hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
個体恒常性を制御する天然変性タンパク質ナルディライジンの機能解明

線維芽細胞(MEF)に、野生型およびID領域を欠失した変異型NRDc(NRDc-⊿ID)を再導入し、その細胞内局在を検討したところ、細胞内局在はID領域に依存しないことが分かった。2シェディング活性化におけるID領域の意義の検討;COS7細胞にNRDc-⊿IDを発現し、シェディングアッセイを行ったところ、野生型NRDcに比べてNRDc-⊿IDではシェディングが減弱する傾向が見られたものの、明確な結論を出すには至っていない。目的1) in vitroでのNRDcのID領域の機能解明、の継続実験として、3転写制御機能におけるID領域の意義の検討を行う。目的1)の結果を踏まえたうえで、目的2) in vivoでのNRDcのID領域の機能解明、に向け、NRDc-⊿IDノックインマウスのターゲティングベクターの作製を行う。目的3)NRDcと標的タンパク質複合体の結晶構造解析:これまでNRDcの結晶化に成功していないが、NRDc結合タンパク質と結合することで特定の立体構造が誘起されている可能性があるため、これらとNRDcの複合体の結晶構造解析に取り組む。一方、NRDc自身の酵素としての働き、すなわち、NRDcの酵素活性の重要性を明らかにするため、酵素活性のないNRDc(NRDc-EtoA)のNRDc欠損細胞への再導入系、NRDc-EtoAノックインマウスなどを用いてin vitro、in vivoで検証を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。
アウェアネスとオントロジーを活用したｅ－Ｌｅａｎｉｎｇ支援システムの研究

研究成果の概要(和文):本研究の成果は、独創的な〈“動画知"、“自然言語知"、“メタデータ"〉という3項組みの知識表現形式と、最新のアウェアネスとオントロジー技術を活用するもので、NICER(旧教育情報ナショナルセンター)、Wikipediaや国立科学博物館が公開しているデジタルアーカイブ資源を、教育用デジタル学習資源として知識獲得・知識格納し、国立科学博物館の標本情報検索システムと、NICER-LOM検索システムでも知識利用できるようなe-Learning支援システムを研究し試作した。研究では、これまでの研究成果である独創的な知識表現形式を発展させ、プロの暗黙知を伝授する技能伝承アーカイブの作成・表示を支援する目的で、次のような2ヵ年計画でアウェアネス機能付e-Learning支援システム構築を研究開発する。平成24年度の研究は、気づいた「知識の利用」ができる統合システム作りと機能検証を行なった。年度初め、「自分(パソコン)を見ている主視聴者の目の瞳がどのように動いたかを気づき、主視聴者の瞳の動きに配慮しながら、主視聴者の動きに適合する映像を計算し表示するというアウェアネスが重要と考えたが、知識の利用の対象である「教育の情報化」分野では、主視聴者の教材の「利用頻度」がアウェアネスとして重要と分かった。そこで、主視聴者の教材の「利用頻度」というアウェアネス機能付e-Learning支援システムの研究と機能検証を行なった。最終年度に当たる平成25年度は、主視聴者の教材の「利用頻度」というアウェアネス機能付e-Learning支援システムの実験システムが稼動し、平成23年度から2ヵ年掛けて用意してきた各種検証映像データや説明文を使ったアウェアネス機能付e-Learning支援システムのシステム総合機能検証を行なった。研究では、これまでの研究成果である独創的な知識表現形式を発展させ、プロの暗黙知を伝授する技能伝承アーカイブの作成・表示を支援する目的で、次のような2ヵ年計画でアウェアネス(気づき)機能付e-Learning支援システム構築を研究開発した。本研究3年目は研究成果のまとめを行った。平成23年度の研究は、視聴者に関する「知識の獲得」法を調査研究した。本研究では、アウェアネス(気づき)の知識を利用する統合システム作りを行った。平成23年度当初「パソコンを見ている主視聴者の目の瞳がどのように動いたかをパソコンが気づき、主視聴者の瞳の動きに配慮しながら、主視聴者の動きに適合する映像を計算し表示する」というアウェアネスが重要と考えた。が、平成23年度の研究成果に基づき、知識の利用の対象である「教育の情報化」分野では、主視聴者の教材の「利用頻度」がアウェアネスとして重要だと判明した。そこで主視聴者の教材の「利用頻度」というアウェアネス機能付e-Learning支援システムの研究と機能検証を行った。本研究対象は,現在学校教育や生涯学習で活用できる教材(現在9万2,301件)や学習指導案(現在4,445件)等があり、本教材等から、授業に役立つ教材探しをする際の苦労を軽減する知識利用研究となった。本研究で改良したe-Learning支援システム「GENES」の利用頻度結果を見ると、1学校の先生方は、他の学校の先生方が作成した教材と学習指導案を良く使用している2授業に役立つ教材探しや,必要な教材や学習指導案探す苦労があるという実態が判明した。平成23年度の研究の主眼は、「誰と誰が自分(パソコン)の周りにいて自分を見ているか」に気づき、アウェアネス機能付e-Learning支援システムのカメラで撮影し、アウェアネス知識を獲得することである。研究の中心は、誰が自分(パソコン)の画像の制御権を握るファシリテータ的役割(以下では「主視聴者」と称する)を演じているかに「気づく」というソフトウェアの研究であった。同時に、「主視聴者」の体、顔、目や瞳の位置を検出し、アウェアネス知識として獲得(知識の獲得)する。獲得したアウェアネス知識には、メタデータを付与し、オントロジーという共通語彙(概念)辞書を構築(「知識の記録」)して検索や推論といった知的処理を行うことを目指している。主視聴者の教材「利用頻度」というアウェアネス機能の研究に変更して進展した。主視聴者のアウェアネス機能の研究が遅れている。関連学会の研究成果を調査し、本研究に活かす。関連学会に本研究成果を発表するとともに、関連研究を調査する。
フォンビルブランド因子特異的切断酵素のモノクローナル抗体を用いた精製と構造機能解析

フォンビルブランド因子特異的切断酵素(VWF-CP)の精製をFujikawaらの方法をもとに改変し行った。蛋白精製の出発材料は有効期限切れの新鮮凍結血漿(fresh frozenplasma、FFP)である。これをDFPで処理し、その後lysin-sepharoseカラムを通して、まず血漿中のplasminogenを除去した。以後、硫安沈澱、butyl-sepharoseカラム、Q-sepahroseカラム、superdex200カラムにてVWF-CPを部分精製した。これを抗原として、マウスとウサギに免疫し、前者からはモノクローナル抗体を、後者からはポリクローナル抗体を作成した。モノクローナル抗体は、ELISAおよびウエスタンブロットでスクリーニングを行ったが、VWF-CPに特異的に反応するモノクローナル抗体は得られなかった。しかし、ポリクローナル抗体は、ウエスタンブロットでVWF-CPと強く反応し、また酵素活性を阻害することも確認した。阻害力価は、ポリクローナル抗体IgG 1mgあたり8.9 Bethesda Unitであった。なお、1 Betheda UnitはVWF-CP活性を50%阻害する力価である。今後、このポリクローナル抗体を用いVWF-CPを精製するか、遺伝子発現したVWF-CPを用いてマウスにするかして、再度モノクローナル抗体の作成を試みる予定である。本年度vWF特異的切断酵素の精製についてFujikawaやGerritsenらによって相次いで報告された。前者は、従来のクロマトグラフィーを用いて、後者は同種抗体を用いて精製に成功している。どちらの精製過程も煩雑であるので、私はモノクローナル抗体を用いて、ワンステップで精製できる方法の確立を目的とした。よって、次年度より私の研究課題名は「フォンビルブランド因子特異的切断酵素のモノクローナル抗体を用いた精製と構造機能解析」と変更予定である。本年度、私はFujikawaらの方法を参考に本酵素を精製し、モノクローナル抗体を作成中である。まず、vWF特異的切断酵素の精製法は、出発材料としてクリオプレチピテートから行い、TBSにて溶解し、終濃度10mMの塩化カルシウムを加えて凝固させ、それを破砕して上清を回収した(フィブリン除去)。その上清に40%硫酸アンモニウム(AS)を加えて遠心し沈殿させ、再度TBSで溶解後、1mM DFP、5mMヨードアセトアミド(IAA)を加え、0.6M ASバヅファーで透析した。透析後sampleをbutyl sepharose(BS)カラムに添加し、0.6Mから0M ASのグラジュエント法にて溶出した。その活性分画を40%ASで沈殿させ、濃縮後、1mM PMSF、5mM IAAを加え、superdex 200カラムに添加し、分離した。その活性分画をHitrap-Heparinに添加し、NaClを0から1.0Mのグラジュェントにて溶出した。その活性分画を再度superdex 200カラムに添加し分離した。この活性分画を濃縮してマウスの免疫に用いた。マウスヘの免疫は、上記で得られた精製vWF-CPaseを現在までに5匹のマウスに計3回の免疫を行った。1回目はcomplete adjuvantと混合し、1匹当たり57μgを免役した。2回目、3回目はincomplete adjuvantと混合し、1匹当たりそれぞれ30μg、53μg免疫を行った。
糖尿病性腎症における凝固第3因子の役割について

ホモeNOS-/-糖尿病マウスを用いてeNOS欠損が糖尿病性腎症(diabetic nephropathy, DN)を悪化する原因となっていること、ヘテロeNOS+/-糖尿病マウスを用いてNOS3 276TT遺伝子型による程度のNOの減少がDN悪化に十分であることを示した。興味深いことにeNOS-/-糖尿病マウスのDNは糸球体へのフィブリンの沈着、腎臓での凝固第3因子の発現および活性、そして炎症のマーカーと強い相関を示していた。本研究からeNOS発現の減少したあるいはNO産生の減少した糖尿病患者では凝固第3因子がDN治療の新たなターゲットとなりうる可能性が示唆された。一酸化窒素(NO)の産生量の少ない内皮型NO合成酵素(eNOS,NOS3)の遺伝子型をもつ人は人口の59%におよび、糖尿病になったとき糖尿病性腎症が悪化し透析にいたる場合が多い。我々はeNOSのノックアウトマウスを糖尿病にしてeNOSの欠損が糖尿病性腎症を悪化すること、eNOSの欠損および糖尿病は凝固系を活性化するtissue factor(TF,血液凝固因子III)を増加することを明らかにした。今年度はさらにTFの中和抗体が糖尿病性腎症を少なくとも短期間の観察では改善することを明らかにした。eNOSのノックアウトマウスを用いた糖尿病性腎症の研究は我々以外にも行われているが、NOS3の遺伝子型の違いではeNOSがゼロになることはなく、eNOSのノックアウトマウスで糖尿病性腎症が悪化したからといってNOS3の遺伝子型の違いによる程度の軽度のNO産生の減少が糖尿病性腎症の原因になっているかどうかは不明である。eNOSヘテロノックアウト(eNOS+/-)マウスはNOS3の遺伝子型の違いによるに匹敵するNO産生量の減少を示すことから、eNOS+みマウスをAkitaマウスと交配することにより糖尿病とし、糖尿病性腎症への影響を調べた。その結果eNOS+/-AkitaマウスでもeNOS-/-Akitaマウスに匹敵するほどの腎症の悪化とTFの増加がみられ、NOS3の遺伝子型によるNO産生量の軽度の減少がTFの増加を介して糖尿病性腎症を悪化させる原因となっていることを明らかにした。我々のマウスモデルではTFはマクロファージにのみ見られること、ヒトと違ってTFが糸球体足細胞に発現していないことから、マクロファージのTFの糖尿病性腎症悪化への寄与を骨髄移植により、また、糸球体足細胞TFの役割をヒトTFトランスジェニックを用いて現在検討中である。糖尿病性腎症(diabetic nephropathy, DN)は血液透析導入の原因の半数以上を占め、その発症を予防し進展を阻止する有効な治療法が求められている。我々はホモeNOS-/-糖尿病マウスを用いてeNOS欠損がDNを悪化する原因となっていることを明らかにした(J Thromb Haemost 2010)。NO産生の減少を伴うNOS3遺伝子多型276TTは人口の約10%近くにおよび、DNの悪化と相関する。NOS3 276TTのNO産生量は276GGの約30%であり、ゼロではない。従って、eNOS-/-マウスのDNが悪化したからといって、必ずしも276TTによる程度のNOの減少がDN悪化に十分とは限らない。そこで本研究で我々は野生型の約30%のeNOS発現量をもつヘテロeNOS+/-糖尿病マウスを用いてNOS3 276TT遺伝子型による程度のNOの減少がDN悪化に十分であることを示した(PNAS 2011)。糖尿病では血液凝固が亢進しており、DNでは糸球体にフィブリンの沈着を伴うが、血液凝固亢進がDNを悪化させるか明らかでない。興味深いことにeNOS-/-糖尿病マウスのDNは酸化ストレスとは相関せず、糸球体へのフィブリンの沈着、腎臓での凝固第三因子(tissue factor, TF)TFの発現および活性、そして炎症のマーカーと強い相関を示していた。我々は、eNOSの減少がTF増加・凝固能亢進を伴いDNを悪化すること、高脂肪食がeNOS減少によるTF増加・凝固能亢進・DNの悪化を促進することを明らかにした。しかしながら、野生型eNOSの糖尿病マウスでは高脂肪食はTF増加・凝固能亢進をもたらすもののDNを悪化させなかった。従ってTF増加・凝固能亢進のみではDNを悪化させず、NO減少等の他の因子の変化がDNの悪化に必要であることが明らかとなった。本研究からeNOS発現の減少したあるいはNO産生の減少した糖尿病患者ではTFがDN治療の新たなターゲットとなりうる可能性が示唆される。
nCounter systemを用いたEBV関連リンパ増殖性疾患の網羅的発現解析

EBVはリンパ増殖性疾患(lymphoproliferative disease: LPD)の発症および病態の進展に関わっている。EBV-LPDではEBV感染腫瘍性リンパ球の腫瘍化、進展においてEBV関連分子と免疫逃避に関連する腫瘍周囲環境関連分子との相互関係が大きな役割を果たしている。本研究ではEBV-LPD患者のホルマリン固定パラフィン包埋検体を用いてEBV関連mRNAおよび腫瘍周囲環境関連mRNAの網羅的発現解析を行う。本研究ではEBV-LPDの病態の解明と症例の層別化および腫瘍免疫治療薬の適応可能な症例群を抽出することを通して予後不良とされているEBV-LPDの患者の予後改善をめざす。
水素含有希土類添加酸化物の発光特性の物理と新規シンチレータ材料応用への展開

本研究期間では、水素を含有した発光材料の特性評価、水素が発光特性へ与える影響のメカニズムのモデル化のために、以下の内容を実施した。固相反応法を用い、発光中心となるPrを添加したBaZrO3を合成した。水素を含む雰囲気で焼成し、Prを3価へ還元した。また、水素を含有させるために、低価数イオンとしてY3+を選択し、これを添加した試料の合成も行なった。Y添加試料について、水素溶解処理を行い、水素の溶解を確認するため赤外吸収スペクトル測定を行った。また、圧力容器による水素溶解処理も行ない、高圧での水素溶解量の増加の可能性を示した。合成した試料の分光光度計、分子科学研究所極端紫外光研究施設のビームラインによる発光・吸収測定を行った。BaZrO3とそれにYを添加したいずれの試料においても、Pr3+の4f-4f遷移による発光がみられ、これらの強度はYを添加すると増大するが、添加量を増すと発光強度が減少することがわかった。Pr添加BaZrO3の発光の報告例はなく、本研究によって初めて示した。低価数イオン添加による発光の増大は同じく立方晶であるSrTiO3でこれまでに示した結果と同様だが、高濃度での発光の減少について考察した。Y添加試料の低温(10K)での発光スペクトルにおいて、BaZrO3で報告されている欠陥準位からの発光が見られたことから、吸収したエネルギーがPr3+の準位だけでなく、Y3+添加で生成する酸素空孔に伴う欠陥準位へ移動しており、Y3+添加量増加に伴って欠陥準位へのエネルギー移動が増えたためPr3+の発光強度が減少したと考えた。また、水素を添加してもPr3+の発光は維持するが、ホストの吸収に近い波長域での励起による発光が減少していることから、伝導帯下部付近に形成すると考えられる水素添加による準位がホストの吸収またはホストからの緩和の過程に影響している可能性があると考えた。初年度に予定していた水素を多く含有できる可能性のある試料の合成および評価を行い、水素の有無での発光、励起スペクトルの相違について一定の結果が得られ、この試料を2年度目以降に予定している解析および測定に用いる試料の候補としてあげられたため。一方で、水素添加量の定量測定は行えておらず、また、その他試料の合成および評価は行えていないため、可能であれば行ないたかった内容も残っている。水素の添加量を定量的に評価するため、熱天秤による重量変化の測定を行う。この結果を用いて、水素添加量に伴う発光・励起スペクトル変化について調べ、初年度に得られたより詳細な結果を得る。また、試料として、これまでと同様なペロブスカイト型酸化物でPr3+の5d-4f遷移の発光が報告されているLaScO3や、パイロクロア型構造で水素の溶解が知られているLa2Zr2O7などについても候補とし、低価数イオンの添加、水素の溶解を行なって評価を行う。これら各試料の量子効率測定を行い、その違いについてスペクトル測定の結果とあわせて考察する。なお、透過の吸収測定には単結晶試料を必要とするため、試料を選定して依頼作製を行う。分光測定において比較すべき結果が得られた試料について以下のような測定・解析を検討する。(a)大強度陽子加速器施設にてミュオンスピン回転法によりミュオニウムの電子状態を調べ、水素の電子状態に対応する情報を得ることでホスト伝導帯下端からのドナー準位位置について調べる。(b)第一原理計算を用いて、ホスト酸化物中水素の安定位置および形成する欠陥準位、また希土類の4f-5d, 4f-4f遷移エネルギーの計算を行う。(c)放射線励起による発光測定を行う。γ線による発光量が水素溶解前後の試料で分光測定から予測される変化量になっているか検証する。高速中性子励起では水素溶解前後でγ線励起の場合と比して大きな変化量であるかを検証する。(d)核融合科学研究所の低エネルギーイオンビーム装置により照射損傷の模擬試料を作製する。IR測定とTDS測定より水素溶解状態の評価、分光測定より構成元素の欠陥や水素のはじき出しの影響を調べる。(e)粒子・イオン輸送計算コードにより、高速中性子やイオンビームによってはじき出される水素量や損傷を受ける元素種を計算し、比較を行う。

Y添加試料の低温(10K)での発光スペクトルにおいて、BaZrO3で報告されている欠陥準位からの発光が見られたことから、吸収したエネルギーがPr3+の準位だけでなく、Y3+添加で生成する酸素空孔に伴う欠陥準位へ移動しており、Y3+添加量増加に伴って欠陥準位へのエネルギー移動が増えたためPr3+の発光強度が減少したと考えた。また、水素を添加してもPr3+の発光は維持するが、ホストの吸収に近い波長域での励起による発光が減少していることから、伝導帯下部付近に形成すると考えられる水素添加による準位がホストの吸収またはホストからの緩和の過程に影響している可能性があると考えた。初年度に予定していた水素を多く含有できる可能性のある試料の合成および評価を行い、水素の有無での発光、励起スペクトルの相違について一定の結果が得られ、この試料を2年度目以降に予定している解析および測定に用いる試料の候補としてあげられたため。一方で、水素添加量の定量測定は行えておらず、また、その他試料の合成および評価は行えていないため、可能であれば行ないたかった内容も残っている。水素の添加量を定量的に評価するため、熱天秤による重量変化の測定を行う。この結果を用いて、水素添加量に伴う発光・励起スペクトル変化について調べ、初年度に得られたより詳細な結果を得る。また、試料として、これまでと同様なペロブスカイト型酸化物でPr3+の5d-4f遷移の発光が報告されているLaScO3や、パイロクロア型構造で水素の溶解が知られているLa2Zr2O7などについても候補とし、低価数イオンの添加、水素の溶解を行なって評価を行う。これら各試料の量子効率測定を行い、その違いについてスペクトル測定の結果とあわせて考察する。なお、透過の吸収測定には単結晶試料を必要とするため、試料を選定して依頼作製を行う。分光測定において比較すべき結果が得られた試料について以下のような測定・解析を検討する。(a)大強度陽子加速器施設にてミュオンスピン回転法によりミュオニウムの電子状態を調べ、水素の電子状態に対応する情報を得ることでホスト伝導帯下端からのドナー準位位置について調べる。(b)第一原理計算を用いて、ホスト酸化物中水素の安定位置および形成する欠陥準位、また希土類の4f-5d, 4f-4f遷移エネルギーの計算を行う。(c)放射線励起による発光測定を行う。γ線による発光量が水素溶解前後の試料で分光測定から予測される変化量になっているか検証する。高速中性子励起では水素溶解前後でγ線励起の場合と比して大きな変化量であるかを検証する。(d)核融合科学研究所の低エネルギーイオンビーム装置により照射損傷の模擬試料を作製する。IR測定とTDS測定より水素溶解状態の評価、分光測定より構成元素の欠陥や水素のはじき出しの影響を調べる。(e)粒子・イオン輸送計算コードにより、高速中性子やイオンビームによってはじき出される水素量や損傷を受ける元素種を計算し、比較を行う。計画当初に購入を予定していた測定用備品でより有効に使用できる機器が見つかったために、機器の構成の変更を行った。その一部の購入を研究計画に差し支えないために2年度目へ変更したことと合わせて、予定使用額からの差異が生じた。また、学会発表の予定の一部を2年度目へ変更した。
髄液循環吸収障害における脳実質細胞損傷の発生機序に関する基礎的臨床的研究

本年度は本研究の最終年度であることから過去3年間に行なった研究成果の総括ならびに各結果の相関関係について検討を行なった。実験的には兎を用いて大槽内カオリン注入による髄液循環吸収障害モデルを作製し、脳室周囲白質の自由水含有量と結合水含有量ならびに全水分含有量を測定した。同一方法により作製した犬の髄液循環吸収障害モデルを用いてMRスペクトロスコピ-による水頭症脳のエネルギ-代謝を研究した。臨床的にはMRIを用いて脳室拡大症の脳室周囲白質と脳灰白質のT_1値とT_2値を求め生体水の組成の変化の含有量を検討した。髄液循環吸収障害に由る水頭症においては急性期、亜急性期には脳室周囲白質の全水分量には有意の増加は見られなかったが、急性期から亜急性期にかけて脳室周囲白質内には自由水分量が増加する反面、結合水分量は有意の低下を示した。慢性期には自由水分量、結合水分量はコントロ-ル値に復元した。この自由水分量と結合水分量の方化に応じて急性期、亜急性期にPCr/Piを指標にしたエネルギ-代謝が低下に、慢性期になるとこのエネルギ-代謝障害も正常近く復元する傾向が見られた。臨床的にも髄液循環障害による水頭症患者では脳室周囲白質のT_1,T_2値は共に延長するが灰白質のそれらは不変であった。また脳循環、脳血管障害による脳室拡大症ではT_1値の延長のみでT_2値はコントロ-ルに比し有意の延長は見られなかった。以上要約すると水頭症においては脳室周囲の白質内に自由水が移行し、これによる脳実質損傷のため脳実質細胞内の結合水の減少をきたし、脳細胞のエネルギ-代謝の低下と共に天幕上脳血行動態の障害とその結果として遠隔効果に由る天幕下組織の血行動態の低下をきたし、神経症状の発現をきたすことが示唆された。実験的研究においては髄液循環吸収障害モデル動物を作製し、脳室周囲白質と皮質灰白質の自由水分量を測定した。臨床的研究においては髄液循環吸収障害患者に磁気共鳴画像法を用いて、脳室周囲白質と皮質灰白質の自由水分量を測定し、その結果と実験的研究の結果との相関関係を検討した。実験的研究結果:脳室周囲白質と皮質灰白質の%全水分量はいずれの部位においても急性、亜急性、慢性期ともコントロ-ルに比し有意の変化は見られなかった。コントロ-ルおよび各時期の水頭症とも皮質灰白質の方が脳室周囲白質に比し%全水分量は高い値を示した。脳室周囲白質および皮質灰白質の%自由水量については脳室周囲白質の急性期と亜急性期は、コントロ-ルに比し、有意の上昇をしめした。また慢性期についても上昇の傾向がみられた。しかし急性期には最も高く、亜急性期から慢性期へと移行するにつれて、しだいに減少傾向を示した。しかし皮質灰白質については、各時期とも有意の変化はみられなかった。また急性、亜急性期には、正常コントロ-ルとは逆に%自由水量は脳室周囲白質の方が皮質灰白質よりも高値を示した。慢性期になると正常関係に戻る傾向がみられた。臨床的研究結果:コントロ-

ルでは灰白質の方が白質よりT1、T2値とも有意の延長がみられたが、真性髄液性循環障害群では逆に白質の方が灰白質よりもT1、T2値共有意の延長が見られた。髄液性障害群は非髄液障害群ならびにコントロ-ルに比し、T1、T2値とも有意に延長を示した。しかし非髄液性障害群とコントロ-ル間には、白質のT1値は前者は後者に比し有意の延長をみたが、T2値は有意差をみとめなかった。皮質灰白質のT1、T2値は3群間に有意の差はなかった。真性髄液循環障害群ではシャント前の脳室周囲白質のT1、T2値ともシャント後には有意の短縮を認めたが、皮質灰白質のT1、T2値はシャント後も変化を認めなかった。カオリン大槽内注入による実験的水頭症の脳室周囲髄液浮腫について研究を続けてきた。脳室周囲の白質内に自由水が移行し、自由水浮腫のために脳実質損傷をきたし結合水はかえって減少する。慢性期には経脳室壁性に白質内で自由水が吸収されるにつれて、組織再構成が行われ結合水が正常近く復元した。磁気共鳴画像法とスペクトロスコピ-の同時併用により水頭症の各時期と白質内髄液浮腫の程度と脳エネルギ-代謝障害の相関を検討した。エネルギ-代謝の指標としてフォスホクレアチン燐酸対無機燐の比(PCr/Pi)を生物エネルギ-係数として、脳エネルギ-代謝の指標とした。急性ー亜急性期で脳室周囲の自由水浮腫が高度の時期にはPCr/Piは低下を示し、脳エネルギ-代謝障害が強く示された。しかし自由水が吸収路の発達につれて吸収され、白質内自由水の減少をきたし、それにともなう組織修復によってもたらされた結合水の正常への回復とともにエネルギ-代謝障害も正常への復元を示した。以上のことから急性期ー亜急性期には自由水の脳室周囲白質浮腫が脳実質のミトコンドリアにおけるエネルギ-代謝障害を生ぜしめて水頭症症状発現に関与していることが解明された。そして自由水の特性である運動性と拡散性により吸収路の発達につれ、慢性期には自由水が吸収され浮腫の軽減により組織修復、再構成が行われ結合水の増加とともに脳エネルギ-代謝が回復してくることが示された。今回の研究により水頭症の脳エネルギ-代謝障害も脳室周囲の自由水浮腫が大きく関与していることが判明した。
Neural-superchargeによる顔面神経不全麻痺の外科的治療法開発

ラットにおいて血管結紮クリップを用いて顔面神経不全麻痺モデルを確立した。また作成した顔面神経不全麻痺モデルに対して、大耳介神経移植にて舌下神経-顔面神経端側縫合を応用した神経移植により舌下神経から神経入力が誘導され、表情筋への神経二重支配が発生すること表情筋運動、神経トレーサーを用いて証明した。近年の神経端側吻合の普及により、神経不全麻痺例や、回復の見込みの無いウイルス性神経麻痺などへの外科治療の適応が徐々にひろがっている。我々は、Neural-superchargeを提案し、主に顔面神経不全麻痺に対する本法の基礎的研究を行う。Neural-superchargeとは、各種神経移植と端側縫合を駆使して、神経ネットワークを構築し、異なる複数の神経信号を増幅付加させ、神経の多重支配により、不全麻痺や変性に陥っている筋肉の生理的な収縮を回復する、画期的な再建法である。Neural-superchargeを用いた神経再建法は、倫理的な面で問題が無いため、基礎的な研究成果を待たずに我々は、陳旧性顔面神経不全麻痺症例に施行している。すなわち大耳介神経を舌下神経と顔面神経間に端側縫合し、異常運動の少ない良好な顔面表情筋の生理的収縮を得ている。我々は、本術式で何故異常運動が少ないのかを解き明かせば、他部位の神経障害にも応用できる普遍的な治療法に発展できると考えた。まず我々は現顔面不全麻痺モデルの作成する研究計画を立案した。我々はラットを用いて血管結紮用クリップによる顔面神経本幹の結紮群とフェノールによる顔面神経本幹ブロック群を作成し、顔面表情筋の動きの経時的な変化を観察した。これまでの実験結果からは前者は筋攣縮を伴う完全麻痺、後者は不全麻痺の状態になっている。しかし神経逆行性トレーサーを用いた軸索および神経核レベルでの評価と前述の臨床評価では麻痺の程度に解離が認められることがあり、今後は神経トレーサー集積の定量法を検討している。それに加えて、同様にラットを用いて実際に臨床で行われている舌下神経と顔面神経間に大耳介神経を喘側吻合したモデルを作成することに成功した。今後は上述のモデルについて神経逆行性トレーサーを用いて神経核に至るまでの神経再生を確認し、実際の表情筋の動きと比較および評価を継続する予定である。またこれまでに作成した不全麻痺モデルと端側吻合モデルを組み合わせることにより、さらに臨床に近いモデルの作成が可能となる見込みである。本研究の目的はラットを用いた顔面神経不全麻痺モデルの作成とそれに対する神経端側縫合を応用した神経移植による介入による効果を調べることである。本研究で血管結紮クリップを用いた顔面神経の絞扼により安定した不全麻痺モデルを確立することができた。また大耳介神経を移植神経としたinterpositional nerve graft(IPNG)による介入を行うことに成功した。続いてコントロール群(グループ1)、血管クリップ絞扼による不全麻痺群(グループ2)、麻痺のない群に対する顔面神経一舌下神経間IPNG手術を行った群(グループ3)、顔面神経不全麻痺に対する顔面神経-舌下神経間IPNG手術を行った群(グループ4)を表情筋の観察および神経逆行性トレーサーによる評価で比較した。グループ3とグループ4では神経トレーサーによって確認できた神経入力の方向が異なっていた。グループ3では顔面神経核から舌への入力が認められ、一方グループ4では舌下神経核から表情筋への入力が認められた。すなわちIPNGによる神経入力は神経損傷や麻痺の有無により、その方向を変える性質があることがわかった。また動物モデルではその神経入力により、軽度ではあるが顔面神経麻痺に対する表情筋運動および安静時の表情形成に改善が認められた。臨床に今回の研究結果を照らし合わせると、実際のIPNG手術が麻痺した顔面神経へ舌下神経から入力を誘導することを裏付けることができた。一方で表情筋運動回復については人間とくらべて動物モデルでは期待したほどの効果が得られなかったことから考えると、人間で行われている反復したリハビリテーションが非常に重要であることがわかった。顔面神経麻痺
遺伝子修飾の新技法によるCーP化合物の生合成研究

本研究は、CーP化合物の中でも最も特異的なCーPーC結合を有するビアラホスを研究対象とし、そのCーP結合生成反応の解明に我々が確立した新しい遺伝子修飾法(in vitro derived mutation)を応用することを目的としている。ビアラホスの生合成経路中のCーP結合生成過程の一つ、ホスホエノ-ルピルビン酸とホスホノギ酸からホスフィノピルビン酸が生成する反応は、有機化学的見地から未同定の中間体の関与が予想されていたが、ここに関する非生産変異株が一種類しか得られていなかったため解析が不可能であった。そこで、前記新手法を用いて、ビアラホス生合成遺伝子クラスタ-の当該反応に関与する領域に変異を導入し、新しい形質を示す一変異株を作製した。この株の性質を既存の変異株と比較して解析することにより、新規生合成中間体を見出し、その単離構造決定にも成功した。その結果反応は予想通り二段階の反応よりなることが証明された。さらにビアラホス生合成遺伝子クラスタ-上の上記の二段階の反応を触媒する酵素に対応する領域を明らかにした。もう一方のCーP結合生成酵素であるPEPホスホムタ-ゼについては、遺伝子側から本酵素の性質に関する情報を得るために、まず、当該酵素をコ-ドしていると思われる領域に新手法により変異を導入し、得られた菌株の性質を解析したところ当該酵素の欠損が確認された。そこで、この領域の遺伝子をクロ-ニングして、S. lividansにおける発現を試み、ビアラホス生産菌と同程度の極めて強い酵素活性の発現に成功した。この成功により、今まで謎に包まれていたその詳細な反応に関する研究を行う事が可能となったわけである。CーP結合生成酵素の遺伝子及びその発現についてはこれまでに全く報告がなく、我々が新しく開発した遺伝子修飾法により、初めてCーP結合の生成機構に関する遺伝子レベルでの十分な知見が得られた事は本研究の重要な成果であると言えよう。本研究は、C-P化合物の中でも最も特異的なC-P-C結合を有するビアラホスを研究対象とし、その生合成経路の解明に我々が確立した新しい遺伝子修飾法(in vitro derived mutation)を応用することを目的としている。すなわち、従来までに変異株の得られていない反応段階に対応するビアラホス生合成遺伝子を修飾する事により、新しい生合成変異株を取得し、それを用いて生合成反応及びそれに関与する酵素、遺伝子を明らかにしようとするものである。ビアラホスの生合成経路中のC-P結合生成過程のひとつ、ホスホエノ-ルピルビン酸とホスホノギ酸からホスフィノピルビン酸が生成するステップ5の反応は、有機化学的見地から一段階の反応ではなく、未同定の中間体の関与が予想されていたが、ここに関する非生産変異株が1種類しか得られていなかったため解析が不可能であった。そこで、in vitro derived mutationの手法を用いて、ビアラホス生合成遺伝子クラスタ-のステップ5に対応する領域に変異を導入し、新しい形質を示す変異株NP71を作製した。このNP71株の性質を既存の変異株と比較して解析する過程で、新規生合成中間体であるカルボキシホスホノエノ-ルピルビン酸を見いだし、その単離構造決定に成功した。また、このNP71株が、ホスホエノ-ルピルビン酸とホスホノギ酸とのエステル交換によりカルボキシホスホノエノ-ルピルビン酸が生成する反応を触媒する酵素の欠損株であることを明かにした。すなわちステップ5の反応は当初の予想通り、エステル交換及びC-P結合生成の2段階の反応より成ることが証明された。

さらにビアラホス生合成遺伝子クラスタ-上の上記の2段階の反応を触媒する酵素に対応する領域を明らかにした。以上の研究により我々が新しく開発した遺伝子修飾法は、従来法では解明することができなかった生合成反応の解析にきわめて有効であることが証明された。本研究は、CーP化合物の中でも最も特異的なCーPーC結合を有するビアラホスを研究対象とし、その生合成経路の解明に我々が確立した新しい遺伝子修飾法(<in>___ー<vitro>___ーderived mutation)を応用することを目的としている。すなわち、従来までに変異株の得られていない反応段階に対応するビアラホス生合成遺伝子を修飾することにより、新しい生合成変異株を取得し、それを用いて生合成反応及びそれに関与する酵素、遺伝子を明らかにしようとするものである。すでに我々は、ビアラホスの生合成経路中に存在する2つのCーP結合生成酵素、PEPホスホムタ-ゼとCPEPホスホノムタ-ゼを見いだし、後者については前年度でほぼ研究を終了している。もう一方のPEPホスホムタ-ゼについては、極めて不安定であるため、これまで部分精製に留っていた。そこで、遺伝子側から本酵素の性質に関する情報を得るために、まず、PEPホスホムタ-ゼをコ-ドしていると思われる領域に、<in>___ー<vitro>___ーderived mutationにより変異を導入し、得られた菌株の性質を解析したところ、PEPホスホムタ-ゼが欠損していることが確認された。そこで、この領域の遺伝子をクロ-ニングして、S__ー.<lividans>___ーにおける発現を試みた。この結果、PEPホスホノムタ-ゼ遺伝子をクロ-ン化したプラスミドで形質転換したS__ー.<lividans>___ーは、ビアラホス生産菌と同程度の極めて強いPEPホスホムタ-ゼ活性を有する事が判明した。本酵素のS__ー.<lividans>___ーでの発現の成功により、今まで謎に包まれていたその詳細な反応に関する研究を行う事が可能となったわけである。CーP結合生成酵素の遺伝子及びその発現についてはこれまでに全く報告がなく、我々が新しく開発した遺伝子修飾法により、初めてCーP結合の生成機構に関する遺伝子レベルでの十分な知見が得られた事になり、本方法の生合成研究における重要性が証明されたと考えられる。
「男性不妊」の男性学―男性医療をめぐるメディア言説の研究―

本研究は、男性不妊に関連して、医学知識を動員して男性性を回復・復権させるメディア言説を分析することで、男性学が抱える課題を克服し、現代社会における男性性の規範的な在りようの一旦を解明するものである。高度不妊治療が登場した90年代以降、男性不妊をめぐる言説が顕在化した。近年では一般書・雑誌・エッセイ等のメディア言説は、「男性性の危機」と医療による「男性性の回復」を主張してきた。本研究では、メディア論の知見を用い、男性の生殖/不妊をめぐる「知」の流通が男性性の再強化として機能している側面を解明する。
斬新なエネルギーの散逸原理を用いたコロイダルダンパーの実用化に関する研究

本研究では、コロイダルダンパー(CD)を車の懸架装置や緩衝装置のダンパーに応用し、実用的な動特性を調べた。具体的には、軽量化CDの試部品を設計・製作し、耐久性を増加するためのコロイド溶液用容器やフィルタを使用した(特願)。又、シリンダ内の初期圧力の調整によってCDの減衰特性を制御できた(特願)。本研究の一方では、3種類の緩衝器(古い油圧ダンパー(10万km)、新しい油圧ダンパー(0km)、並びにCD)の減衰能力を調べるための疲労試験機による加振実験を行った。その結果、CDの場合はコイルばねを使用せずに懸架装置が働くことが分かった。又、上記の3種類の緩衝器を車の懸架装置に取り付けて、振動の測定装置を装着し、ジョイステップや半正弦波段差路面による走行実験を行い、車の乗心地や凹凸路面よりドライブへの振動の伝達率を評価し、動特性に関して油圧ダンパーとCDとの比較を行った。その結果、油圧ダンパーの経年劣化によって車の乗心地や振動の伝達率が悪くなり、試してみたCDの性能は、新しいと古い油圧ダンパーの性能との間になった。しかし、各ダンパーの乗り心地ファクタが10100の範囲内に変動してしまい、長時間が走行した場合は乗客の気分や能率に悪い影響を及ぼすことが分かった。今回はバネ付きCDで実験を行ったが、これからバネなしでも実験を行い、シリカゲルの種類や初期圧力の調整によって、車の乗り心地が110の快い範囲内に変動するようにCDの減衰係数を制御することは今後の課題となる。本研究の他方では、CDを含めた衝突の実験装置(バリア型)を設計・製作し、車としてガソリンエンジンを用いたRCカー(質量:5.8kg、最大走行速度:60km/h)を使い、ピアノ線による車の案内面ができた。衝突の測定装置を装着し、車の運動エネルギーに対してCDの散逸能力を評価し、車の安全性を実験より検討した。本研究では、コロイダルダンパーを実用化するための応用研究を行い、今年度では、自動車を用いて、コロイダルダンパーを懸袈装置(サスペンション部)のダンパーに応用し、実用的な動特性を調べた。具体的には、中古車(トヨタカローラII Super Windy)を購入し、自動車に振動の測定装置(3次元のモーションレコーダ、加速度計、モバイルレコーダなど)を取り付けて、凹凸路面(12個のジョイステップ)での走行実験を行った。市販されている懸架装置の構造(コイルばねと油圧ダンパー)を検討し、サスペンション部の代わりにコロイダルダンパーの試部品を設計・製作した。その際、コロイダルダンパーの耐久性を増加するためのコロイド溶液用容器を用いた(裏面に続く特許出願・発表を参照する)。又、水のポンプを用いて、シリンダ内の初期圧力やコロイダルダンパーの減衰特性を調整できること、ピストンの初期位置(組み立てるとき)を調整できること、水漏れの対策(車検のとき)ができること、並びに空気の解放(組み立てるとき)ができることを明らかにした(特許出願の手続き中)。疲労試験機による加振実験(周波数範囲0-5Hz、変位範囲±25mm)を行い、古い油圧ダンパー(10万km)・新しい油圧ダンパー(0km)・コロイダルダンパー(0km)の減衰能力を調べた。その結果、30mmのピストン直径を有する油圧ダンパーに対して、10mmのピストン直径を有するコロイダルダンパーの減衰特性(散逸エネルギーと減衰係数)が高いことがわかった。

又、油圧ダンパーはコイルばねと並列で働いているので、衝撃を受けたときにコイルばねが圧縮され、エネルギーを吸収する。その後コイルばねが引っ張られるとき、吸収されたエネルギーを油圧ダンパーに伝達して、エネルギーを散逸する。このメカニズムに対して、コロイダルダンパーの場合、コイルばねを使用せず、一つの機械要素でサスペンションが働き、衝撃を受けたときにコロイド溶液が圧縮され、エネルギーを散逸することがわかった。本研究ではコロイダルダンパーを実用化するための応用研究を行った。実用化として、コロイダルダンパーを車の懸架装置や緩衝装置のダンパーに応用し、実用的な特性を調べた。本研究の一方では昨年度に引き続いて、3種類の緩衝器(古い油圧ダンパー(10万km)、新しい油圧ダンパー(0km)、コロイダルダンパー)を車の懸架装置に取り付けて、振動の測定装置(運転席及び懸架装置の上下に加速度計、GPS速度計など)を装着し、半正弦波段差路面による走行実験を行い、l車の乗心地や凹凸路面よりドライブへの振動の伝達率を評価し、動特性に関して油圧とコロイダルダンパーとの比較を行った。その結果、油圧ダンパーの経年劣化によって車の乗心地や振動の伝達率が悪くなり、試してみたコロイダルダンパーの性能は、新しいと古い油圧ダンパーの性能の間になった。しかし、各ダンパーの乗り心地ファクタが10100の範囲内に変動してしまい、長時間が走行した場合は乗客の気分や能率に悪い影響を及ぼすことが分かった。今回はバネ付きコロイダルダンパーで実験を行ったが、バネなしでも全懸架装置と同じ働きができるので、これからバネなしで実験を行い、シリカゲルの種類や初期圧力の制御によって、車の乗り心地が110の快い範囲内に変動するようにダンパーの減衰係数を調整することは今後の課題となる。本研究の他方では、コロイダルダンパーを含めた衝突の実験装置(バリア型)を設計・製作し、車としてガソリンエンジンを用いたRCカー(質量:5.8kg、最大走行速度:60km/h)を使い、ピアノ線によって車の案内面ができた。動圧力計・変位センサー・ガン速度計で、衝突時にシリンダ内の圧力・ピストンの変位・RCカーの速度を測定した。その結果、車の運動エネルギーとダンパーの散逸エネルギーを比較し、水や不凍液を用いたダンパーの衝突特性及び車の安全性を実験より検討した。
飼料用籾米給与における暑熱ストレス亢進メカニズムの統合的解明とその制御

最近の世界的な穀物需給のひっ迫状況を鑑みると、現状の我が国の畜産を、自給飼料基盤に立脚した家畜・家禽生産体系へとシフトさせることは喫緊の課題である。これには我が国の水田が持つ機能をフル活用し、トウモロコシを中心とした輸入飼料の代替としての米の利用を拡大させていく必要があると考えられる。本研究では、暑熱感作時でも全粒籾米の潜在力を最大に発揮できる飼養技術を開発するため、暑熱環感作時における全粒籾米の給与が肉用鶏の生産性ならびにストレス応答におよぼす影響を明らかにするとともに、その作用機序の一端を解明した。まず、慢性暑熱感作時における籾米飼料給与時における成長低下が何によってもたらされるのかその要因を検討し、これには飼料中の高い油脂含量と籾米(籾殻)が関与していることを示した。次いで、慢性暑熱感作時における油脂含量の高い籾米飼料給与による成長低下機序を推定した。すなわち、腸管において形態損傷、バリア機能低下、免疫応答亢進が生じることで、腸内細菌由来内毒素ならびに炎症性サイトカインが門脈から肝臓へ流入し、続いて肝臓において酸化ストレスが発症し、さらには全身の酸化ストレス状態および炎症応答が亢進していることを示し、これら一連の反応によって成長が低下することを明らかにした。さらに暑熱曝露した鶏の腸管における種々のストレス反応には、腸内細菌叢変化も関与している可能性を示した。加えて機能性資材トレハロースを籾米飼料へ添加し、慢性暑熱感作時における籾米給与による成長低下の改善効果を実験的に示した。本研究は飼料用米の家禽産業への積極的利用を加速させていく上で重要な情報を提供すると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。我が国は飼料穀物の大半を輸入に依存しており、持続的供給は担保されていない。特に、家畜飼料の主体となるトウモロコシは、飼料用としてのみならず、バイオエタノール原料としての需要も拡大し、国際的需給がひっ迫している。そのため、輸入トウモロコシに替わる、国産飼料穀物として、飼料用米の畜産への活用が期待されている。近年、家禽生産における飼料用米給与の有効性は徐々に明らかとなっているが、ストレス環境下でも利用可能であるかの検証は十分ではない。採用者はこれまで、生産現場における代表的ストレス要因である"暑熱環境"に着目し、慢性暑熱環境下における肉用鶏への飼料用籾米給与は、トウモロコシ給与と比べ、腸管の形態損傷を亢進することを明らかにし、これが成長低下要因となる可能性を示した。そこで本年度は、まず慢性暑熱感作時における籾米給与による成長低下について、腸管を暑熱時のストレス応答に強く関連する臓器と仮定し、成長低下機序を検証し(試験1)、さらに籾米の粉砕処理によるストレス制御試験を実施した(試験2)。試験1 :籾米主体飼料給与鶏では、トウモロコシ主体飼料給与鶏と比べ、慢性暑熱感作(33°C、7日間)により成長が低下し、この際、酸化ストレスならびに炎症応答が亢進しており、これには、腸管の形態損傷およびバリア機能低下による、腸内細菌由来内毒素の血中への流入が関与することが示唆された。よって、籾米給与時においては慢性暑熱による腸管内のストレス応答を効率的に制御することで、生産性の改善が期待できる。試験2 :籾米給与による暑熱時の腸管形態損傷の原因の1つに、籾の物理的な影響が考えられたため、籾米の粉砕処理による暑熱ストレス制御試験を実施した。慢性暑熱時における粉砕籾米飼料給与は、全粒籾米飼料給与と比べ、増体量、腸管形態ならびに酸化ストレスを改善することが示唆され、実用的なストレス制御方法を見出した。採用者はこれまで、生産現場における代表的ストレス要因である〝暑熱環境′′に着目し、慢性暑熱環境下における肉用鶏への飼料用籾米給与は、トウモロコシ給与と比べ、腸管の形態損傷を亢進することを明らかにし、これが成長低下要因となる可能性を示した。したがって、本研究は、籾米の実用化を確固たるものにするため、最適ストレス制御手法の確立を最終目標としている。効率的かつ適切なストレス制御を行うため、平成25年度は、暑熱時の籾米給与による負の作用点を統合的に検証し、成長低下機序を明らかにした。すなわち、暑熱時の籾米給与による成長低下は、腸管の形態損傷・機能低下が、腸内細菌由来内毒素の体内への流入を誘導し、内毒素が全身性の炎症応答ならびに酸化ストレスを亢進することで引き起こされることを示した。加えて、腸管組織においては異常な免疫応答が起きていることも明らかとし、暑熱時の籾米給与による成長低下は腸管の機能障害が一つの引き金となることを示した。

そこで平成26年度は、最適ストレス制御手法の確立を目的に、腸管をターゲットとした2つの制御方法(試験1:籾米の粉砕・脱俘処理による制御、試験2:機能性資材トレハロース添加による制御)を検証し、有効なストレス制御を実証した。最近の世界的な穀物需給のひっ迫状況を鑑みると、現状の我が国の畜産を、自給飼料基盤に立脚した家畜・家禽生産体系へとシフトさせることは喫緊の課題である。これには我が国の水田が持つ機能をフル活用し、トウモロコシを中心とした輸入飼料の代替としての米の利用を拡大させていく必要があると考えられる。本研究では、暑熱感作時でも全粒籾米の潜在力を最大に発揮できる飼養技術を開発するため、暑熱環感作時における全粒籾米の給与が肉用鶏の生産性ならびにストレス応答におよぼす影響を明らかにするとともに、その作用機序の一端を解明した。まず、慢性暑熱感作時における籾米飼料給与時における成長低下が何によってもたらされるのかその要因を検討し、これには飼料中の高い油脂含量と籾米(籾殻)が関与していることを示した。次いで、慢性暑熱感作時における油脂含量の高い籾米飼料給与による成長低下機序を推定した。すなわち、腸管において形態損傷、バリア機能低下、免疫応答亢進が生じることで、腸内細菌由来内毒素ならびに炎症性サイトカインが門脈から肝臓へ流入し、続いて肝臓において酸化ストレスが発症し、さらには全身の酸化ストレス状態および炎症応答が亢進していることを示し、これら一連の反応によって成長が低下することを明らかにした。さらに暑熱曝露した鶏の腸管における種々のストレス反応には、腸内細菌叢変化も関与している可能性を示した。加えて機能性資材トレハロースを籾米飼料へ添加し、慢性暑熱感作時における籾米給与による成長低下の改善効果を実験的に示した。本研究は飼料用米の家禽産業への積極的利用を加速させていく上で重要な情報を提供すると考えられる。平成26年度は、慢性暑熱時の籾米飼料給与鶏に対する有効なストレス制御を実証した。すなわち、昨年度明らかにした、暑熱時の籾米給与による成長低下機序より「腸管の機能障害」が成長低下の重要要因の1つであると仮定し、腸管をターゲットとした2つの制御方法(1籾米の粉砕・脱俘処理による制御、2機能性資材添加による制御)の検証により、有効ストレス緩和方法を実証した。すなわち、慢性暑熱環境下において、全粒籾米飼料(ME:3.1 kcal/g,油脂11%)給与時には、トウモロコシ飼料(ME:3.1 kcal/g,油脂5%)給与と比べ、成長低下ならびに酸化ストレスが増大した。このような暑熱感作時における全粒籾米給与によるマイナス効果は、予想に反して籾米の粉砕処理によりさらに大きくなったが、籾米の脱桴処理米、すなわち玄米の給与でその効果は抑制された。一方、全粒籾米飼料へのトレハロース添加により暑熱時の全粒籾米飼料給与によるマイナスの効果が緩和される可能性が示された。以上のことより、暑熱環境下における飼料用米給与時には、脱桴処理した玄米の形状で給与する、あるいは機能性資材トレハロースを添加する、いずれかを実施することで効果的にストレスを緩和し、トウモロコシ飼料と遜色ない生産性が見込めることが明示された。したがって、当初の計画通り、籾米給与鶏の暑熱に対する生体応答から制御点を絞り、効率的にストレス制御方法を確立したことから、上記の自己評価に至った。27年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は、腸内細菌叢と宿主の免疫応答に着目した新たな制御実験の実施により、さらなる有効制御方法の確立、最適化を試みる。
Hirschsprung病における消化管神経細胞の移動障害の機序とその環境的要因

消化管壁内神経叢の形成とHirschsprung病発生に及ぼす接着因子、細胞外基質の関与を明らかにすることを目的として以下の研究をおこなった。1、Hirschsprung病無神経節腸管で異常増生している外来神経線維における神経細胞接着因子の発現に関して免疫組織学的検討を行った。正常部腸管においては細いneurofilament陽性線維が粘膜下層、輪状筋層、筋間層に分布し、無神経節腸管では太いneurofilament陽性神経束が見られ、神経細胞接着因子であるThy-1, Integrin-5はこれらの神経線維に発現していた。これに対してL-1は正常腸管の細い神経線維には発現しているが、無神経節腸管における太い神経束においては全く発現していなかった。L-1は神経系に特異的に発現し、細胞接着、細胞移動、神経突起伸展に密接に関与している免疫グロブリンス-パファミリーに属する高分子膜蛋白であることを考慮すると、Hirschsprung病無神経節腸管におけるL-1分子の発現異常は、外来神経線維の肥大・増生や神経堤細胞の遊走障害の原因になっている可能性が示唆された。2、胎生11日から15日の正常マウス胎仔の凍結切片を作製しLaminin, Collagen 1V, fibronectinに対する抗体を用いて胎仔腸管における細胞外基質の発現様式を検討した。11日に粘膜基底膜、間葉系細胞ならびに腸管の最外側に強く発現し、この傾向は胎生14日まで変わらず、15日からは粘膜層と筋層が厚くなり細胞外基質も厚く染色される。また神経節細胞は染色されず、これを囲むように細胞外基質が存在した。3、現在全胚培養器を用いて胎生8日目の胎仔培養を行っている。