hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
白斑および白毛の色素再生とメラノサイト遊走 -表皮毛嚢ユニットにおけるメラノサイト遊走の制御機構-

臨床的にはpiebaldismにおける表皮移植後に色素拡大現象が見られること、色素拡大部ではそれまで見られなかったメラノサイトが遊走しているのが見られることを報告した。また同時に皮膚移植前には白毛であった病変部の毛が移植後に黒色化し、NKI/beteb陽性メラノサイトが表皮のみならず毛包にも遊走していることを見い出した(文献3)。マウスメラノサイトのH-ras transfectantでは遊走能が亢進しておりbFGF,ET-1などの刺激には反応しないこと、およびTPAに反応して増殖しなくなったことを示した(文献4)。チロシン脱リン酸酵素の一つであるSHP-2が細胞骨格形成や細胞遊走に重要であることをdominant negative mutantを用いて検討、証明した(文献5)。これらのことよりras,SHP-2などの細胞内刺激伝達系を変化させることによりメラノサイトの遊走を制御できる可能性が示唆された。一方、メラノーマ抗原の局在を示し(文献1)、メラノーマ担癌マウスではIL-12とIL-18がメラノーマ拒絶において相乗効果を示すことをIl-12 transfectantおよびIL-18のin vivo投与によって示した(文献6)。IL-12はdendritic cellであるLangerhans cellのaccesory機能を亢進させることを示したが(文献2)、IL-12遺伝子導入メラノーマではCD4+T細胞の枯渇により白斑の発症とメラノーマの拒絶が起こることを示した(第XVII回国際色素細胞学会、名古屋、1999)。即ちメラノーマ関連白斑のモデルとなる系を確立した。また同時に皮膚移植前には白毛であった病変部の毛が移植後に黒色化し、メラノサイトが遊走していることを見い出した(Pigment Cell Res,in press)。これらのことよりin vivoでメラノサイトは水平方向のみならず毛包に向かって垂直方向にも遊走することが確認できた。In vitroではrasを導入したメラノサイトでは細胞遊走能が亢進することを見い出した(Pigment Cell Res,11:182,1998)。またendothelin-3はメラノサイト、母斑細胞およびメラノーマの遊走を促進することを報告した(J Derm Sci,16sl:s103,1998)。これらのことより細胞外刺激や細胞内刺激伝達系の亢進によりメラノサイトの遊走を制御できる可能性が示唆された。一方、melanomaやmelanocyteの細胞内のメラノソーム輸送に重要であると考えられるrab3Aについて検討し、メラノソームにrab3A,rabphillin3が局在することを見い出し報告した(J Derm Sci,16sl:s100)。すなわちメラノサイト自身の遊走だけではなくメラノサイトの細胞内の小胞輸送についても新知見を得た。一方、巨大メラノソームが見られたHermansky-Pudlak症候群のメラノサイトを培養し巨大メラノソームが見られることを報告した(Pigment Ce11 Res,11:393,1998)。また同時に皮膚移植前には白毛であった病変部の毛が移植後に黒色化し、NKI/beteb陽性メラノサイトが表皮のみならず毛包にも遊走していることを見い出した(文献1)。メラノサイト遊走は辺縁境界部皮膚よりの移植によっても見られた。この事実より臨床的にメラノサイト遊走が実際におこることを証明した。

脱リン酸酵素の一つであるSHP-2が細胞骨格形成や細胞遊走に重要であることをdominant negative mutantを用いて検討、証明した(文献2)。これらのことよりSHP-2などの細胞内刺激伝達系を変化させることによりメラノサイトの遊走を制御できる可能性が示唆された。一方、メラノーマ担癌マウスではIL-12とIL-18がメラノーマ拒絶において相乗効果を示すことをIl-12 transfectantおよびIL-18のin vivo投与によって示した。IL-12をtransfectしたB-16 melanomaではCD4+T細胞をin vivoにおいて除去することによって白斑が発生し、またmelanomaの縮小・消退が見られることを示した(文献4)。この白斑およびmelanoma拒絶に働いたeffector細胞はCD8+T細胞であり毛包内およびmelanoma周辺に浸潤しているのが観察された。このマウスはメラノーマ関連白斑のモデルとなると考えられ、白斑治療に応用できる成果を得た。
腫瘍内微小環境変化を利用した新規DDSの開発

DDSキャリアによる抗がん剤デリバリーは、血行性に微粒子が腫瘍に送達されるため、血管密度の低い膵臓がんなどでは効果を示さない。LDMは抗がん剤を低用量で繰り返し投与することによりがん新生血管の形成を阻害し、腫瘍の増殖・浸潤・転移を抑制しようとする新たな治療法である。申請者は、LDM時の血管構造の変化に着目し検討したところ、(1)低用量・繰り返し投与時に一過性に血管密度が上昇し血流量が増大する、(2)低用量・繰り返し投与時にがん新生血管が障害を受けるのにともない、血中滞留性リポソームの腫瘍組織への移行量が増大する、(3)実際にLDMと抗がん剤封入リポソーム静脈内投与を組み合わせることで抗腫瘍効果が向上する、ことを確認した。このような腫瘍内微小環境変化を利用すれば、これまでの化学療法では治療が困難な膵臓がんなどの治療が可能になることが期待される。当該研究期間において、このようなリポソームの腫瘍移行、腫瘍内分布の改善が得られた機構を詳細に検討した。LDM処置後の腫瘍組織切片では血管近傍のがん細胞に強いアポトーシスが誘導されており、腫瘍内の血流評価ではLDM処置群で血流の連続性が向上されていた。血管近傍のがん細胞はその強い増殖能により血管を圧迫して血流を遮断すると同時に、血管外に漏れ出したリポソームが拡散しうる細胞間隙スペースの縮小を招くものと考えられる。LDM投与により血管近傍のがん細胞に恒常的にアポトーシスを生じさせることが、リポソームの腫瘍内分布の改善に寄与したものと考えられる。これまでのナノキャリアによるがん治療は、キャリア自体の改良により抗がん剤の送達効率を高めることに注力されてきた。ナノキャリアの腫瘍内分布を支配する微小環境を能動的に制御することでキャリアの腫瘍移行性を亢進させるという本戦略は極めて新規性が高く、これまでの化学療法では治療が困難であった腫瘍に対する新たな治療戦略を提示するものと期待している。微粒子性DDSキャリアによる抗がん剤デリバリーは、血行性に微粒子が腫瘍に送達されるため、血管密度の低い膵臓がんなどでは効果を示さない。Low dose metronomicchemotherapy(LDM)は抗がん剤を低用量で繰り返し投与することによりがん新生血管の形成を阻害し、腫瘍の増殖・浸潤・転移を抑制しようとするがんと共存することを目的にした新たな治療法である。申請者は、LDM時の血管構造の変化に着目し検討したところ、(1)低用量・繰り返し投与時に極めて微細な新生血管の形成が確認され、一過性に血管密度が上昇し血流量が増大する、(2)低用量・繰り返し投与時にがん新生血管が障害を受けるのにともない、長期血中滞留性リポソームの腫瘍組織への移行量が増大する、(3)実際にLDMと抗がん剤封入リポソーム静脈内投与を組み合わせることによって抗腫瘍効果が向上する、ことを確認した。このような腫瘍内微小環境変化を利用すれば、これまでの化学療法では治療が困難な膵臓がんなどの治療が可能になるのではないかと考えた。当該研究期間において、経口抗がん剤であるS-1を繰り返し投与した場合、担がんモデルマウスにおいて、静脈投与したリポソームの移行性のみならず、封入した抗がん剤(オキサリプラチン)の腫瘍内移行性も向上されていることを定量的に明らかにした。この事から、S-1とリポソーム化オキサリプラチン併用投与時の相乗的な抗腫瘍効果の向上が単に異なる作用機序をもった抗がん剤を組み合わせたからではなく、リポソーム化オキサリプラチンの腫瘍移行性がS-1によって亢進されたからであることが明らかになった。また、S-1処置により腫瘍内でのリポソームの分布パターンが変化していることも把握できており、S-1LDM投与によって血流改善・微小血管密度などの腫瘍内微小環境が大きく変化している可能性が非常に高く、21年度はこれらの変化に関して精査する予定である。

LDM投与により血管近傍のがん細胞に恒常的にアポトーシスを生じさせることが、リポソームの腫瘍内分布の改善に寄与したものと考えられる。これまでのナノキャリアによるがん治療は、キャリア自体の改良により抗がん剤の送達効率を高めることに注力されてきた。ナノキャリアの腫瘍内分布を支配する微小環境を能動的に制御することでキャリアの腫瘍移行性を亢進させるという本戦略は極めて新規性が高く、これまでの化学療法では治療が困難であった腫瘍に対する新たな治療戦略を提示するものと期待している。
2波長を用いる火山噴気温度のリモートセンシング技術の開発に関する研究

1.まえがき昭和59年度に自然災害特別研究補助金の交付を受けて試作した「チョッパ付き赤外線放射計」を用いて、本年度は、火山噴気のような選択性放射体の温度の遠隔測定実験を行った。放射計の有する2波長同時測定機能を用いて多波長による測定を行い、高精度測定を可能にするための測定方法およびデータ処理方法を検討した。2.実験の概要昭和60年11月2324日に亘り、鹿児島県始良郡牧園町の新日鉄・日鉄鉱業霧島地熱調査地帯にある噴気井(7号井等)から噴出する水蒸気を目標として、23200mの距離から8種類の異る波長城を用いてその放射データを記録した。参照目標として、持参した模擬黒体炉、噴出口付近のサイレンサ側面、および天空についても同様に測定を行い、放射データを記録した。なお、放射計の調整・校正については、事前の学内実験により詳細に行ったが、現場に於いても念のため再度校正を行った。3.データ処理の概要実験データは大学に持ち帰り解析をマイコン等を用いて行った。先ず、各波長帯城ごとに比演算法による処理を行い温度を算出した。さらに同時測定で得られた放射データを用いて目標濃度(凝縮水量)を算出し、目標の放射率を推定した。これを比演算法の理論式に加えることにより測定精度が相当改善することができた。また、処理結果を用いて、用意された8種類の分光フィルタの中心波長および波長帯域巾の妥当性を検討し、最適帯域の選定法に関しても知見を得ることができた。4.あとがき摂氏100°C程度の比較的高温、高濃度(約1mmの凝縮水量と推定される)の自然噴気を目標として、200mの距離から温度の高精度測定ができた。今後は、さらに目標濃度,距離,季節等を変えて実験を行い、本測定法についてその妥当性を検討することが望まれる。
核小体クロマチンの機能制御機構

本研究では、高次クロマチンを鋳型とした遺伝子発現調節機構を解明することを目的として研究を進めている。モデル材料として核小体に局在するリボソームRNA(rRNA)遺伝子領域に着目した。ヒトの細胞では約400コピーからなるrRNA遺伝子が核小体の中に集合し、rRNAの合成と修飾・切断が協調的に行われることによつてリボソームの合成が行われる。増殖細胞では約400コピーのrRNA遺伝子のおよそ半分が活性化状態、半分が不活性化状態のクロマチン構造を形成していると考えられるが、rRNA遺伝子領域のクロマチン構造やその発現調節の分子メカニズムはまったくわかつていない。クロマチン構造変換因子である核小体ヒストンシャペロン、B23タンパク質に着目し、その機能の解明を目指している。B23はヒストンと直接相互作用する因子であるとともに、細胞内ではRNAとも相互作用することが明らかになっている。B23のモデルクロマチン構造変換活性はRNAによって著しく促進される。これらのことから、B23がクロマチン構造変換因子として機能する際、RNAと複合体を形成することが重要であるものと考えられる。そこで、B23と細胞内で相互作用するRNAの同定を進めた。その結果、28SrRNAや5.8SrRNAといった成熟したリボソームRNAや、いくつかの低分子のRNAが同定された。また、B23を核抽出液から精製すると、精製産物の中に、ある小分子のRNAが含まれていた。現在、これらのRNAを試験管内で合成し、B23との相互作用および、B23のクロマチン構造変換活性に与える影響を検討している。RNA-タンパク質複合体としてクロマチン構造の制御に関わる因子はこれまで報告されておらず、これまで報告されているクロマチン構造変換のメカニズムとはまったく異なるクロマチン制御機構が存在するものと考えられる。本研究では高次クロマチンを鋳型とした遺伝子発現調節機構を解明することを目的として研究を進めている。モデル材料として核小体に局在するrRNA遺伝子(rDNA)領域に着目した。ヒトの場合、約400コピーからなるrDNA領域はユークロマチン領域とヘテロクロマチン領域に分かれて核小体に集合している。本研究では核小体に局在するヒストン結合性因子B23着目し研究を進めている。B23はクロマチンと相互作用していることが示唆されたため、クロマチン免疫沈降法を用いてB23の相互作用する染色体領域を決定した。B23はrRNA遺伝子の転写開始点上流とその周辺に結合していることが明らかになった。また、B23が結合しているrDNA領域がヘテロクロマチンか、ユークロマチンかを識別するため、ヒトのrRNA遺伝子はマウスの細胞では活性化されないという特徴を生かして、マウス-ヒトのハイブリッド細胞を用いて同様の検討を行なった。その結果、B23はマウスのハイブリッド細胞中でマウスのrDNA領域のみならず、不活性化されたヒトrDNA領域とも相互作用していた。さらに、B23は以前に同定したTAF-IIIというRNA-タンパク質複合体に含まれることから、B23とクロマチンとの相互作用へのRNAの関与を検討した。その結果、B23のクロマチンへの結合にRNAが重要な役割を担っていることが明らかになった。以上の結果より、B23を含むRNA-タンパク質複合体はrRNA遺伝子の活性化や不活性化に積極的に関わるというよりも、核小体構造の形成やその維持に関わっているのではないかと考えている。今後は、B23を含むRNA-タンパク質複合体の構成タンパク質、RNAを網羅的に解析し、この複合体が核小体クロマチンの構造変換・維持に果たす役割について、さらに検討していく予定である。ヒトの細胞では約400コピーからなるrRNA遺伝子が核小体の中に集合し、rRNAの合成と修飾・切断が協調的に行われることによってリボソームの合成が行われる。増殖細胞では約400コピーのrRNA遺伝子のおよそ半分が活性化状態、半分が不活性化状態のクロマチン構造を形成していると考えられるが、rRNA遺伝子領域のクロマチン構造やその発現調節の分子メカニズムはまったくわかっていない。B23は多量体として機能しており、RNA結合活性およびヒストン結合活性を持たない変異体は、試験管内で野生型のB23の活性を抑制することが明らかになった。この変異体をドミナントネガティブ変異体として利用し、B23の細胞内機能を解析した。B23ドミナントネガティブ変異体を細胞に発現させると、rRNA遺伝子の転写が抑制され、細胞増殖速度の著しい低下が見られた。したがって、B23は細胞内でrRNAの発現調節に関わる可能性が考えられる。しかしながら、ドミナントネガティブ変異体はB23のどのような活性を抑制しているのかは不明であり、この点の解析が来年度以降の課題である。また、B23はRNAとの複合体として機能しているものと考えられ、B23-RNA複合体に含まれるRNAや協調的に働く因子の探索を進めていく予定である。

これらの解析を通して、これまでとは異なるクロマチン構造を介した遺伝子発現制御機構の解明を目指している。本研究では、高次クロマチンを鋳型とした遺伝子発現調節機構を解明することを目的として研究を進めている。モデル材料として核小体に局在するリボソームRNA(rRNA)遺伝子領域に着目した。ヒトの細胞では約400コピーからなるrRNA遺伝子が核小体の中に集合し、rRNAの合成と修飾・切断が協調的に行われることによつてリボソームの合成が行われる。増殖細胞では約400コピーのrRNA遺伝子のおよそ半分が活性化状態、半分が不活性化状態のクロマチン構造を形成していると考えられるが、rRNA遺伝子領域のクロマチン構造やその発現調節の分子メカニズムはまったくわかつていない。クロマチン構造変換因子である核小体ヒストンシャペロン、B23タンパク質に着目し、その機能の解明を目指している。B23はヒストンと直接相互作用する因子であるとともに、細胞内ではRNAとも相互作用することが明らかになっている。B23のモデルクロマチン構造変換活性はRNAによって著しく促進される。これらのことから、B23がクロマチン構造変換因子として機能する際、RNAと複合体を形成することが重要であるものと考えられる。そこで、B23と細胞内で相互作用するRNAの同定を進めた。その結果、28SrRNAや5.8SrRNAといった成熟したリボソームRNAや、いくつかの低分子のRNAが同定された。また、B23を核抽出液から精製すると、精製産物の中に、ある小分子のRNAが含まれていた。現在、これらのRNAを試験管内で合成し、B23との相互作用および、B23のクロマチン構造変換活性に与える影響を検討している。RNA-タンパク質複合体としてクロマチン構造の制御に関わる因子はこれまで報告されておらず、これまで報告されているクロマチン構造変換のメカニズムとはまったく異なるクロマチン制御機構が存在するものと考えられる。
ヒト子宮平滑筋に存在する亜型T型カルシウムチャンネルの生理的役割に関する研究

妊娠37週38週に行われた選択的帝王切開時に採取した子宮筋切片を用いてPCR法によりT型Ca^<2+>チャンネルのαサブユニットのcloningを行い、以下のようなT型Ca^<2+>チャンネル亜型(splicing variant)を得た。すなわちヒト妊娠子宮T型Ca^<2+>チャンネルには野生型(α1H-a:△25B/+26)の他に、チャンネルの膜貫通領域(domainIIIとIVの間)にあたるexon25Bと26のsequenceが異なる3つのsplicevariant(△25B/△26、+25/△26、+25/+26)が存在した。これらのsplice variantの生理的役割を明らかにするためにこれらのcDNAをXenopus laevisの卵に発現させて2本の微小電極を用いた電位固定法を応用して電気的特性(電流電圧曲線、活性化曲線、不活性化曲線、不活性化からのrecoveryの評価)を検討した。その結果、活性化定数、不活性化定数は△25B/△26で最も高く、+25/+26で最も低いこと、不活性化からの回復の時定数は△25B/△26で有意に早く、△25B/+26で最も遅いことなどが明らかになった。このようにvariant間の電気的特性に相違があることから、例えば妊娠中のヒト子宮平滑筋では妊娠期間に応じてこれらのvariantの発現様式に変化が生じることで妊娠に伴うその活動性や収縮頻度を変化させる可能性が示唆された。一方非妊娠子宮では△25B/△26のみが存在しており、妊娠によってsplice variantの違いが生じることが示唆された。ヒト妊娠子宮T型Ca^<2+>チャンネルには野生型(α1H-a:Δ25B/+26)の他に、チャンネルの膜貫通領域(domainIIIとIVの間)にあたるexon25Bと26のsequenceが異なる3つのsplice variant(Δ25B/Δ26、+25/Δ26、+25/+26)が存在する。これらのcRNAをXenopus laevisに発現させて、いくつかの電気的特性を評価する。まずXenopus laevisを約20分ほど氷に浸し、不動化する(dechloronate麻酔の代用)。Pelvic jointの約5cm上方に10mmの切開を入れ、卵を総量として5ml程採取し、ND96液の入ったtubeに入れる。ND96液で卵を4回程洗浄しペトリ皿に入れて周囲の膜を鋭的、鈍的に除去する。Collagenase(Sigma C-9891type A:1.2mg/ml)を含んだND96液に入れて2時間ほどインキュベートして卵を単離する。インキュベート終了後Ca^<2+>除去したND96液で十分洗浄し、形態的に良好な卵のみを選別する。その後上記のT型Ca^<2+>チャンネルのcRNAを卵に注入し、発現させる。量的には約50nlのcRNAを注入した。3M KClを含む2本の微小電極を用いた電位固定法で行った。使用する機器はアンプとしてGeneclamp500B(Axon Instruments:現有設備)を、データ収集用コンピューターでデータを蓄積し、pCLAMP system(DigidataおよびpCLAMP 8.0)にて解析した。外液としては卵に豊富に存在するCa^<2+>-activated Cl currentを抑制する目的とT型Ca^<2+>チャンネルを単離する目的で10mMのBa2+溶液を使用した。主要な電気的特性として、(1)電流電圧曲線(-110mVの保持電位から5mV間隔で脱分極刺激を与え、得られるT型Ca^<2+>チャンネルの振幅を記録)、(2)活性化曲線((1)の電流

電圧曲線から計算)、(3)不活性化曲線(3秒間のプレパルスの電位を変化させて5msecのインターバル後ピーク電流が得られるテストパルスを掛ける事により得られる)、(4)不活性化からのrecoveryの評価(十分な不活性化が得られる電位へ3秒程脱分極させた後ピークの電流が得られるテストパルスを種々の間隔で与え、どれくらいの時間で不活性化から開腹するかを評価)などを行った。その結果、活性化定数、不活性化定数はΔ25B/Δ26で最も高く、+25/+26で最も低いこと、不活性化からの回復の時定数はΔ25B/Δ26で有意に早く、Δ25B/+26で最も遅いことなどが明らかになった。昨年度までの研究で、我々はヒト妊娠子宮T型Ca^<2+>チャンネルには野生型(α1H-a:Δ25B/+26)の他に、チャンネルの膜貫通領域(domainIIIとIVの間)にあたるexon25Bと26のsequenceが異なる3つのsplice variant(Δ25B/Δ26、+25/Δ26、+25/+26)が存在し、それぞれの亜型で電気的特性に相違が有ることを見いだした。平成18年度は文書による同意の下に婦人科良性疾患のため単純子宮全摘時に子宮から採取した子宮筋切片を用いてPCR法によりT型Ca^<2+>チャンネルのαサブユニットのcloningを行い、すでに得ている妊娠子宮平滑筋でのT型Ca^<2+>チャンネル亜型とでその分布の違いやさらに他の亜型が存在していないかを検討した。手術前の説明で同意を得られた症例数が予想より少なく検討する事ができた検体数が5症例程度と十分な下図ではないので、確固たる結論を述べる段階に到っていないが、これまでの結果としては野生型のα1H-aの発現も妊娠子宮より非妊娠子宮ではL型との相対比率では低いようであり、また妊娠子宮に見られたsphce variantの発現はΔ25B/Δ26、+25/Δ26、+25/+26の全てにおいて非妊娠子宮での発現が乏しい傾向にあることが示唆される結果が得られている。T型カルシウムチャンネルが血管平滑筋等では培養中に増加することなどから、増殖に関与するチャンネルである可能性も示唆されているが、妊娠時に子宮筋は著明な増殖と肥大を示すことから、非妊娠時には発現が少なく、妊娠時に多いことは機能的な面から見ても合目的である。すなわち妊娠することでT型カルシウムチャンネルは発現が亢進するのかも知れない。検体数の不足および発現がほとんど認められないことから現時点ではXenopus oocyteへ非妊娠子宮から得たcDNAを組み込んで発現させ、電気生理学的に評価する実験は施行できていない状況である。ヒト妊娠子宮T型Ca^<2+>チャンネルには野生型(α1H-a:Δ25B/+26)の他に、チャンネル)膜貫通領域(domainIIIとIVの間)にあたるexon25Bと26のsequenceが異なる3つのsplice variant(Δ25B/Δ26、+25/Δ26、+25/+26)が存在しそれぞの亜型で電気的特性に相違が有ることを以前報告した。婦人科良性疾患のため単純子宮全摘時に子宮から採取した子宮筋切片を用いてPCR法によりT型Ca^<2+>チャンネルのαサブユニットのcloningを行うと、すでに得ている妊娠子宮平滑筋での丁型Ca^<2+>チャンネル亜型のうち、Δ25B/Δ26)のみが存在しており、妊娠によってsplice variant違いが生じることが示唆された。得られた非妊娠子宮のT型CaチャンネルのcDNAをXenopusの卵に発現させ機能解析を行った。
リモ-トセンシング画像の統合型解析アルゴリズムに関する研究

1.DempsterーShaferの確率モデルに基づいて多角的な情報を統合するための方法として,トレ-ニング・サンプルの分布から基本確率関数を計算するためのアルゴリズムを考案するとともに,基本確率関数に基づいてパタ-ン(特徴ベクトル)を分類するアルゴリズムを開発した。この分類アルゴリズムでは,DempsterーShaferの確率モデルから分類結果の信頼度が計算でき,従来の分類アルゴリズムに比べより詳細な解析が可能となる。これらのアルゴリズムを用いてLANDSAやMOSー1,SPOTなどの衛星画像の解析を行い,開発した分類アルゴリズムの有効性を実験的に確認した。今後は,開発したアルゴリズムを用いてテクスチャなどの空間的特徴とスペクトル特徴を統合することによって衛星画像解析の信頼度を向上させる研究を行う予定である。2.統合型画像処理ソフトウェアシステムの基本ソフトウェアとして,24ビット(R,G,B各8ビット)の深さを持つビットマップ・ディスプレイ上で動作するXウィンドウシステムを開発するとともに,Xウィンドウにカラ-画像を表示し,そのヒストグラムやクロスセクション,部分画像の拡大表示などを行うカラ-画像表示・分析プログラムを開発した。これらのソフトウェアによって,平成元年度に購入したワ-クステ-ションおよび平成2年度に購入した画像処理装置による画像解析機能が大幅に向上した。1の分類実験では,これらの装置ソフトウェアを用いて結果の詳細な分析を行い,その利便性を確認した。また,開発したソフトウェアはネットワ-ク等を通じて公表し,希望者に配布する予定である。
上肢神経障害の発症機序に関する研究-腕神経叢の易損性と神経重複障害-

日常診療において上肢の痺れや疼痛、脱力を訴える症例は非常に多いが、臨床検査等に異常を認めず、診断が確定できないことも少なくない。今回我々はラット上肢牽引モデルを用いて、上肢末梢神経牽引障害の発症機序に関して検討した。1、電気生理学的検討では、2N・1時間牽引で複合神経活動電位(CNAP)がbasal lineの60%に低下するものの、牽引解除後速やかに回復した。1N・1時間では有意な低下を認めず、5N・1時間牽引では30%に低下するものの、牽引解除30分後でもbasal lineまで回復しなかった。よって、2Nを障害を生じない神経伸張を引き起こすラット前肢の牽引力として選択した。2、2N・1時間牽引後、腕神経叢は8.6%、正中神経は5.2%の神経伸張を認めた。4、血液-神経関門・光学顕微鏡による組織学的変化は腕神経叢・正中神経で明らかな差は認められなかった。5、電子顕微鏡学的検討では、2N・1時間牽引後、腕神経叢で微小管が有意に減少した。正中神経では有意な減少は認められなかった。微小管は神経軸索輸送に関与する細胞骨格の一つである。電気生理学的に障害を来さない牽引力でも電顕レベルでは微小管の減少を認め、軸索輸送障害の可能性を示唆した。今回の結果から、牽引に対する腕神経叢の易損性が示された。我々はこれまで軽微な牽引力による上肢の末梢神経障害について報告してきた。今回この病態を解明することを目的とし、以下の知見が得られたので報告する。実験1:電気生理学的に障害を来さない軽微な牽引力の決定【方法】ラット上肢を肩関節80^゚方向に牽引した。牽引力は1N,2N,5N,10N,牽引時間は1時間とした。牽引前・中および牽引後1時間で複合神経活動電位(CNAP)を測定した。【結果】1N,2N,5N,10Nで、CNAPはそれぞれ平均78%,55%,26%,7%に低下し、1N,2Nでは牽引解除後速やかに回復するものの、5N,10Nでは解除後1時間でも回復が見られなかった。【考察】1N,2Nを電気生理学的に障害を来さない牽引力と決定した。実験2:軽微な牽引負荷が神経軸索輸送に及ぼす影響【方法】ラット上肢を肩関節80°に2N,1時間牽引した。施行直後標本を作製し、光学顕微鏡、電子顕微鏡で観察した。光顕で確認後、電顕で神経軸索を5万倍で各群100枚ずつ撮影し、1視野(0.027μm^2)における微小管をカウントした。正常群も同様に行った。【結果】光顕では異常はみられなかった。正常群の平均微小管数は腕神経叢で40.4±17.4、正中神経で76.5±29.2であった。牽引群では腕神経叢で20.0±10.5、正中神経で68.3±31.8であり正常群と比較して腕神経叢で有意に低下していた(P<0.01)。【考察】電気生理学的に障害を来さない程度の軽微な牽引負荷でも、腕神経叢で選択的に微小管の減少がみられており、腕神経叢の易損性を示す結果となった。微小管は神経軸索輸送に深く関与しており、軽微な牽引よって、脳神経叢で軸索輸送障害を来すことにより臨床症状が出現する可能性がある。今後更に同モデルを用いた研究を進める計画である。

1、電気生理学的検討では、2N・1時間牽引で複合神経活動電位(CNAP)がbasal lineの60%に低下するものの、牽引解除後速やかに回復した。1N・1時間では有意な低下を認めず、5N・1時間牽引では30%に低下するものの、牽引解除30分後でもbasal lineまで回復しなかった。よって、2Nを障害を生じない神経伸張を引き起こすラット前肢の牽引力として選択した。2、2N・1時間牽引後、腕神経叢は8.6%、正中神経は5.2%の神経伸張を認めた。3、2N・1時間牽引施行、24時間後のgrasping testでは正常群との差は認められなかった。4、血液-神経関門・光学顕微鏡による組織学的変化は腕神経叢・正中神経で明らかな差は認められなかった。5、電子顕微鏡学的検討では、2N・1時間牽引後、腕神経叢で微小管が有意に減少した。正中神経では有意な減少は認められなかった。微小管は神経軸索輸送に関与する細胞骨格の一つである。電気生理学的に障害を来さない牽引力でも電顕レベルでは微小管の減少を認め、軸索輸送障害の可能性を示唆した。今回の結果から、牽引に対する腕神経叢の易損性が示された。
ヒトiPS細胞を用いた難治遺伝性腎疾患に対する新規病態モデルの開発

常染色体優性多発性嚢胞腎(autosomal dominant polycystic kidney disease; ADPKD)は、進行性に多数の腎嚢胞が形成されることにより腎腫大が生じ、末期慢性腎不全に至る疾患である。現在までのところ、透析療法や腎移植などの腎代替療法に加え、嚢胞の増大を抑制する対症療法が施されているが、嚢胞形成を根本的に阻害する治療法は確立されていない。ADPKDに対する新規治療薬を探索するためには、腎嚢胞形成を再現する新規in vitro病態モデルの開発が必要である。ADPKDにおける腎嚢胞は、尿細管および集合管に由来し、集合管からより多くの嚢胞が形成されると考えられている。そこで、ヒトiPS細胞から集合管を作製することが適切な病態モデル作製につながるのではないかとの着想に至った。平成29年度は、ヒトiPS細胞から集合管を派生させる胎生組織である尿管芽を分化誘導する方法の開発を行った。また、ADPKDの原因遺伝子であるPKD1をノックアウトしたヒトiPS細胞の樹立を試みている。腎臓は尿管芽と後腎間葉との相互作用によって形成されるが、それらを派生する中間中胚葉は異なっていることが知られている(Taguchi A., 2014)。発生早期の前体節中胚葉は尿管芽に分化しうる前方中間中胚葉へ分化し、一方で後期には後腎間葉への発生運命を有する後方中間中胚葉に分化すると考えられている(Takasato M., 2015)。そこで、まず、ヒトiPS細胞から前方原始線条を経て前体節中胚葉を分化誘導する方法を開発した。次に、胚の胴部で発現しているFGFおよびレチノイン酸シグナルが中間中胚葉誘導因子であることに着目して、前体節中胚葉から前方中間中胚葉の作製を試みたが、前方中間中胚葉マーカーの発現を確認することはできなかった。しかし、前方原始線条はFGF8およびレチノイン酸を加えて培養することで、効率良く前方中間中胚葉に分化することが分かった。さらに、前方原始線条から内胚葉への分化を抑制し、腹側化を抑制することで前方中間中胚葉への分化誘導効率を約7割まで向上させることができた。作製した前方中間中胚葉は、WNTおよびBMPシグナルの濃度勾配により、背側化を誘導することで、ウォルフ管細胞へ分化誘導することが可能であった。さらに、ウォルフ管細胞から成る細胞塊を作製したところ、上皮化が促され、既知の尿管芽誘導因子によって、尿管芽様構造が形成されることが分かった。ここまでの結果を、Biochemical and Biophysical Research Communications誌で発表した(Mae SI., 2017)。CRISPR/Cas9システムを用いて、PKD1ノックアウトヒトiPS細胞を樹立することを試みたが、遺伝子変異導入予定の領域に変異を有するヒトiPS細胞ではADPKDの表現型がほとんど出ないことが報告された(Cruz NM., 2017)。そこで、ターゲット領域を変更し、再度、CRISPR/Cas9システムでの樹立を行っている。ヒトiPS細胞から尿管芽様構造を作製することができるようになったが、分岐し、腎集合管に分化する能力を有しているか否かを検証する。また、尿管芽から腎集合管への分化誘導法を確立することを目指す。そして、PKD1ノックアウトiPS細胞を樹立し、本課題で開発する方法を用いて腎集合管細胞を作製し、ADPKDに対する病態モデル作製の可能性を模索する。

さらに、前方原始線条から内胚葉への分化を抑制し、腹側化を抑制することで前方中間中胚葉への分化誘導効率を約7割まで向上させることができた。作製した前方中間中胚葉は、WNTおよびBMPシグナルの濃度勾配により、背側化を誘導することで、ウォルフ管細胞へ分化誘導することが可能であった。さらに、ウォルフ管細胞から成る細胞塊を作製したところ、上皮化が促され、既知の尿管芽誘導因子によって、尿管芽様構造が形成されることが分かった。ここまでの結果を、Biochemical and Biophysical Research Communications誌で発表した(Mae SI., 2017)。CRISPR/Cas9システムを用いて、PKD1ノックアウトヒトiPS細胞を樹立することを試みたが、遺伝子変異導入予定の領域に変異を有するヒトiPS細胞ではADPKDの表現型がほとんど出ないことが報告された(Cruz NM., 2017)。そこで、ターゲット領域を変更し、再度、CRISPR/Cas9システムでの樹立を行っている。ヒトiPS細胞から尿管芽様構造を作製することができるようになったが、分岐し、腎集合管に分化する能力を有しているか否かを検証する。また、尿管芽から腎集合管への分化誘導法を確立することを目指す。そして、PKD1ノックアウトiPS細胞を樹立し、本課題で開発する方法を用いて腎集合管細胞を作製し、ADPKDに対する病態モデル作製の可能性を模索する。
リロケーションインパクトを乗り越えるのに有効な環境デザインの研究　災害後を視野に

本研究では大災害を契機とした居住場所移動において高齢者がリロケーションインパクトを乗り越えやすい環境の条件や要素について考察を行った。福島県内の立地、規模の異なる仮設住宅居住者を対象とした3つの調査を中心に研究を行った。郊外の大規模団地では健康観の低い群で活動程度が低い傾向が見られたほか、中心市街地と郊外の団地で社会的な交流の範囲などについて行った調査では、郊外では交流が比較的団地内に凝集しやすく、町中では地元との交流に積極的な者と消極的な者に2分される傾向が見られるなどの結果を得た。一方、岩手での事例研究から仮設居住の都市化、社会化された側面とその影響が認められた。本研究は、リロケーションインパクトを自らの力で乗り越え、その後の豊かな生活環境を生み出すきっかけをも得られるような可能性を持つ環境デザインに関する知見を得ることを目的する。25年度の報告を以下に記す。(1)調査対象地の現地把握調査と調査票のデザイン福島県いわき市内の全ての仮設住宅団地について、地理的、社会的実情から各団地の特徴を分析した。結果を基に市街地へのアクセスに着目し特に高齢者焦点を当てることの意義を確認した。また、ヒアリングで語られた地域の記憶について可能な範囲で元居住地域へ赴き、現況を把握して本調査に臨んだ。(2)福島県内仮設住宅での本調査の実施市街地アクセスに時間のかかるA団地で実施した。調査結果の分析から、「一人でも外出できること」や散歩が町の知識を得ることにつながらないことが確認され、これらが生活環境を広げることに寄与してはいないことが示唆された。一方で家の中や屋外で「日中体を動かす」度合と町の知識の程度の間には相関が認められた。何か「活動」をすることが生活環境を広げることに関与するのではないかということが推測される。また、何らかの活動が想起される「人が集まる場所」を認知する数と「日中体を動かす」度合の間に弱い相関が認められた。QOLや健康維持に貢献する環境として「人が集まる場所」の在り様が役割を持つのではないかと考え、さらに調査分析を進めている。結果は26年度建築学会大会で口頭発表の予定である。(3)国際学会論文の準備災害時リロケーションのような受動的なリロケーションの場合、用意された環境の印象は重要であると考える。物理的な環境と第三者の印象に関する考察を行い、2014年6月開催予定のInternational Association of People-Environment Studies(IAPS)大会にて発表予定である(3月4日受理)。本研究は災害を契機とした居住場所移動によるリロケーションインパクトをその只中にいる人自らの力で乗り越え、その後の生活環境を生み出すきっかけを得られるような可能性を持つ環境デザインに関する知見を得ることを目的とする。本年は、次の二つの調査分析を行った。1昨年に引き続き災害リロケーションインパクトを乗り越えやすい環境の条件について調査、分析を進めた。いわき市内の異なる特徴を持つ地域(市街地、農村地域、住宅地)に建設された4つの仮設住宅において、居住者が誰かとコミュニケーションを取れる場所を団地内外にどの程度持っているか(「集まる場所」とした)を中心にヒアリング調査を実施した。高齢者の健康に仮設住宅団地の規模や集会所が一定の意味を持つことが示唆されるとともに、人が出会い集まる契機をもたらしやすい規模、レイアウトについての知見を得た。また、徒歩により様々な場所に出向ける立地場所は、外出頻度を高め、結果としてこのことが団地内での出会いと集まりの場を生む契機となる可能性が示唆された。2前年度調査の結果仮設住宅団地の高齢化率が高く、リロケーションに伴い住宅内での生活時間が長い様子がうかがわれた。そこで住宅内生活における健康の維持増進について、住宅内における運動量の見地からの考察を試みた。筋活動量(運動)に密接な関係のある「姿勢」に焦点をあて、調査分析を行った。まず、一般の住宅で暮らす高齢者に協力を得て、住まいでの日常的な姿勢種類と時間についてのアンケートを行った。結果からは明らかなジェンダー差が認められ、高齢期男性の住宅内姿勢が座位傾向にあること、また、住まいで暮らし続けられる程度の健康低下の状況においてその影響が男性ほど出やすいことが明らかになった。住宅デザインに対し、示唆的な結果を含む結果と捉え、次年度も調査を重ね考察を深める予定である。災害時後のリロケーションの影響は大きく厳しいものである。しかし、災害リロケーションによるインパクトの乗り越えは必要不可欠な作業であり、その後の生活の再建にも重要な要素と考えられる。研究では転居が生活環境の再構築を阻害することなく、再構築される環境をさらによくするきっかけとなる条件を求めることを目的とする。本年度は、これまでの調査結果の分析を進めた。同時に、仮設住宅団地での日常生活での活動量を客観的に捉えるため万歩計の装着調査を実施した。また、仮設住宅団地に用意された人々が活動するための場所と地域環境の関係について集会所などを実際に運営するスタッフへのインタビューを中心に調査を行った。緊急のリロケーション先である仮設住宅団地の立地や団地内に用意された環境の影響について考察を進めた。その結果、高齢者の場合、急な転居後の環境行動には利便施設や交通の便、団地の規模の影響が強いことが示唆された。また健康への不安が低い環境評価と結びつく傾向を持つ団地とそうではない団地が認められた。この結果から、仮設住宅団地の環境は場合によってはその後の個人の健康に関与することが予測される。

転居後の健康感や生活の活性度に積極的な影響を与える環境の要因があるとすれば計画時に考慮すべき点となる。運動量の概要を知るために行った万歩計の調査では世代による有意差は見られず、行った二地域の間の間に有意差が認められている。他の要因との関係を詳細に詰める必要はあるが生活場所となる地域環境の影響がここでも予測される結果である。また、前年度に行った住宅における運動量調査の分析を進め、住宅内における運動量と健康に対するスタンスにジェンダーによる相違が明確であることを示す結果を得た。リロケーション後の生活環境について環境行動面からの支援を行おうとする時、ジェンダーを意識した戦略が必要であることの示唆と考える。本研究では大災害を契機とした居住場所移動において高齢者がリロケーションインパクトを乗り越えやすい環境の条件や要素について考察を行った。福島県内の立地、規模の異なる仮設住宅居住者を対象とした3つの調査を中心に研究を行った。郊外の大規模団地では健康観の低い群で活動程度が低い傾向が見られたほか、中心市街地と郊外の団地で社会的な交流の範囲などについて行った調査では、郊外では交流が比較的団地内に凝集しやすく、町中では地元との交流に積極的な者と消極的な者に2分される傾向が見られるなどの結果を得た。一方、岩手での事例研究から仮設居住の都市化、社会化された側面とその影響が認められた。リロケーションインパクトを乗り越えやすい環境条件および要素の考察として、1住宅団地の物理的環境条件と2住宅団地のある地域環境それぞれに着目して調査、分析を行った。成果の一部を2014年度の日本建築学会オーガナイズドセッションで発表し、議論を深めた。前年度調査結果から、高齢化率の高い仮設住宅団地の居住者の健康を保ち、増進する可能性を持つ環境デザインの必要性が示唆された。そこで高齢者の活動量に着目した研究を展開するに至った。実績に示すように、26年度は住宅内温生活姿勢と健康に焦点を当て調査分析を行い、一定の結果を得た。この結果は2015年度日本建築学会で発表予定である。この他、リロケーションにおける新たな環境をどう捉えるか関して、既往調査の分析を深め国際学会(IAPS)で発表、各種意見を得た。建築計画平成27年度はまとめの年として、1ここまでで得た知見に基づきケーススタディを実施して論の補強をすること、また、2立地する地域環境と居住者の活動量及びその影響に関する調査の実施に力を入れる。このほか、3前年度結果の建築学会のおける発表、4国際学会に参加しての意見交換により議論を深める予定である。以上により、5これまでに得た資料の分析を進め、総合、考察を深め結論、報告を行う。研究の目的を達成するためにたてた25年度計画に照らし、以下に説明を行う。調査対象地の現状把握にあたっては、現地の調査の他、ヒアリング調査も実施した。今回の研究調査は東日本大震災と原発事故により避難生活をしている地域が対象であり、できる限りの配慮をし、調査協力の依頼のための手続きを踏んだ。幸い、理解ある協力者を得ることができ、調査実施が可能となった。
性能が不確定な要素を有する建築物に対する粘性―履歴複合ダンパーを用いた耐震改修

[1]部分的に剛性が不足し,健全でない地震時応答を示すような立体せん断型構造物モデルに対し,粘性ダンパーによる減衰性能の付与と,補剛による剛性の付与を組み合わせた耐震改修を行うときに,設計用地震動下での最大層間変位の分布が設計者の指定した分布を下回り,かつ,粘性ダンパーのコストと補剛のコストの和からなる目的関数を最小化するように,最適粘性ダンパー量・補剛量を決定する手法を構築した.本手法は,最適化アルゴリズムを適用する際に必要となる,粘性ダンパー量・補剛量の変化に対する最大層間変位の変化の割合を示す「設計感度」を,微分で計算するのではなく,有限差分により計算することで,極めて軽微な数値演算負荷により,所定の条件を満たす粘性ダンパー量・補剛量を計算することができる.[2]水平方向地震動下で所定の条件を満たすように設計された骨組構造物モデルに対して,鉛直方向地震動下で梁に生じるたわみが所定の範囲以内に収まるように,必要な梁断面の変更量を容易に決定できる手法を構築した.[3]部分的に剛性が不足し,健全でない地震時応答を示すような多層建築物に対し,最上階より上層に,適切に剛性と減衰を調整した免震装置を介して,建物総重量の10%から20%の重量を有する層を増築することにより,地震時最大応答を最大で40%低減できる「増築層免震システム」を提案した.平面せん断型モデルを用いて,増築層免震システムが組み込まれた建物の基本的応答特性と,適切な免震装置特性を明らかにした(2003年度建築学会大会で発表予定).[1]固有周期に関して非単調に増加する変位応答スペクトルをもつような設計用地震動に対して,最大層間変位の分布が設計者が指定した分布に比例し,かつ,性能とコストの重み付き和で表現された目的関数を最小化するように,平面せん断型構造物モデルの層剛性を決定する手法を構築した(日本建築学会構造系論文集555号に掲載決定).[2]部分的に剛性が不足し,健全でない地震時応答を示すような立体せん断型構造物モデルに対し,粘性ダンパーによる減衰性能の付与と,補剛による剛性の付与を組み合わせた耐震改修を行うときに,設計用地震動下での最大層間変位の分布が設計者の指定した分布を下回り,かつ,粘性ダンパーのコストと補剛のコストの和からなる目的関数を最小化するように,最適粘性ダンパー量・補剛量を決定する手法を構築した.本手法は,最適化アルゴリズムを適用する際に必要となる,粘性ダンパー量・補剛量の変化に対する最大層間変位の変化の割合を示す「設計感度」を,微分で計算するのではなく,有限差分により計算することで,極めて軽微な数値演算負荷により,所定の条件を満たす粘性ダンパー量・補剛量を計算することができる(2002年度日本建築学会大会学術講演会で発表予定).[3]水平方向地震動下で所定の条件を満たすように設計された骨組構造物モデルに対して,鉛直方向地震動下で梁に生じるたわみが所定の範囲以内に収まるように,必要な梁断面の変更量を容易に決定できる手法を構築した(2002年度日本建築学会大会学術講演会で発表予定).[1]部分的に剛性が不足し,健全でない地震時応答を示すような立体せん断型構造物モデルに対し,粘性ダンパーによる減衰性能の付与と,補剛による剛性の付与を組み合わせた耐震改修を行うときに,設計用地震動下での最大層間変位の分布が設計者の指定した分布を下回り,かつ,粘性ダンパーのコストと補剛のコストの和からなる目的関数を最小化するように,最適粘性ダンパー量・補剛量を決定する手法を構築した.本手法は,最適化アルゴリズムを適用する際に必要となる,粘性ダンパー量・補剛量の変化に対する最大層間変位の変化の割合を示す「設計感度」を,微分で計算するのではなく,有限差分により計算することで,極めて軽微な数値演算負荷により,所定の条件を満たす粘性ダンパー量・補剛量を計算することができる.[2]水平方向地震動下で所定の条件を満たすように設計された骨組構造物モデルに対して,鉛直方向地震動下で梁に生じるたわみが所定の範囲以内に収まるように,必要な梁断面の変更量を容易に決定できる手法を構築した.[3]部分的に剛性が不足し,健全でない地震時応答を示すような多層建築物に対し,最上階より上層に,適切に剛性と減衰を調整した免震装置を介して,建物総重量の10%から20%の重量を有する層を増築することにより,地震時最大応答を最大で40%低減できる「増築層免震システム」を提案した.平面せん断型モデルを用いて,増築層免震システムが組み込まれた建物の基本的応答特性と,適切な免震装置特性を明らかにした(2003年度建築学会大会で発表予定).
腎内血行動態と腎予備能の検討

腎臓髄質循環は水・ナトリウムの排泄、したがって血圧調節に重要である。髄質血流は直血管によって調節されている。我々は、直血管に隣接する髄質のヘンレの太い上行脚(mTAL)のNaCl濃度が上昇すると、mTALでスーパーオキサイドが合成されることを示した。また、mTALで合成されるスーパーオキサイドや一酸化窒素(NO)が直血管の血管抵抗を調節する可能性も示し、Tubulo-vascular Crosstalkと命名した。このような調節機序が高血圧や心不全の病態生理に関与することが考えられる。MGOは糖の非酵素的分解産物であり、糖尿病や腎不全では血中や組織内濃度が上昇している。MGOは最終糖化産物の産生を亢進させることが知られている。そこで、我々は培養内皮細胞でMGOが酸化ストレスを亢進させるかどうかを検討した。新しく開発したスーパーフィユージョンを用い、合成されたR0Sを経時的に測定した。MGOは糖尿病や腎不全で見られる臨床的な濃度で過酸化水素を産生し、ミトコンドリアの阻害薬剤でその亢進は大幅に抑制された。以上より、MGOは内皮細胞において、ミトコンドリア経路を解して過酸化水素の産生を促進しており、心血管病や腎障害の発症に関与する可能性が考えられた。腎髄質血流は血圧調節に重要である。ここでは、一酸化窒素(NO)や酸化ストレス(ROS)が互いに関連しながら尿細管機能や血流の調節を行っていると考えられている。これまで、我々の研究で、髄質の太いヘンレの上行脚(mTAL)で産生されたNOやROSが直血管のペリサイトに拡散して行くことが観察されている。正常ではNOの産生量が大きく、ROSの影響は少ないことが観察されている。今回はダール食塩感受性高血圧ラットでNOとROSの不均衡があるかどうかを検討した。ダール食塩感受性ラットとその対照ラットのmTALとペリサイトの微小組織片を単離して、アンジオテンシンII(AII)を浴槽内投与した時のNOとROSの産生を蛍光顕微鏡を用いてリアルタイムで測定した。対照ラットではAIIによりmTALがNOを産生し、ペリサイトに拡散するのが認められた。ダール食塩感受性ラットではNO産生が認められなかったが、予めROS除去剤を投与した後にAIIを加えると、対照ラットと同様なNO産生が認められた。一方、ROSの産生はダール食塩感受性ラットで対照ラットよりも亢進していた。以上より、ダール食塩感受性ラットではROSの産生が後進しており、これがNOの活性を低下させていることが明らかとなった。また、ROSの産生場所はmTALであった。ダール食塩感受性では、NOとROSの不均衡が腎髄質血流の低下を来たして、高血圧の発症に関与していると考えられた。本年度は酸化ストレスに関して二つのテーマに沿って研究を行った。1.慢性糸球体腎炎モデルの作成と、経過における酸化ストレスマーカーの変化について:慢性糸球体腎炎のモデルとして、Thy1腎炎モデルが使用されているが、Thy1の単回投与では一旦尿蛋白を呈するが、慢性化せず、尿蛋白も組織も殆ど正常までに回復する。そこで最初に、予め一方の腎臓を摘出した上でThy1を投与することにより腎障害が慢性的に進行することを、尿蛋白、腎機能さらには組織学的検討により確認した。腎臓を摘出していない場合はこれまでの報告と一致していた。血圧は両群間に差は無かった。このモデルで尿中の酸化ストレスのマーカーTBARSを経時的に測定すると尿蛋白が再び増加する時期で上昇していた。これからも、様々な治療でどのように変化するかを検討する。2.メチルグリオキサール(MGO)は糖の非酵素的分解産物であり、糖尿病や腎不全では血中や組織内濃度が上昇している。新しく開発したスーパーフィユージョンを用い、合成されたROSを経時的に測定した。

MGOは糖尿病や腎不全で見られる臨床的な濃度で過酸化水素を産生し、ミトコンドリアの阻害薬剤でその亢進は大幅に抑制された。以上より、MGOは内皮細胞において、ミトコンドリア経路を解して過酸化水素の産生を促進しており、心血管病や腎障害の発症に関与する可能性が考えられた。