遺伝子であるAGAMOUS(AG)ホモログが雄ずいと心皮の分化制御に,クラスB MADS遺伝子群であるPISTILLATA (PI)とAPETALA3 (AP3)ホモログの両者が花弁と雄ずいの分化制御に関わっている.本研究の目的はバラの花器官分化と棘形成に関与する遺伝子を特定し,花器官分化と棘形成の分子機構を解明した上で分子育種に繋げることにある.これまでに,原種バラ(Rosa rugosa和名ハマナス)のAGホモログ(MASAKO C1およびD1),PIホモログ(MASAKO BP),AP3ホモログ(MASAKO B3)の単離をおこない,その一次構造と発現様式を明らかにしてきたが,本年度は以下の知見が得られた.(1)AGホモログを複数種有する他植物種では,AGホモログ間で機能の分化が生じていることが報告されている.MASAKO C1およびD1の間で機能の違いがあるかどうか調べるために,CaMV 35Sプロモータに連結したMASAKOC1遺伝子とMASAKO D1遺伝子をそれぞれシロイヌナズナまたはトレニアに導入し,生育過程や花器官の表現形を観察した.シロイヌナズナではMASAKO C1,D1遺伝子導入系統のどちらも類似の花器官のホメオティック変異(がく片→心皮,花弁→雄ずい)を示した.また,トレニアにおいてもMASAKO C1,D1遺伝子導入系統のどちらも類似の花器官のホメオティック変異(がく片→心皮)を示した.このことから,バラではMASAKO C1,D1ともに雄ずいと心皮の分化制御において類似の機能を果たしている可能性が考えられた.(2)ハマナスからeuAP3 lineageに属するAPP3ホモログと考えられるMASAKOeuAP3遺伝子を単離した.我々はすでにTM6 lineageに属するAP3ホモログであると考えられるMASAKOB3遺伝子を単離しているが,MASAKOB3遺伝子が花弁および雄ずいで発現しているのに対しMASAKO euB3遺伝子は花弁と雄ずいにおける発現に加えてがく片や雌ずいでも発現しており,バラの花弁と雄ずいの分化制御においてこれらの遺伝子がどのように機能しているか興味が持たれる.高等双子葉植物の花器官分化を制御するMADS遺伝子群の中では,クラスC MADS遺伝子であるAGAMOUS(AG)ホモログが雄ずいと心皮の分化制御に,クラスB MADS遺伝子群であるPISTILLATA(PI)ホモログとAPETALA3(AP3)ホモログの両者が花弁と雄ずいの分化制御に関わっている.シロイヌナズナでは,MADS遺伝子群SEPALLATA1(SEP1),SEP2,SEP3三重突然変異体の花はがくのみで構成されることから,シロイヌナズナの花弁・雄ずい・心皮の分化制御にはクラスB・クラスC MADS遺伝子群に加えSEP遺伝子群が必要である.

本研究の目的はバラの花器官分化と棘形成に関与する遺伝子を特定し,花器官分化と棘形成の分子機構を解明した上で分子育種に繋げることにある.これまでに原種バラ(Rosa rugosa和名ハマナス)からAGホモログと考えられるMASAKOC1およびD1,PIホモログと考えられるMASAKO BP, AP3ホモログと考えられるMASAKOB3およびeuB3を単離し,その一次構造と発現様式を明らかにしてきたが,本年度は以下のような知見が得られた.ハマナスからSEP遺伝子ホモログと考えられるMASAKOS1およびMASAKO S3を単離した.逆転写PCR法を用いた解析からMASAKOS1はハマナスの花弁,雄ずい,雌ずいにおいて発現しており,がく,葉における発現は少ないと考えられた.MASAKOS3はハマナスのがく,花弁,雄ずい,雌ずいにおいて発現しており,葉における発現は少ないものと考えられた.このような発現様式は他植物種のSEPホモログの発現様式と一致している.バラのホメオティック変異体と考えられる'グリーンローズ'(Rosa chinensjs 'viridiflora',がく的器官のみで構成される花をつける)におけるMASAKOS1相当遺伝子およびMASAKO S3相当遺伝子の発現様式はハマナスにおけるMASAKO S1およびMASAKO S3の発現様式と一致していた.このことから,'グリーンローズ'のホメオティック変異はSEPホモログ遺伝子の発現が失われたためではない可能性が考えられた.高等双子葉植物の器官分化を制御するMADS遺伝子群の中では,クラスC MADS遺伝子であるAGAMOUS(AG)ホモログが雄ずいと心皮の分化制御に,クラスB MADS遺伝子群であるPISTILLATA(PI)ホモログとAPETALA3(AP3)ホモログの両者が花弁と雄ずいの分化制御に関わっている.AP3ホモログはさらにTM6 lineageとeuAP3 lineageに分類できる.シロイヌナズナではeuAP3 lineageに属するAP3のみ存在しているが,ペチュニアやトマト,本研究で扱うバラなどではTM6 lineageに属するものとeuAP3 lineageに属するものの二種のAP3ホモログが存在している.本研究の目的はバラの花器官分化と棘形成に関与する遺伝子を特定し,花器官分化と棘形成の分子機構を解明した上で分子育種に繋げることにある.これまでに原種バラ(Rosa rugosa和名ハマナス)からAGホモログと考えられるMASAKOC1およびD1,PIホモログと考えられるMASAKO BP,AP3ホモログと考えられるMASAKOB3およびeuB3を単離し,その一次構造や発現様式を明らかにしてきたが,本年度は以下のような知見が得られた.CaMV35Sプロモータに連結したMASAKO BP,B3,euB3遺伝子をそれぞれ単独でシロイヌナズナに導入した場合,得られたT_1植物体の花器官の表現型は野生型と同じものであった.MASAKOBPを有するT_1個体とMASAKO B3を有するT_1個体を交配して得られた後代の中に,がくが花弁化し心皮が雄ずい化する個体が見られた.
内毒素誘発性歯髄微小循環障害の発生機序に関する基礎的研究

本研究はエンドトキシンの全身投与が歯髄組織にどのような微小循環障害を引き起こすかを検討し、さらにその発生機序を生化学薬理学的および組織学的手法を用いて解析、検討する事であった。平成4年度はエンドトキシン投与後、歯髄組織中の組織障害のマーカーの一つである過酸化脂質をTBA法で測定し、組織障害の有無を検討した。エンドトキシン10mg/kgを静脈内投与して4時間後の歯髄祖組織内の過酸化脂質濃度を測定したところ、有意な過酸化脂質の増加が認められた。同様に肺および空腸組織についても検討したが、2及び10mg/kgエンドトキシンのいずれにおいても有意な影響は認められず、歯髄組織はエンドトキシンにより障害を受けやすいことが示唆された。そこで平成5年度は、エンドトキシン投与による歯髄組織内のアデニンヌクレオチド濃度の変化を検討して、循環障害の有無を検討し、またエンドトキシン投与後の歯髄組織および象牙質形成障害を組織学的に観察した。ラットにエンドトキシン2mg/kg静脈内投与を行い、4時間後の歯髄組織内アデニンヌクレオチド含量をHPCLで測定したところ、AMPの有意な上昇と、ADP、ATPの有意な減少が認められ、組織内のエネルギー状態を示す指標であるエネルギーチャージは著明に減少し、虚血性障害を起こしていることが示唆された。さらに、組織学的観察を行ったところ、エンドトキシン処理により歯髄組織細胞の核の変形、萎縮が認められた。しかし、炎症細胞浸潤や、血管拡張などの炎症性組織所見は認められなかった。以上のことより歯髄組織はエンドトキシンにより虚血性の組織障害を受けることが示唆された。本研究ではさらに、内皮細胞の機能障害機序についても培養ヒト内皮細胞を用いて検討し、好中球の活性化に依存して内皮細胞への血小板粘着が生じ、これは血小板のcGMPレベルの減少が伴っていることを明らかにした。本研究の今年度の実施計画では、当初レーザー式組織血流計による歯髄組織血流量とアラキドン酸代謝亢進との関連性についての研究を予定していたが、研究費の削減等の理由で不可能となったため、消耗品などの研究予算との関係を考慮し、この研究を一時保留することとした。そして、エンドトキシン投与後、歯髄組織中の組織障害のマーカーの一つである過酸化脂質をTBA法で測定し、組織障害の有無を検討した。まず、アラキドン酸代謝亢進作用がもっとも顕著であった、エンドトキシン2mg/kgを静脈内投与して1、2、4時間後に歯髄組織内の過酸化脂質濃度を測定した。その結果、いずれの時間においても有意な差は認められなかったが、4時間後では増加する傾向が認められた。一方、エンドトキシン10mg/kgで4時間処理した場合には有意な過酸化脂質の増加が認められた。そこで、同様に肺および空腸組織について検討したが、エンドトキシン2及び10mg/kgのいずれにおいても有意な影響は認められず、歯髄組織はエンドトキシンにより障害を受けやすいことが示唆された。このことは以前アラキドン酸代謝の面からも支持されている。このような歯髄組織内の過酸化脂質の上昇は、組織障害により組織内に浸潤した白血球が活性化されて活性酸素が放出されたためとも考えられ、この点に関しては今後、組織学的検討を行うことにより明らかにする必要がある。

しかし以前、エンドトキシン投与後の血管透過性を検討した結果では有意な血管透過性の亢進作用は見られなかったので、エンドトキシンによる過酸化脂質上昇作用は、循環障害による虚血性変化の可能性も考えられる。そこで、来年度の計画として、虚血の指標としてATP分解についての検討を新たに加えることとし、この点についてさらに検討を進めている。本研究はエンドトキシンの全身投与が歯髄組織にどのような微小循環障害を引き起こすかを検討し、さらにその発生機序を生化学薬理学的および組織学的手法を用いて解析、検討する事であった。前年度の研究により、ラットにエンドトキシンを静脈内投与すると歯髄組織内過酸化脂質濃度が上昇し組織障害を引き起こしているとが明らかとなった。この機序として、組織循環障害による虚血性変化によりATPなどのアデニンヌクレオチドの分解が促進し過酸化脂質が増加する可能性や、組織障害により組織内に浸潤した白血球が活性酸素を放出したため過酸化脂質が上昇する可能性が考えられた。従って、今年度なエンドトキシン投与による歯髄組織内のアデニンヌクレオチド濃度の変化を検討して、循環障害の有無を検討し、またエンドトキシン投与後の歯髄組織および象牙質形成障害を組織学的に観察した。ラットにエンドトキシン2mg/kg静脈内投与を行い、4時間後の歯髄組織内アデニンヌクレオチド含量をHPLCで測定したところ、AMPの有意な上昇と、ADP,ATPの有意な減少が認められ、組織内のエネルギー状態を示す指標であるエネルギーチヤージをそれらの値より求めると著明に減少して虚血性障害を起こしていることが示唆された。さらに、組織学的観察を行ったところ、エンドトキシン処理により歯髄組織細胞の核の変形、萎縮が認められた。しかし、炎症細胞浸潤や、血管拡張などの炎症性組織所見は認められなかった。以上のことより歯髄組織はエンドトキシンにより虚血性の組織障害を受けることが示唆された。本年度はさらに、微小循環障害機序を考えるうえで重要な血管内皮細胞と血小板、好中球との相互作用についても検討し、好中球の活性化に依存して内皮細胞への血小板粘着が生じ、これには血小板のcGMPレベルの減少が伴っていることを明らかにした。この詳細な機序解明が今後の課題である。
地域全体へ生活習慣病予防の動機づけを波及する保健師活動プログラムの開発

本研究は、自治体の保健師がハイリスクアプローチと連動したポピュレーションアプローチのなかで、「地域全体へ生活習慣病予防の動機づけを波及する保健師活動プログラムの開発」を目的に取り組んだ。文献検討及び効果的な生活習慣病予防活動に取り組む保健師への面接調査を実施した。生活習慣病予防の企画・実施・評価のプロセスにおいて、効果的な支援プログラムの要素を明らにし、これらを基盤とした支援プログラムを作成した。今後は、このプログラムを洗練化していくとともに、評価尺度の開発に取り組んでいく予定である。本研究は、自治体の保健師がハイリスクアプローチと連動したポピュレーションアプローチのなかで、生活習慣病予防へ向かう動機づけを地域全体へと発展させていく活動を明らかにすることである。そして、「地域全体へ生活習慣病予防の動機づけを波及する保健師活動プログラムの開発」を目的に取り組んだ。まず、初年度は生活習慣病予防に関する保健師活動の実態や課題について、県下市町村の担当者へ調査し明らかにした。その結果から生活習慣病予防の保健師活動として、企画から実施、評価の一連のプロセスをとおした活動の必要性が明らかとなった。特に、実施計画として、保健事業計画として位置づける、年間計画を策定する、チーム編成をおこなうことといった、組織内での「生活習慣病予防体制づくり」が保健師活動の基盤となることが明らかとなった。次に、文献検討や先行研究から、生活習慣病予防の動機づけを波及する保健師活動の枠組みを作成し、県下市町村保健師を対象に面接調査をおこなった。その結果、住民が「自分の健康を人生のなかで位置づける」、「共に健康づくりをしていく存在との関係性を構築する」、「生活環境と協調しながら自分らしさを獲得していく」ことのできる保健師活動が明らかとなった。そして、これらの保健師活動を生活習慣病予防の企画・実施・評価のプロセスにおいて推進していくことにより、地域全体へと波及効果のある生活習慣病予防が可能となるプログラムを作成した。今後は、このプログラムを普及し、洗練化していくとともに、評価尺度の開発等に取り組んでいく予定である。本研究の目的は、自治体の保健師がハイリスクアプローチと連動したポピュレーションアプローチのなかで、生活習慣病予防へ向かう動機づけを地域全体へと発展させていく活動を明らかにすることである。またその結果から、動機づけを個人・家族・地域へと循環し、拡張する「地域全体へ生活習慣病予防の動機づけを波及する保健師活動プログラムの開発」を目指す。今年度は、まず、文献調査により、地域全体へ生活習慣病予防の動機づけを波及する保健師活動を検討し、枠組みを作成した。まず、自治体の保健師が生活習慣病予防への動機づけを促進する活動、動機づけを地域へ展開していく活動、地域の健康風土づくり活動、自主グループ・組織の活動支援、ハイリスクアプローチとポピュレーションアプローチを組み合わせた支援方法に関する文献から、保健師活動の内容を分類・整理した。その際、それぞれの活動における成果や課題、促進や阻害する要因も抽出しながら実施した。次に、作成した保健師活動の内容について、生活習慣予防に携わる保健師から、助言を受け、インタビューの洗練化をおこなった。同時に、インタビューガイドに基づいた面接調査の準備として、学会に参加し、地域で生活習慣病予防の効果的な活動をおこない、成果をあげている自治体の選定をおこなった。現在、所属施設の倫理審査委員会で承認を受け、研究協力施設の倫理審査の申請中である。今後、研究協力施設の自治体の保健師へ、インタビューガイドを用いながら具体的な活動内容とその意図、そして成果の内容について、聞き取り調査を行う予定である。保健師活動の枠組み作成にあたり、文献検討だけでなく、生活習慣病予防の経験をもつ保健師からの助言を得たことで、当初の予定以上の時間を費やした。今後は、面接を実施する自治体の選定も出来ており、研究協力施設の承諾を得ることが出来次第、調査を開始する予定である。面接調査後、ハイリスクアプローチとポピュレーションアプローチを連動させて生活習慣病予防の動機づけを地域全体へ波及させていく保健師活動を構造化する。その際、フォーカスグループ法による専門職者との討議によりプログラムを洗練化し、構築する。次年度は、主にインタビューの謝金やテープ起こし等、データ収集・分析に研究費を使用する予定である。その他、面接調査にあたり、国内旅費の使用を予定している。
酸化ストレス増強に基づく新たな低侵襲性急性白血病治療法の開発

癌に対する高濃度ビタミンC(H-VC)の臨床効果は依然議論の余地がある。申請者らは、H-VCのin vitroとin vivoの抗腫瘍効果の乖離が細胞外鉄イオン濃度の差異によっていると考えて本研究を実施した。その結果、H-VCは白血病細胞をapoptosisへ誘導するが、過剰鉄の存在下では阻止され、むしろ白血病細胞増殖を促進することを見出した。一方で鉄を減じると、H-VCによる抗白血病効果が、回復・増強することを明らかにした。以上の結果は、体内貯蔵鉄量の多い担癌患者へのH-VCの投与は慎重にすべきであるとともに、体内鉄貯蔵を低下させることでH-VCの抗癌効果を増強し得ることを示唆している。高濃度ビタミンC(L-AA)は、in vitroでは過酸化水素を発生させて多くの腫瘍細胞に優れた抗腫瘍効果を発揮するが、臨床的には効果が発揮されない場合が多く認められる。この乖離が鉄イオン濃度の差異によっておこる可能性を考えて今回の実験を行った。まず、白血病細胞を皮下に移植したモデルマウスを用いて検討した結果、L-AAとともにfesin(鉄)を投与することで、L-AAの抗腫瘍効果はほとんど認められなくなることがわかった。一方で、鉄キレート剤であるdeferasiroxを併用すると、腫瘍の増大がさらに抑制された。このことから、鉄が過剰に存在すると、Fenton反応が起こって過酸化水素の分解が促進されることで、ビタミンCの抗腫瘍効果が抑制されるのではないかと考えられた。もともと骨髄には鉄が多く含有されていることに加えて、さらに血液腫瘍患者においては頻回な輸血によって鉄過剰になっていることが多い。したがって、白血病患者では鉄結合蛋白に結合していないfreeの鉄が骨髄中で増加しているためL-AAが臨床的に十分な効果が得られない可能性が示唆された。そこで、現在、体内のフリー鉄含有量を減らす目的で移植2週間前から鉄キレート剤(deferasirox)を5日間/1週間投与し、さらに瀉血も行って鉄を枯渇させた免疫不全マウス(NOGマウス)に、ヒト白血病細胞を移植し白血病病態を再現した動物モデルを作成して、L-AAの効果を検討中である。Deferasiroxによる体内鉄の除去を行う投与スケジュールやin vivo実験等の検討に時間が費やされたが、実験系も整ったので、今後は、計画どおりに研究を遂行する。この乖離が鉄イオン濃度の差異によって起こる可能性を考え本実験を実施した。まず、白血病細胞株を皮下移植した免疫不全マウスにおいて、L-AAとFesin(鉄)を併用することにより、L-AAの抗腫瘍効果は、ほとんど認められなくなることを確認した。しかし、L-AAと鉄キレート剤であるdeferasiroxを併用すると、腫瘍の増大がL-AA単剤よりさらに抑制された。このことから鉄が過剰に存在するとFenton反応がおこり過酸化水素の分解が促進されることでL-AAの抗腫瘍効果が抑制されてしまうことが推測される。もともと骨髄には鉄が多く含有していることに加えて、さらに血液腫瘍患者においては、頻回な輸血によって鉄過剰になっていることが多い。従って、白血病患者では鉄結合蛋白に結合していないfreeな鉄が骨髄中で増加しているためL-AAが臨床的に十分な効果が得られない可能性が示唆された。そこで、体内鉄分量を減じる目的で低鉄飼料で飼育し、さらに瀉血とdeferasirox投与も行うことにより血中Ferritin値を減少させた結果、L-AAの抗腫瘍効果が、顕著に増強できることを確認した。体内鉄分量低減は、難治性悪性腫瘍に対する高濃度ビタミンC療法の効果を増強させる可能性が期待される。現在、白血病細胞の生存・増殖やapoptosisに関連する一連の分子の動態を検証するとともに論文作製中である。Deferasirox投与時に体内Ferritin値が大幅に減少していないことが判明し、飼料に含まれている鉄により回復している可能性があることを突き止め、低鉄飼料の発注や瀉血を行うことにより体内鉄を除去したモデルマウスを検討し直したことに時間が費やされたが、その後は、計画通りに研究を実施している。高濃度ビタミンC(L-AA)は、in vitroでは過酸化水素を発生させ多くの腫瘍細胞に優れた抗腫瘍効果を発揮するが臨床的には効果が発揮されない場合が多く報告されている。この乖離が鉄イオン濃度の差異によって起こる可能性があると考え本研究を実施した。これまでに白血病細胞株を皮下移植した免疫不全マウスモデルの実験において、L-AAとFesin(鉄)を併用することにより、L-AAの抗腫瘍効果が抑制されることを確認した。また体内鉄分量を減じる目的で低鉄飼料により飼育し、さらに瀉血と鉄キレート剤であるdeferasiroxを投与することで血中Ferritinを減少させた実験においては、L-AAの抗腫瘍効果が顕著に増強したことを確認した。メカニズム解析として以前に、L-AAがNF-κB活性化の阻害を介してHIF-1αの発現を抑制することにより白血病細胞の増殖を阻害することを実証していおり、過剰鉄がNF-κBの活性化にも影響するか否かを検討した。

その結果、L-AAは白血病細胞におけるNF-κBの活性化およびHIF-1αmRNA発現を阻害し、IκBのリン酸化を抑制することが認められたが、Fesinの添加によりキャンセルされた。さらにFesinにより白血病細胞内のL-AA濃度が減少することを確認した。また、Fesin添加時にみられていた分子の変化は、deferasiroxを処理することにより消滅し、白血病細胞内のL-AA濃度は回復することを確認した。これらの研究では、過剰鉄がL-AAの抗白血病効果を抑制し、鉄が過剰に存在すると癌細胞の増殖を促進させる可能性があることを示唆するものである。体内鉄分量を低減させることで、難治性悪性腫瘍に対する高濃度ビタミンC療法の効果を増強できる可能性が期待できる。現在、これらを論文にまとめ投稿中である。癌に対する高濃度ビタミンC(H-VC)の臨床効果は依然議論の余地がある。申請者らは、H-VCのin vitroとin vivoの抗腫瘍効果の乖離が細胞外鉄イオン濃度の差異によっていると考えて本研究を実施した。その結果、H-VCは白血病細胞をapoptosisへ誘導するが、過剰鉄の存在下では阻止され、むしろ白血病細胞増殖を促進することを見出した。一方で鉄を減じると、H-VCによる抗白血病効果が、回復・増強することを明らかにした。以上の結果は、体内貯蔵鉄量の多い担癌患者へのH-VCの投与は慎重にすべきであるとともに、体内鉄貯蔵を低下させることでH-VCの抗癌効果を増強し得ることを示唆している。今後は、in vitroにおいてもっとも抗腫瘍効果の得られた慢性骨髄性白血病に対するin vivoでの効果を中心に確認していく。酸化ストレスの評価のみならず白血病細胞の生存・増殖やapoptosisに関連する一連の分子の動態を明らかにする。抗白血病効果の得られる皮下移植の系と異なり、経静脈的移植の系で十分な抗白血病効果が得られない場合にも、分子動態の差異を観察して、抵抗性を示す分子的機序を明らかにする。高濃度ビタミンC療法の有効性と限界性を明らかにするとともに、deferasiroxとの併用によって効果の増強が得られるか検討する今回の研究成果は、臨床の現場にも大きなインパクトを与えるものと考える。今後は、in vitroにおいて酸化ストレスの評価および白血病細胞の生存・増殖やアポトーシスに関連する分子の動態を詳細に解析し、論文にまとめる予定である。今回の研究成果は、高濃度ビタミンC療法の有効性と限界性を明らかにするとともに、鉄を除去することによりビタミンCの効果が増強、もしくわ認められるようになる可能性が期待できる。臨床の現場にも大きなインパクトを与えるものと考えられる。血液腫瘍定価より安く納品されたものが多かったため。定価より安く納品されたものが多かったため。酸化ストレスの評価のみならず白血病細胞の生存・増殖やapoptosisに関連する一連の分子の動態を明らかにするために使用する。今後は、詳細にメカニズム解析を実施していくにあたり、酸化ストレスの評価で使用するキットや白血病細胞の生存・増殖やアポトーシスに関連する一連の分子の動態を検証していくための抗体等に使用する。
国際河川・青ナイル川流域における土壌侵食・土壌流亡緩和のための土地管理

エチオピアの青ナイル川上流域における土壌侵食について以下の研究成果を得た。中間地に位置するAba Gerima、高地に位置するGuderおよび低地に位置するDibatieの3つの小流域に設置された42の実験プロット(長さ30m×幅6m)を使用して、さまざまな持続可能な土地管理(SLM)策が耕地・放牧地・劣化林地の3つの土地利用タイプにおいて季節的表面水流出および土壌流亡にどのような影響を及ぼすかを実証的に明らかにした。SLMとしてはコントロール(対照区)とソイルバンド、ファニャジュ、エレファントグラスを植栽したソイルバンド、エクスクロージャ(禁牧)、エクスクロージャ+トレンチを比較した。雨季における表面流去(ランオフ)は2015年には52810mm、2016年には37898mmであった。耕地では、十分に育ったエレファントグラスによりソイルバンドが安定化した。放牧地や劣化林地では植生被覆が大幅に改善された。実験の結果、実験2年目(2016年)には土壌流亡と表面水流出の大幅な減少が観察された。耕地では植生で被覆されたソイルバンド、放牧地ではトレンチを設置された禁牧地が水流出と土壌流亡の両方を減らす最も効果的なSLM手法であった。当初はトレンチによる効果が相対的に大きかったが、2年目には植生が大きく成長したため、その効果によりコントロール区(C)に比べて、エレファントグラス植栽区(E)およびエクスクロージャ+トレンチ区(E+T)で土壌流出の大幅な減少が観測された。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。エチオピアの青ナイル川流域では、土壌侵食と土壌流亡が土地生産力の低下に深刻な影響を与えている。そして、青ナイル川上流域の土壌流亡は、下流域のスーダンとエジプトのダム土砂堆積の原因であることから、国際的な環境問題でもある。青ナイル川上流域における水食問題の緩和には、住民参加による持続可能な土地管理が不可欠であるが、そのためには土地管理施策の効果・影響を解明することがまず必要である。そこで、本研究では、ナイル川流域全体に配慮する最適な土地管理対策のガイドラインを検討するために、(1)青ナイル川上流域の持続可能な土地管理技術の効果および(2)上流域の土地管理対策が下流域の水資源に及ぼす影響の評価を行い、(3)持続可能な土地管理のための意思決定支援システムを開発する。本年度は、2月にエチオピア・バハルダール大学でキックオフミーティングを開催した。研究代表者および分担者が本研究の概要を説明し、さらにバハルダール大学および関係機関の代表者がこれまでの研究の成果等について発表をし、今後の研究の課題や関連研究プロジェクトとの連携のあり方についての討議を行った。引き続いて、フィールド調査を実施した。調査研究実施地域内にある低地(標高1500m以下)、中間地(15002000m)、高地(2000m以上)の3地域(農業生態系)に、土壌・水保全対策(土壌侵食対策)を検証する小流域を選抜するための視察を行った。農業生態系ごとに小流域を選抜して、プロットを設置する。本年度は、上記の計画のうち1地域については、小流域を決定し、実験用プロットの設置を開始した。モニタリング圃場として、小流域の傾斜地に、ストーンバンド処理区、ストーンバンド+トレンチ(小さい堀)処理区および標準区(処理なし)の設置準備を開始した。本年度は昨年度に引き続き試験サイトの設置を行った。青ナイル川流域においてGuder(高地)、Abagerima(中間地)、Debatie(低地)の三つの地域を選定した。このうちGuder地域での観測準備を先行させ、同地域に土地管理対策を施す小流域と施さない小流域をペアで設置・比較する対照流域法を適用するため、それぞれKasiryとAkusityという隣接する数平方キロメートル程度の二つずつの小流域を試験サイトとして選定した。同地域の標高は18002900m、気温は9.425°C、年降水量は19513424mm、面積は765haである。主な作物はオオムギ、テフ、コムギ、ジャガイモが栽培されており、ウシ、ヒツジ、ロバ、ウマなどが家畜として飼われている。2008年から世界銀行のプロジェクトで持続可能な土地管理プロジェクトが導入されており、以上のことから調査対象地域として適していると判断された。当初の計画どおり、青ナイル川上流域において、高地、中間地、低地を代表する3カ所の試験サイトの候補を選定した。観測準備の先行する小流域(Guder)では流域レベルおよびプロットレベルでの試験サイトを整備し、観測を開始した。

エチオピアの青ナイル川流域では、土壌侵食と土壌流亡が土地生産力の低下に深刻な影響を与えている。そして、青ナイル川上流域の土壌流亡は、下流域のスーダンとエジプトのダム土砂堆積の原因であることから、国際的な環境問題でもある。青ナイル川上流域における水食問題の緩和には、住民参加による持続可能な土地管理が不可欠であるが、そのためには土地管理施策の効果・影響を解明することがまず必要である。そこで、本研究では、ナイル川流域全体に配慮する最適な土地管理対策のガイドラインを検討するために、(1)青ナイル川上流域の持続可能な土地管理技術の効果および(2)上流域の土地管理対策が下流域の水資源に及ぼす影響の評価を行い、(3)持続可能な土地管理のための意思決定支援システムを開発する。本年度は昨年度に引き続き試験サイトの設置を行った。青ナイル川流域においてGuder(高地)、Abagerima(中間地)、Debatie(低地)の三つの地域を選定した。土地管理対策を施す小流域と施さない小流域をペアで設置・比較する対照流域法を適用するため、各地域でそれぞれ隣接する数平方キロメートル程度の二つずつの小流域を試験サイトとし、小流域毎に河川ゲージを設置し、流量および土砂量の定期的計測を開始した。また土地管理対策の効果を正確に測定するため、試験サイトにソイルバンド、ファニャジュ、トレンチ等の異なる土地管理対策を施した計42カ所の実験プロット(各6m×30m)を設置した。降雨イベントごとに降雨流出量および流出土砂量を計測し、プロットごとの流出係数を導出した。予備的な結果として、傾斜、土地利用等にもよるが、土地管理施策により土砂流出がおよそ5割程度抑制されることが示された。当初の計画どおり、青ナイル川上流域において、高地、中間地、低地を代表する3カ所の試験サイトを設置し、プロット実験を開始している。小流域およびプロットのふたつの空間スケールにおいて順調にデータが計測されており、当初、計画していた通りに土地管理対策の効果を評価する数値が得られている。本年度の主たる成果は以下の通りである。第一に、異なる農業生態環境下での土壌・水保全策の効果をプロット実験を用いて分析した。土地利用型や斜面の傾斜の違いに応じた実験プロットを設置した。3種類の土壌・水保全策(ソイルバンド、ファニャジュ、植栽されたソイルバンド)を導入した農地での流出削減効果は3251%向上した。湿潤亜熱帯の高地(Guder)では植栽されたソイルバンドと草地でのトレンチがもっとも高い流出削減効果を示した。プロット間での流出応答の差は大きく、土壌・水保全効果も大きく異なった。第二に、湿潤亜熱帯の高地で土壌・水保全策への流出応答を分析した。5種類の土地利用型と2種類の斜面傾斜に対して土壌・水保全策が異なる18の実験プロット(30m×6 m)を設置し、日単位の降雨・流出量を計測した。土壌・水保全策の流出削減効果を流出曲線指標(CN)モデルを用いて分析した。土壌・水保全策を導入した土地では流出が大きく削減された。第三に、さまざまな土壌・水保全策に対する流域スケールの流出応答を分析した。土壌・水保全策が広く導入されている小流域(Kasiry)と、それに隣接し、土壌・水保全策がほとんど導入されていない小流域(Akusity)における流出応答を比較した。
統合失調症生起・転帰の縦断的メカニズムの解明

これまでの研究から、統合失調症のモデルと考えていたマウスでは、脳発達期の酸化・炎症性ストレスによって、硫化水素産生系の酵素遺伝子の発現増加が成体まで継続しており、そのメカニズムとしてDNAメチル化を介するエピジェネティックス変化が認められた。そして硫化水素産生系の酵素遺伝子の発現増加は、生化学的にも結合型イオウの増加として観察された。硫化水素は、抗炎症、抗酸化作用があるため、ストレスに対する代償反応の過剰がエピゲノム変化として記憶された可能性がある。以上の結果を元に、H30年度は、2統合失調症死後脳での硫化水素産生系の酵素遺伝子の発現レベル、および代表的な抗酸化系酵素遺伝子の発現を評価した。統合失調症死後脳では、MPSTおよびCBSの発現量が対照群に比較して有意に上昇していた。CTHには変化がなかった。抗酸化系酵素遺伝子として、SOD1, SOD2, CAT, GPX1, GPX4を調べたが、CATが統合失調症死後脳で有意に発現上昇していた。3「過硫化ストレス」の機能的帰結としてのパルミトイル化の評価を、モデル動物ないしヒト統合失調症死後脳を用いて行ったが、有意な変化は検出できなかった。機能的帰結として他の可能性を考える必要が認識された。硫化水素産生酵素遺伝子であるMpstのKOマウスとTgマウスの作成、およびその解析を完了し、期待していた結果が得られた。また、統合失調症で硫化水素の産生が亢進する原因として、炎症・酸化ストレスに対する代償反応の枠組みで考えられることが、CAT遺伝子の発現上昇から支持された。「過硫化ストレス」の機能的帰結にアプローチすることが引き続き重要であると考えており、Mpst KOマウスおよびMpst Tgマウスを用いた網羅的遺伝子発現解析法であるRNA-seq解析を行い、重要なパスウェイの抽出を目指す。統合失調症のモデルマウスとして、E12-16にかけてpoly I:C 20 mg/kgをC56BL/N母マウスに5日間投与して生まれた仔を用いた。仔マウスが13-14週齢に達したとき脳を採取し、前頭葉で遺伝子発現レベルをTaqMan法で測定した。3つの硫化水素産生系の酵素遺伝子のうちMpstとCbsの発現レベルは、poly I:C処置マウスで対照群に比較して有意に増加していた。MpstとCbs遺伝子に関しては、DNAメチル化解析を行ったが、poly I:Cモデルでは有意なメチル化変動は検出されなかった。エンハンサー領域やゲノム上離れた転写制御領域の検討が今後必要である。また、poly I:Cモデルでイオウの生化学的解析を行ったが、遊離イオウ、結合型イオウ含量とも対照群と差はなかった。この結果は、イオウの生化学的検出の感度は弱いため、MpstとCbs遺伝子発現の変動幅が十分でなかった可能性がある。一方マウス近交系で、C3H/HeNはC57BL/6Nと比較して行動表現型が統合失調症に近く、Mpst遺伝子発現レベルが上昇しており、Mpst遺伝子のgenebodyのメチル化が亢進していた。また、C57BL/6Nに硫化水素発生剤を投与すると、統合失調症様の行動表現型が出現した。以上の結果から、統合失調症のモデルマウス(poly I:C投与マウス)では、脳発達期の酸化・炎症性ストレスによって、硫化水素産生系の酵素遺伝子の発現増加が成体まで継続しており、また近交系モデルマスでは遺伝子発現上昇に対応するメカニズムとしてDNAメチル化を介するエピゲノム変化が認められた。硫化水素は、抗炎症、抗酸化作用があるため、ストレスに対する代償反応の過剰がエピゲノム変化その他のメカニズムとして記憶される可能性が考えられる。硫化水素過剰産生の機能的帰結の解明を今後目指す。統合失調症の発症基盤として、脳発達期の炎症その他ストレスの役割の重要性が繰り返し指摘されているが、今回poly I:C投与マウスで、硫化水素産生系の酵素遺伝子の発現増加が成体まで継続していることを確認できた。

また、統合失調症で硫化水素の産生が亢進する原因として、炎症・酸化ストレスに対する代償反応の枠組みで考えられることが、CAT遺伝子の発現上昇から支持された。「過硫化ストレス」の機能的帰結にアプローチすることが重要であると考えており、Mpst KOマウス、Mpst Tgマウス、および疾患死後脳等を用いて、パルミトイル化の評価その他の解析を推進していく。「過硫化ストレス」の機能的帰結にアプローチすることが引き続き重要であると考えており、Mpst KOマウスおよびMpst Tgマウスを用いた網羅的遺伝子発現解析法であるRNA-seq解析を行い、重要なパスウェイの抽出を目指す。
脂肪組織と血管壁細胞とのクロストークの存在と分子機序の解明

本研究は、脂肪細胞と血管壁構成細胞との相互作用による細胞機能調節とその作用機序を明らかにすることで、肥満症における血管障害の発症の分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。本研究期間内に下記について明らかにした。1.脂肪細胞から血管壁細胞への作用脂肪細胞は肥大化とともに病的機能発現がみられ、この主たる機能変化としてTNF-α等のサイトカインの分泌があげられる。脂肪細胞から分泌されるレジスチンがTNF-αの調節を介してインスリン抵抗性を引き起こすこと、内臓領域に蓄積した脂肪細胞がVEGFを発現し、血中で活性を有していることを明らかにした。これらの結果から脂肪細胞が直接及びインスリン抵抗性を介して、血管傷害を引き起こす可能性が示された。2.血管壁細胞から脂肪細胞への作用これまでに平滑筋細胞由来活性因子としてLR11を同定して、その脂肪細胞機能解析を行った。LR11は脂肪細胞の成熟分化を抑制する作用があり、これはPPARγやCEBPαの転写因子の発現を調節することによる。この結果、脂肪細胞の肥大化は抑制され、肥大化でみられるTNF-α等のサイトカインの分泌が抑制された。これらの研究結果は、研究計画より期待された結果に加えて新たな分子メカニズムを呈示する成果である。本研究は、脂肪細胞と血管壁構成細胞との相互作用による細胞機能調節とその作用機序を明らかにすることで、肥満症における血管障害の発症の分子メカニズムを明らかにすることを目的としており、すでに肥満症例での血管内皮増殖因子(VEGF)の血中濃度が内臓脂肪組織での脂肪蓄積量に依存しており、血中VEGF蛋白が大動脈血管内皮細胞に対する遺伝子発現誘導作用を有していることを明らかにした。本年度は、VEGFの脂肪細胞での発現調節機構および血管新生活性による移植脂肪組織片の機能発現調節について検討を行った。1、VEGFの発現が前脂肪細胞から脂肪細胞への分化およびその後の脂肪蓄積に依存することを明らかにし、分泌蛋白に血管新生活性があることを明らかにした。2、VEGFの発現が脂肪蓄積部位に依存しており、内臓脂肪領域で発現が亢進することを明らかにするとともに、内臓脂肪局所の環境要因がVEGFの遺伝子発現を促進させることを細胞移植法を用いて明らかにした。3、脂肪組織の移植により局所での新生血管が早期から出現しており、移植片の生着に血管新生が重要であることを明らかにした。4、さらに、血管内皮細胞の培養上清中に脂肪細胞に対する遺伝子発現誘導作用があることを明らかにした。以上の本年度の成果は当初の目的を十分に達成しており、脂肪細胞と血管壁構成細胞との相互作用を介した血管障害発生の分子メカニズムの解明の可能性を示唆するものであった。来年度は、脂肪細胞由来の血管新生活性による血管障害発生のメカニズムについて明らかにしていく予定である。本研究は、脂肪細胞と血管壁構成細胞との相互作用による細胞機能調節とその作用機序を明らかにすることで、肥満症における血管傷害の発症の分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。1.脂肪細胞から血管壁細胞への作用モデル動物および培養細胞を用いて検討した結果、脂肪細胞は肥大化とともに病的機能発現がみられ、この主たる機能変化としてTNF-α等のサイトカインの分泌があげられる。この機序には、脂肪細胞から分泌されるレジスチンがTNF-αの調節を介してインスリン抵抗性を引き起こすこと、内臓領域に蓄積した脂肪細胞がVEGFを発現し、血中で活性を有していることを明らかにした。この機序により、内臓に蓄積した脂肪細胞が、レジスチン/TNF-αおよびVEGFシステムを活性化することにより血管壁細胞に、直接ならびに間接的に作用する可能性がある。これらの研究結果から脂肪細胞が直接及びインスリン抵抗性を介して、血管傷害を引き起こす可能性が示され、新たな脂肪細胞と血管壁構成細胞との相互作用として今後分子機序を明らかにする必要がある。2.血管壁細胞から脂肪細胞への作用これまでに平滑筋細胞由来活性因子としてLR11を同定して、その脂肪細胞に対する機能解析を行った。

この結果、脂肪細胞の肥大化は抑制され、肥大化でみられるTNF-α等のサイトカインの分泌が抑制された。これらの結果は、血管壁細胞から脂肪細胞の分化調節を介して活性物質の分泌を制御する新たなシステムを提示するものであり、今後モデル動物による病態解析により本システムの意義を検討する必要がある。これらの研究結果は、研究計画より期待された結果に加えて新たな分子メカニズムを呈示する成果である。