hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳浮腫発現、進展に関与する神経性因子の解明

脳幹の機能異常を延髄網様体の電気刺激で作成すると、凍結損傷部の脳浮腫組織内の水分量が短時間で1.53.0%増加し、同時に髄液中のアルギニンバゾプレッシン(以下AVP)が2.02.5倍増加する。最近の知見から中枢性AVPが正常および病的脳の血管透過性を亢進せしめることが明らかになっている。延髄網様体の機能異常で視床下部より中枢性AVPが分泌され、その結果浮腫脳組織の脳水分量が増加したと推定したそこでAVPレセプターアンタゴニストを直接脳内に投与して抗脳浮腫効果を検討した。その結果、V_1およびV_2レセプターアンタゴニストのうちV_1アンタゴニストの方が抗脳浮腫効果が強く、脳血管の水分透過性に関与しているのは、V_1レセプターであることが明らかとなった。V_1アンタゴニスト5,50,500ngの脳室内投与では、50ngにのみ有意差をもって脳浮腫を抑制する作用があることから、AVP拮抗剤のようなペプチドを治療に用いる場合には、至適濃度があることが分かった。AVP拮抗剤(特にV_1)は、脳損傷作成前投与のみならず、損傷作成1時間後に脳室内に投与しても抗脳浮腫効果があることが証明され、脳浮腫治療の一つの新しい方向と思われる。AVP拮抗剤の作用部位を検討するために、損傷近傍と遠隔部に分け、水分量、脳Na^+、K^+の変化をみたところ、損傷近傍部の浮腫の強い部分で、より水分量増加、Na^+上昇、K^+低下が抑制されていたことから、AVP拮抗剤は、直接血液脳関門の破綻した損傷部位に働いて、脳血管透過性を軽減せしめることが推定された。これらの結果から、AVP拮抗剤の脳への直接投与は将来脳浮腫治療の新方法になる可能性がある。1.ネコに凍結脳損傷にて脳浮腫を作成した後、延髄網様体を電気刺激すると、約40分間の短時間に1.53%の脳水分量が認められたことより、脳幹刺激が何らかの神経性因子を介して、脳血管の水分透過性を亢進せしめたと推定された。2.最近の研究では、中枢性バゾプレッシンが脳血管の水分透過性に関与するとされている事から、延髄網様体を刺激した後、髄液中のバゾプレッシンを定量したところ、正常ネコでは25pg/mlであるのが刺激によって23倍に増加した。脳浮腫ネコでは髄液中バゾプレッシンは1015pg/mlと基礎値が増加しており、40分間の刺激によってやはり23倍に増加した。このことから脳幹刺激によって中枢性バゾプレッシンが増加することが明らかになり、この増加が脳浮腫の急速な増悪に関与していると考えられた。3.そこでバゾプレッシン・レセプタ-・アンタゴニスト(以下アンタゴニスト)の中枢性投与が脳浮腫進展を抑制する可能性があると考え、以下の実験を行った。ラットの一側大脳に凍結脳損傷を作成し、脳室内にアンタゴニストを投与し、24時間後の脳浮腫の程度を脳水分量測定で比較した。その結果、V_1アンタゴニスト50mgの投与が一番抗脳浮腫効果があることが判明し、次いでV_1アンタゴニスト500ng、V_2アンタゴニスト50ngで軽度の抗脳浮腫効果が認められた。

以上の結果より、アンタゴニストの脳室内投与はペプチドレベルで脳血管水分透過性を抑制し、脳浮腫軽減に役立つ治療法となる可能性がある。現在、投与量、投与時期、投与回数を種々変えて最も有効な投与法を検討中である。将来的にはアンタゴニストを徐放性ポリマ-に包埋し、脳実質内に投与できるように準備している。下位脳幹の刺激状態で脳浮腫が急速に増悪し、この際脳脊髄液中の中枢性バゾプレッシンが有意に増加することから、バゾプレッシンレセプターアンタゴニストが脳浮腫治療の一方法になるという作業仮説で研究を行ってきた。基礎研究の結果、バゾプレッシンV_1、V_2レセプターのアンタゴニストの中で、V_1レセプターアンタゴニストが抗脳浮腫効果が強いことが判明した。今年度はアンタゴニスト投与による抗脳浮腫効果が、脳浮腫病巣のどの部位に主に作用するのか検討した。脳損傷実験モデルとされている凍結脳損傷を実験的に作成し、損傷近傍部の損傷脳と脳深部に分け、脳水分、Na^+、K^+の変化を検討した結果、V_1レセプター50ngの脳室内投与によって脳損傷近傍の大脳皮質において、有意に脳水分量、Na増加の抑制、K^+減少の抑制がみられ、脳深部の脳浮腫遠隔部は影響をうけないことがわかった。すなわち、バゾプレッシンV^1レセプターアンタゴニストの中枢内投与は、脳浮腫病巣に直接作用し、血管源性浮腫を抑制することが明らかとなった。なお、V_2レセプターアンタゴニストの抗脳浮腫効果は、50ng投与で皮質でわずかにその傾向がみられるだけで、おおむね無効であった。又、アンタゴニスト投与には効果発現に至適濃度があり、5.500ngの投与では余り効果がなく、50ngで最も有効であった。この成果はAmerican Association of Neurological Surgeons(1992年4月.San Francisco),International Conference on Recent Advance of Neurotrauma(1992年9月、軽井沢)、第51回日本脳神経外科学会総合で発表した。脳幹の機能異常を延髄網様体の電気刺激で作成すると、凍結損傷部の脳浮腫組織内の水分量が短時間で1.53.0%増加し、同時に髄液中のアルギニンバゾプレッシン(以下AVP)が2.02.5倍増加する。最近の知見から中枢性AVPが正常および病的脳の血管透過性を亢進せしめることが明らかになっている。延髄網様体の機能異常で視床下部より中枢性AVPが分泌され、その結果浮腫脳組織の脳水分量が増加したと推定した。そこでAVPレセプターアンタゴニストを直接脳内に投与して抗脳浮腫効果を検討した。その結果、V_1およびV_2レセプターアンタゴニストのうちV_1アンタゴニストの方が抗脳浮腫効果が強く、脳血管の水分透過性に関与しているのは、V_1レセプターであることが明らかとなった。V_1アンタゴニスト5,50,500ngの脳室内投与では、50ngにのみ有意差をもって脳浮腫を抑制する作用があることから、AVP拮抗剤のようなペプチドを治療に用いる場合には、至適濃度があることが分かった。AVP拮抗剤(特にV)は、脳損傷作成前投与のみならず、損傷作成1時間後に脳室内に投与しても抗脳浮腫効果があることが証明され、脳浮腫治療の一つの新しい方向と思われる。AVP拮抗剤の作用部位を検討するために、損傷近傍と遠隔部に分け、水分量、脳Na^+、K^+の変化をみたところ、損傷近傍部の浮腫の強い部分で、より水分量増加、Na^+上昇、K^+低下が抑制されていたことから、AVP拮抗剤は、直接血液脳関門の破綻した損傷部位に働いて、脳血管透過性を軽減せしめることが推定された。これらの結果から、AVP拮抗剤の脳への直接投与は将来脳浮腫治療の新方法になる可能性がある。
農業機械・施設・利用技術による耕地環境影響の広域分散ネットワーク型評価手法開発

ハイパースペクトルイメージング技術の農業利用に関して、航空ハイパースペクトル画像の時空間解析技術に関して、空間自己相関関数により、実データとシミュレーション結果との構成論的比較を行うことにより、理論の検証法を提案することが出来た。また、携帯型ハイパースペクトルイメージングシステムを低コストで実現し、各大学の附属農場においてその利用技術開発を行った。茨城大学附属農場ではカバークロップおよび保全農法における経年実証ほ場において,ハイパーカメラを用いた土壌資源評価法に関する試験を継続しその手法を確立した.九州大学においては,ハイパーイメージングによる水田を中心とした景観イメージングを行うために開発したシステムの実証試験を継続実施し、その有効性を明らかにした.野菜中の硝酸濃度の精密な空間分布パターンの測定技術を開発し、特許出願を行った。ハイパーイメージングによるイネ病状特徴の基礎的分析を行った.地域計画の食と農に関する地域連携プロジェクトを継続推進するとともに、再生可能エネルギーの地域社会導入計画モデルを構築した。17年度は本研究において下記を実施した.(1)センシング技術航空撮影および衛星撮影による、ハイパースペクトル・マルチスペクトルイメージと地上撮影イメージの校正手法を確立した。東京農工大他の参加大学において携帯型ハイパーカメラを購入し,各付属農場において、撮影準備を行った.神戸大学ではハイパーカメラ(野菜畑の窒素計測)を導入した.東京大学でハイパーカメラとデュアルカメラを試作した.食品素材洗浄溶液中の残留農薬に関するセンシングの取り組みを行った.筑波大学ではハイパーカメラ搭載可能な自律走行システムの試行した.茨城大学ではカバークロップと耕うんシステムに関する実証研究にハイパーカメラによる景観画像撮影の試行を行った.弘前大学ではサーモグラフィー果樹の成分空間分布センシングを行った.(2)ネットワーク型DB共有システム個別課題の開発ツール群やデーターベース群をインターネット上で共有し得るシステムの試行を九州大学農学部附属農場において開始した.各種センシングデバイスおよび収集されるマルチスペクトル景観画像や気温環境データ等の経時的に保存・更新可能な耕地環境データベースを構築を東京農工大学を中心に開始した.(3)データマイニングツール群の構築:上記、(1)センシング技術、(2)ネットワーク型DB共有システムにより、各作業の環境影響評価に必要な情報抽出に必要な解析ツールの構築と性能評価を行う。具体的な解析手法として、主成分分析,部分回帰(PLS),ニュラルネットワークを根府川温州蜜柑園および東京農工大学付属演習林において得られた航空画像に対して適用し,収量推定モデルを構築した.(3)ソーシャルパッケージ:宇都宮大学では食育教育についての地域貢献のための教育プログラムを開始した.九州大学では,農業機械および農具の伝統技術の伝承,地域教育などのプロジェクトを実施し,フィールドサーバーによる遠隔教材構築を試行した.18年度は本研究において基盤的に利用する基盤技術パッケージを構築することに主眼を置く。(1)センシング技術17年度購入したハイパースペクトルカメラなどを用いて,個別課題ごとにほ場所実験を開した.神戸大学(伊藤)では,レタスなどの露地野菜の景観イメージレベル、茨城大学(小松崎・清水)は附属農場においてカバークロップおよび保全農法における経年実証ほ場において,ハイパー景観イメージにより炭素固定量などを空間レベルにおいての把握可能性を調べた.さらに,USBタイプのハイパーイメージ解析手法の開発にも取りんだ.東京大学(大下・牧野)では,農産物洗浄過程における光センシングへのハイパーイメージ導入の可能性を高精度分光分析器により明らかにした.九州大学(岡安・中司)においても,フィールドサーバによる水田を中心とした景観イメージングシステムを構築した.弘前大学(張)では,リンゴやエダマメの品質評価に光センシングデバイスとしてのハイパーイメージカメラ導入の可能性と意義について検討した。東京農工大学(東城)では,葉采類のハイパーイメージングを実施した.(2)ネットワーク型DB共有システム九州大学(岡安・中司)および北大(岡本)ではネットワークシステムの本格的な構築を開始した.個別課題の開発ツール群やデーターベース群をインターネット上で共有し得るシステムの構築を行った.筑波大学(瀧川)では,3台のフィールドサーバーのネットワークへの接続を行い,景観画像や気温環境データ等を経時的に保存・更新可能なシステムを構築した.宇都宮大学(野口,岩淵,志賀)では,フィールドサーバーをコミニケーションツール・デバイスとして食と農に関する地域連携プロジェクトを推進した.(3)データマイニングツール群の構築東京農工大(酒井・笹尾)はイメージングデータ解析アルゴリズムとしてアンサンブル再構成法の有効性を検討した。茨城大学附属農場では(小松崎、清水)カバークロップおよび保全農法における経年実証ほ場において,ハイパーカメラを用いた土壌資源評価を実施した.九州大学(岡安、中司)においては,ハイパーイメージングによる水田を中心とした景観イメージングを行うために開発したシステムの実証試験を行った.神戸大学(伊藤)では,野菜中の硝酸濃度のスペクトル解析を行った。

宇都宮大学(野口,岩渕,志賀)では,食と農に関する地域連携プロジェクトを推進した。弘前大学では,りんごの打撲傷のハイパーイメージングによろう早期検出技術の開発を実施した.東京農工大学(東城)では,有機栽培の野菜のハイパーイメージングによる品質評価法の開発および耕地周辺の里山における植生状況モニタリング技術の開発を行った.同時に、コナラ収量の時空間ダイナミクス推定とモデル構築を行った(酒井)。筑波大学(瀧川)では,自律走行の農業車両システムにハイパーカメラを搭載し、自律センシングシステムを開発した。北海道大学ではGUIベースの各種解析ツールを各研究チームとの双方向的協働によって開発した.研究成果の公表を積極的に行った。弘前大学では景観熱画像計測をおこなった。農業環境工学関連学会合同大会(9月12日)においてオーガナイズドセッションを行い、14件の研究発表を得た。また、国際ワークショップ「カオス・複雑系の生態情報学-生態系モデリングのための分光イメージング・」を9月18日に東京農工大農学部で開催し、100人を超える参加者を得た。茨城大学附属農場では(小松崎、清水)カバークロップおよび保全農法における経年実証ほ場において,ハイパーカメラを用いた土壌資源評価法に関する試験を継続しその手法を確立した.九州大学(岡安、中司)においては,ハイパーイメージングによる水田を中心とした景観イメージングを行うために開発したシステムの実証試験を継続実施し、その有効性を明らかにした.神戸大学(伊藤)では,野菜中の硝酸濃度の精密な空間分布パターンの測定技術を開発し、特許出願を行った。宇都宮大学(野口,岩渕,志賀)では,地域計画の食と農に関する地域連携プロジェクトを継続推進するとともに、再生可能エネルギーの地域社会導入計画モデルを構築し、ソーシャルパッケージの課題を達成した。弘前大学では,ハイパーイメージングによるイネ病状特徴の基礎的分析を行った.東京農工大学(東城)では,メタン発酵消化液の固化と農業利用性に関する研究を実施した。東京農工大学(酒井)ハイパースペクトルイメージングによる植生分布の空間自己相関解析を行い、モデルと実データの比較手法を考案した。
全胚および細胞培養系を用いたニワトリ有用生理活性物質の検索

1.ニワトリ全胚培養系において、健康茶として知られる杜仲葉水抽出エキスを培養液に添加しても、老ラットでみられたような全身蛋白質合成促進効果は認められなかった。2.全胚培養系において、培養液へのウシ胎仔血清添加はニワトリ胚の全身蛋白質合成を促進した。しかしながら、添加レベルをさらに増加させるとこの促進効果はみられなくなった。3.ウシインシュリン及びヒトインシュリンはともにニワトリ胚の全身蛋白質合成を促進させることはなかった。しかしながら、培養液中のアミノ酸の胚体への輸送は添加量に比例して上昇した。従って、インシュリンは直接蛋白質合成を増加させる効果はないものの、アミノ酸輸送において重要な役割を果たしているものと考えられた。4.全胚培養系へのヒトIGF-I及びIGF-II添加がニワトリ肺の全身蛋白質合成に及ぼす影響を調査したところ、IGF-Iは添加量に比例して蛋白質合成を促進したが、IGF-IIでは有意な効果は認められなかった。このため、ウシ胎仔血清添加によるニワトリ胚の全身蛋白質合成促進効果の一部は血清中のIGF-Iによるものではないかと推察された。5.ニワトリ卵管細胞培養系において、オボアルブミンmRNAの半減期に及ぼすエストロジェンの効果を調査したところ、培養液中へ添加したエストロジェンによって、オボアルブミンmRNAが安定化することが明かとなった。6.同様な卵管細胞培養系において、リゾチーム遺伝子についてもそのmRNA半減期を調べたところ、やはりエストロジェンの存在下で安定性が増すことが示された。1.全胚培養系におけるニワトリ胚の全身蛋白質合成測定の際には、30分間ないし60分間の培養期間中、4ないし5測定点をとって胚体中の遊離及び蛋白質に含まれるトレーサーアミノ酸の比放射能の経時的変動を測定する必要がある。しかしながら、あらかじめ腹腔注射によって前駆体プールの比放射能を高めておけば、2測定点のみでも十分正確に測定することができることが判明した。2.ウシ成長ホルモンはあらかじめトリプシン処理を施すことによって、ニワトリ胚の全身蛋白質合成を促進し、無処理のものに比べ約100倍の活性を示した。これに対しニワトリ組換えDNA由来成長ホルモンは効果を示さなかった。3.ウシインシュリン及びヒト組換えDNA由来インシュリンはニワトリ胚の全身蛋白質合成を促進しなかった。しかしながら培養液中のアミノ酸の胚体内への輸送は促進することが判明した。4.ニワトリ胚の全身蛋白質合成促進効果を有する物質についてさらに調査したところ、健康茶として知られる杜仲葉水抽出エキス、並びにウシ胎児血清が有効であることが判明したため、この結果の再現性及び生理活性物質の同定について検討中である。5.ニワトリ卵管細胞培養系において、細胞の活性の重要な指標と考えられるエストロジェンレセプターmRNA発現量の測定法を開発した。これによって現在、最適培養条件を検討中である。6.ニワトトブロイラー由来の全cDNAからPCR法を用いてニワトリIGF-1cDNAを取得し、その塩基配列を確認した。このcDNAを大腸菌高発現ベクターに組み込み、ニワトリIGF-1の大量合成系の開発を検討中である。

4.全胚培養系へのヒトIGF-I及びIGF-II添加がニワトリ胚の全身蛋白質合成に及ぼす影響を調査したところ、IGF-Iは添加量に比例して蛋白質合成を促進したが、IGF-IIでは有意な効果は認められなかった。このため、ウシ胎仔血清添加によるニワトリ胚の全身蛋白質合成促進効果の一部は血清中のIGF-Iによるものではないかと推察された。5.ニワトリ卵管細胞培養系において、オボアルブミンmRNAの半減期に及ぼすエストロジェンの効果を調査したところ、培養液中へ添加したエストロジェンによって、オボアルブミンmRNAが安定化することが明かとなった。6.同様な卵管細胞培養系において、リゾチーム遺伝子についてもそのmRNA半減期を調べたところ、やはりエストロジェンの存在下で安定性が増すことが示された。
実験的ぶどう膜炎の凍結組織切片におけるリンパ球サブセットのカラー画像解析

網膜S抗原による実験的ぶどう膜網膜炎において,経時的に,いかなるリンパ球サブセットが,どのような分布で出現するかを,光学顕微鏡用オートステージと専用のカラー画像解析プログラムを開発して解明しようとした.1.ウシ網膜S抗原の精製:網膜は低張処理を行って可溶生成分を溶出させ,硫酸アンモニウムにより塩析し,沈渣を溶解した,遠心分離の後上清をsephadex G-200にかけ, SDS-ゲル電気泳動により分子量50,000前後のS抗原分画を同定し,ミリボアフィルターにて濃縮し,さらに,段階的濃度(0.03, 0.06, 0.1M)の燐酸緩衡液を用いた吸着力ラムクロマトグラフィーによってS抗原を純化した.2.網膜S抗原によるラット実験的ぶどう膜網膜炎の作成:近交系, Lewisラットの後足蹠に,完全アジュバントと共に網膜S抗原50microgramを接種した.接種後12-18日目にぶどう膜炎が発症した.発症直後, 1-3日後, 1-4週間後に眼球を摘出し凍結切片とした.3.モノクローナル抗体によって分別されるリンパ球サブセットのイムノペルオキシダーゼ法による染色,凍結切片を正常ヤギ血清でブロッキング処理したのち, 4種の抗ラットリンパ球マウスモノクローナル抗体,ペルオキシダーゼ標識抗マウスIgGヤギ抗体,および基質と反応させた.4.カラー画像解析,開発したプログラムは目標とする赤茶色の標識を抽出し, 2値化し測定するために,カラーベクトルのIHP(I明度, H色相, P純度)検出を行い,色相を主な抽出の指標とした.さらに顕微鏡のオートステージを制御し,全視野の標識を漏れなくかつ重複なく処理することとした.目標とするリンパ球細胞膜上の抗原量(s)は対象組織の面積(S)に対する面積比(s/S)として表現された.網膜S抗原による実験的ぶどう膜網膜炎において,経時的に,いかなるリンパ球サブセットが,どのような分布で出現するかを,光学顕微鏡用オートステージと専用のカラー画像解析プログラムを開発して解明しようとした.1.ウシ網膜S抗原の精製:網膜は低張処理を行って可溶生成分を溶出させ,硫酸アンモニウムにより塩析し,沈渣を溶解した,遠心分離の後上清をsephadex G-200にかけ, SDS-ゲル電気泳動により分子量50,000前後のS抗原分画を同定し,ミリボアフィルターにて濃縮し,さらに,段階的濃度(0.03, 0.06, 0.1M)の燐酸緩衡液を用いた吸着力ラムクロマトグラフィーによってS抗原を純化した.2.網膜S抗原によるラット実験的ぶどう膜網膜炎の作成:近交系, Lewisラットの後足蹠に,完全アジュバントと共に網膜S抗原50microgramを接種した.接種後12-18日目にぶどう膜炎が発症した.発症直後, 1-3日後, 1-4週間後に眼球を摘出し凍結切片とした.3.モノクローナル抗体によって分別されるリンパ球サブセットのイムノペルオキシダーゼ法による染色,凍結切片を正常ヤギ血清でブロッキング処理したのち, 4種の抗ラットリンパ球マウスモノクローナル抗体,ペルオキシダーゼ標識抗マウスIgGヤギ抗体,および基質と反応させた.4.カラー画像解析,開発したプログラムは目標とする赤茶色の標識を抽出し, 2値化し測定するために,カラーベクトルのIHP(I明度, H色相, P純度)検出を行い,色相を主な抽出の指標とした.さらに顕微鏡のオートステージを制御し,全視野の標識を漏れなくかつ重複なく処理することとした.目標とするリンパ球細胞膜上の抗原量(s)は対象組織の面積(S)に対する面積比(s/S)として表現された.1.ウシ網膜S抗原の精製:網膜は低張処理をおこなって可溶性成分を溶出させ、硫酸アンモニウムにより塩析し、沈渣を溶解した。遠心分離ののち上清をG200 Sepnadexにかけ、SDS-ゲル電気泳動により分子量50,000前後のS抗原分画を同定し、濃縮したのち、さらに線形勾配(0.01-0.2M)のリン酸緩衝液をもちいた吸着カラムクロマトグラフィーによってS抗原を純化した。回収率は約1/7670であった。2.網膜S抗原によるラットの実験的ぶどう膜網膜炎の作成:近交系Lewisラットの後足蹠に、完全アジュバントと共に網膜S抗原1microgramを接種した。炎症の各時期に眼球を摘出し凍結切片とした。3.モノクローナル抗体によって分別されるリンパ球サブセットのimmunoperoxidase法による染色:凍結切片をブロッキング試薬(正常ヤギ血清)で処理した後、第1次抗体としてマウスの抗ラットモノクローナル抗体(MCA45,MCA48,MCA52,MCA54,MCA55,Serotec Limited製造)を反応させた。次に第1次抗体のF.o部分に第2次抗体(ヤギの抗マウス1gG)を反応させた。最後に第2次抗体のFab部分に標識抗体(ペルオキシダーゼ標識マウス免疫グロブリン)を20分間反応させ、AEC基質を発色させた。4.カラー画像解析のプログラミング:赤色ないし赤褐色の標識はリンパ球細胞膜に表われるので、これを画像解析装置により自動計測させるプログラムを開発した。このプログラムは顕微鏡の自動ステージを制御し、全視野の標識された細胞を、もれなくかつ重複なく処理するが、標識された細胞の認識には若干の手動操作が加わった。

5.結果:実験的ぶどう膜網膜炎の発症の初期にはTヘルパー・インデューサー細胞とTサプレッサー・キラー細胞が同程度にみられ、いずれも中期にその数を増し、後期には、減少した。la抗原陽性細胞はいずれの時期にも動員された。現在詳細な解析が進められている。1.ウシ網膜S抗原の精製:網膜は低張処理を行って可溶性成分を溶出させ、硫酸アンモニウムにより塩析し、沈渣を溶解した。遠心分離の後上清をSephadex G-200にかけ、SDS-ゲル電気泳動により分子量50,000前後のS抗原分画を同定し、ミリポアフィルターにて濃縮し、さらに、段階的濃度(0.03,0.06,0.1M)の燐酸緩衝液を用いた吸着カラムクロマトグサフィーによってS抗原を純化した。2.網膜S抗原によるラットの実験的ぶどう膜網膜炎の作製:近交系Lewisラットの後足蹠に、完全アジュバントと共に網膜S抗原50microgramを接種した。接種後、12-18日目にぶどう膜炎が発症した。発症直後、1-3日後,1-4週間後に眼球を摘出し凍結切片とした。3.リンパ球サブセットのFITCとPE(フィコエリシン)による2重染色:凍結切片を正常ヤギ血清でブロッキング処理したのちマウスの抗ラットモノクローナル抗体による2重染色を試みた。第1染色にはFITC標識抗マウスlgG抗体を、第2染色にはビオチン化モノクローナル抗体とPE標識アビジンを用いた。4.カラー画像解析のプログラミング:緑と赤の蛍光標識はリンパ球細胞膜(プレパラート上では細胞断面の周囲境界部)に表れるので、これを画像解析装置により半自動計測させるプログラムを開発した。このプログラムは顕微鏡の自動ステージを制御し、全視野の標識された細胞を、漏れなくかつ重複なく処理する。
主要組織適合抗原による新たな制御機構の解明

樹状細胞に発現しているMHC IIのユビキチン化が抑制される事によって、樹状細胞が制御性T細胞によって認識されFas-FasLシグナルによって排除される事を見出した。MHC IIのユビキチン化は感染等の活性化によって抑制される事から、MHC class II(MHC II)のユビキチン化抑制は過剰な免疫応答を抑制し自己免疫疾患、あるいはサイトカインストームを予防する機能を有している可能性が見出された。我々は近年MHC class IIがMARCH-Iによってユビキチン化されている事を見出した。さらに、MHC class IIのbeta鎖の225番目のリジン残基がユビキチン化部位である事を見出している。MHC class IIユビキチン化の生理学的意義を追求する目的にて我々はMARCH-I欠損マウス(MARCH-I KO)を作成し解析を行なっている。その結果、MARCH-I KOにおいて樹状細胞の機能が低下している事、さらに、MARCH-I KOではT細胞依存性の免疫応答が減弱している事を見出した。この現象がMHC class IIのユビキチン化消失によるものであるのか否かを検討する目的にて、MHC class IIがユビキチン化されないknock-inマウスを作成し検討した。その結果、MARCH-I KOの同様に樹状細胞の機能異常が認められた。このようにMHC class IIのユビキチン化が樹状細胞の生体内における維持に重要である事が明らかとなった。本年度は、これら結果の論文発表を行なった。これらの事から、MHC class IIには、そのユビキチン化の状況によって樹状細胞の機能を制御するという、新たな機能が存在する事が示唆される。従って、この機能の意義、分子機構を明らかにする為に、本年度はMARCH-Iのconditional knock-outマウスを作成した。このマウスはタモキシフェン投与にてMARCH-Iが欠損する。さらに完全にMARCH-Iが欠損するように、MARCH-Iはヘテロの状態にした。このマウスを用いて、タモキシフェンを投与すると、MARCH-I nullマウスと同様に、樹状細胞の機能異常が出現する事を確認した。現在、このマウスを用いて検討中である。MHC class II (MHC II)は非感染状態(すなわち恒常状態)にてユビキチン化されており、その細胞表面における発現が制御されている。我々は、MHC IIのユビキチン化消失により樹状細胞の分化、機能に異常が生じる事を見出した(2009年度にJI cutting edgeに報告済みである)。これらの事から、MHC IIはユビキチン化を介した新たな制御機能、すなわち抗原提示細胞である樹状細胞を制御する機能を持っていると考えられる。従って、現在、この新たな制御機構を解明する為に、MHC IIのユビキチン化消失によって生じる異常の分子機序の解明を行なっている。この分子機序を詳細に検討する為に、我々は二つのマウスモデルを作成した。一つは、MHC IIのユビキチン化酵素であるMARCH-Iがタモキシフェン(OHT)で欠損する事により、MHC IIのユビキチン化が消失するマウス(MARCH-I conditional KO : MARCH-I cKO)、もう一つは、OHTによってユビキチン化されないMHC IIに置き替わり、MHC IIのユビキチン化が消失するマウス(MHC II conditional KI : MHC II cKI)である。これらマウスを用いて次の結果を得た。(1)MARCH-Iの欠損により樹状細胞がアポトーシスによって死滅する。(2)アポトーシスはMHC IIのユビキチン化消失によって誘導される。(3)MHC IIのユビキチン化消失による樹状細胞のアポトーシスはin vitroでは起こらないが、in vivoでは起こる。(4)アポトーシスにはカスパーゼの活性化が関与する。これらの事から、MHC IIユビキチン化の消失した樹状細胞は、in vivoに存在する細胞との相互作用によって、カスペース依存性のアポトーシスを受けると考えられる。現在、相互作用しうる細胞の同定を行ない、詳細なアポトーシス誘導機構に迫っている。昨年度までに、MHC class IIユビキチン化の消失によりCaspase依存性のアポトーシスが樹状細胞(DC)に引き起こされる事を見出した。最終年度である今年度は、その原因を細胞レベルにて追求し一つの答えるを得るに至った。まず始めに、Caspaseを薬剤にて抑制し、DCのアポトーシスを検討した。その結果、Caspaseの抑制によってほぼ完全に樹状細胞のアポトーシスが抑制された。さらに、どのCaspaseが優位に活性化されているのかを検討したところ、Caspase8が優位であった。Caspase8はFasあるいはTNFによるアポトーシスを制御している事から、それぞれの経路を遮断し検討した。その結果、Fasによるアポトーシスである事を見出した。Fas Lが活性化、あるいは制御性T細胞に発現している事から、制御性Tの関与を疑い、その細胞を抗体にて除去し検討した。

その結果、制御性T細胞が関与する事を見出した。さらに、制御性T細胞とMHC IIユビキチン化が消失した樹状細胞をT細胞が欠損したマウスへ移入すると、移入された樹状細胞のアポトーシスが認められた。しかしながら、正常な樹状細胞を制御性T細胞と移入しても樹状細胞にアポトーシスは認められなかった。このように、樹状細胞にてMHC IIのユビキチン化が消失すると、自己抗原を提示するMHC IIが安定的に発現し、制御性T細胞によって樹状細胞がアポトーシスに陥る事が明らかとなった。MHC IIユビキチン化消失は樹状細胞の活性過程にて起こる事から、定常状態において活性化した樹状細胞は自己応答を起こす可能性があり制御性T細胞によって排除されるのではないかと考えられる。
金属ー半導体の界面反応に及ぼす金属膜の形状および構造の研究

金属ー半導体界面の問題は従来、金属と半導体界面での直接的な固相反応に多くの興味が持たれてきた。その結果金属の形状あるいは内部構造に起因する、金属自体の構造および物性の変化に対しては余り重要視されていなかった。本研究では金属ー半導体界面反応を特に金属薄膜の性質に注目して実験的に解明しようと試みた。a)金属膜構造の変化:金属ー半導体界面の安定性を調べるのに加熱実験を行うのが普通である。温度の上昇と共に界面反応が促進されるが、同時に金属膜自体にも変化が起きる。1つは半導体元素の金属中への固溶であり、もう1つは金属膜の形状変化および構造変化である。室温で岩塩上に真空蒸着した後岩塩を取り除したAu薄膜とGaAs上のAu膜の挙動を比較した。その結果200°Cと300°Cの間の顕著な結晶粒の成長は両者とも同じであるが、300°C以上になるとAu中へのGaの拡散によりAu膜自体の性質が変化し、非常に表面拡散しやすくなっていることが解かった。b)電子照射損傷:1MeV程度の高エネルギ-を持つ電子による照射損傷で、Frenkel欠陥が作られる。それらが動ける場合、点欠陥集合体を形成する。これらの点欠陥集合体の形成の様子、例えば形成される温度および成長速度などは、膜中の既存の欠陥の影響および不純物原子の影響を非常に受ける。従って点欠陥集合体の生成を調べることにより膜と半導体基板の性質を知ることができる。この方法を用いてSiおよびGaAs基板上のAlおよびAu膜の界面反応の初期過程を調べた。焼鈍による界面反応の進行に従い、点欠陥集合体形成に大きな変化があらわれ、この方法は今後金属/半導体界面のように異種物質間の反応を検出する新しい方法として使用できることが判明した。
ラザフォードアプルトン研究所の大型スパレーションパルス中性子源を用いた中性子散乱による物質の動的構造の実験的調査研究

1990年代に期待される中性子散乱の大きな柱の一つは物質の高エネルギー励起,特に高エネルギー磁気励起(鉄のスピン波の光学モードの有無やストーナー励起,希土類元素系特に高濃度近藤物質のスピンダイナミックス等)で,もう一つは乱れた原子配列を持つ物質系の動的構造の研究(たとえば,今後益々重要となるアモルファス材料の基本的な理解に不可欠)である.このような研究は,強力なスパレーションパルス中性子源と高分解能熱外中性子分光器の組み合せにより始めて可能となるものである.昭和61年度から開始された日英中性子散乱研究協力事業では,世界に先駆けてスパレーションパルス中性子源を実用化した我が国の利用技術と,世界最強の同型中性子源(ISIS)を完成した英国ラザフォードアプルトン研究所(RAL)が協力し,世界最高性能のチョッパー性中性子分光器を同研究所に設置して上記研究を強力に推進することを目的としており,これによる物性理学,材料科学分野への貢献は非常に大である.本調査研究は,この協力事業の達成のために必要な研究者を英国に派遣し,装置の建設を行うことを当面の目的としている.昭和61年度から開始された日英中性子散乱研究協力事業では,世界に先駆けてスパレーション中性子源を実用化し,これを種々の研究分野で利用している我が国と,世界最強の同型中性子源を完成しようとしている英国ラザフォードアプルトン研究所(RAL)が協力し,世界最高性能のチョッパー型中性子分光器をRALに設置し,物質の動的構造研究を行なうことを目的としている.同研究事業の昭和62年度建設計画では,約1憶2千万円の分光器建設費を投じ,中性子散乱真空槽,中性子検出器支持台,試料真空槽等分光器の主要部分を完成させることであった.本調査研究では,この日英中性子散乱研究協力事業の昭和62年度計画達成のために,昭和62年7月から10月にかけて,池田進助教授(KEK)及び福永俊晴助手(東北大金研)をRALに派遣し,本分光器の設計と建設に従事させるとともに,本分光器の原形器であるチョッパー型分光器HET(RAL)を用いて,CeSiの高エネルギー磁気散乱研究,金属中水素のポテンシャルとその波動関係の研究等の中性子散乱実験研究を行ない,チョッパー型中性子分光器の性能と可能性の調査研究を行なった.さらに,遠藤康夫教授(東北大理学部)が昭和63年3月に渡英し, RALの日英中性子散乱研究協力事業責任者と昭和62年度の日英中性子散乱研究協力事業の総括を行なうと共に,昭和63年度の同事業の建設予定及び協力体制について打ち合わせを行なった.以上の調査研究によって昭和62年度の日英中性子散乱研究協力事業は昭和62年度当初の計画を無事完了することが出来ると共に,次年度の建設計画及び人員派遣計画等についてRALと意見一致をみることができた.さらに,チョッパー型中性子分光器の性能と可能性を研究することができ,今後の本分光器設計に重要な知見を得ることができた.1990年代に期待される中性子散乱の大きな柱の一つは物質の高エネルギー励起,特に高エネルギー磁気励起(鉄のスピン波の光学モードの有無やストーナー励起,希土類元素系特に高濃度近藤物質のスピンダイナミックス等)で,もう一つは乱れた原子配列を持つ物質系の動的構造の研究(たとえば,今後益々重要となるアモルファス材料の基本的な理解に不可欠)である.このような研究は,強力なスパレーションパルス中性子源と高分解能熱外中性子分光器の組み合せにより始めて可能となるものである.昭和61年度から開始された日英中性子散乱研究協力事業では,世界に先駆けてスパレーションパルス中性子源を実用化した我が国の利用技術と,世界最強の同型中性子源(ISIS)を完成した英国ラザフォードアプルトン研究所(RAL)が協力し,世界最高性能のチョッパー性中性子分光器を同研究所に設置して上記研究を強力に推進することを目的としており,これによる物性理学,材料科学分野への貢献は非常に大である.本調査研究は,この協力事業の達成のために必要な研究者を英国に派遣し,装置の建設を行うことを当面の目的としている.昭和61年度から開始された日英中性子散乱研究協力事業では,世界に先駆けてスパレーション中性子源を実用化し,これを種々の研究分野で利用している我が国と,世界最強の同型中性子源を完成しようとしている英国ラザフォードアプルトン研究所(RAL)が協力し,世界最高性能のチョッパー型中性子分光器をRALに設置し,物質の動的構造研究を行なうことを目的としている.同研究事業の昭和62年度建設計画では,約1憶2千万円の分光器建設費を投じ,中性子散乱真空槽,中性子検出器支持台,試料真空槽等分光器の主要部分を完成させることであった.本調査研究では,この日英中性子散乱研究協力事業の昭和62年度計画達成のために,昭和62年7月から10月にかけて,池田進助教授(KEK)及び福永俊晴助手(東北大金研)をRALに派遣し,本分光器の設計と建設に従事させるとともに,本分光器の原形器であるチョッパー型分光器HET(RAL)を用いて,CeSiの高エネルギー磁気散乱研究,金属中水素のポテンシャルとその波動関係の研究等の中性子散乱実験研究を行ない,チョッパー型中性子分光器の性能と可能性の調査研究を行なった.

さらに,遠藤康夫教授(東北大理学部)が昭和63年3月に渡英し, RALの日英中性子散乱研究協力事業責任者と昭和62年度の日英中性子散乱研究協力事業の総括を行なうと共に,昭和63年度の同事業の建設予定及び協力体制について打ち合わせを行なった.以上の調査研究によって昭和62年度の日英中性子散乱研究協力事業は昭和62年度当初の計画を無事完了することが出来ると共に,次年度の建設計画及び人員派遣計画等についてRALと意見一致をみることができた.さらに,チョッパー型中性子分光器の性能と可能性を研究することができ,今後の本分光器設計に重要な知見を得ることができた.
沖合養殖いけす施設の耐波設計法の確立に関する研究

(1)沖合養殖いけす施設の波浪応答計算法に関して、以下のことが明らかとなり、その手法の開発を完了した。(1)平面網地に作用する外力を、ほぼ正しく見積ることが可能な算定式が本研究で得られた。またその式を用いていけす施設の動揺計算を行い、実測値と比較し、ほぼ満足しうる精度で再現していることがわかった。いけす施設の保留索張力についても、計算値と実測値の比較を行ったところ、両者の値はよく一致した。これらの結果については、学会で論文発表を行い、多くの研究者の関心を呼んだ。(2)つぎに、いけす施設の波浪動揺観測装置の開発を試みた。6自由度の浮体動揺を、3成分加速度計、2成分傾斜計、方位計で測定できることが明らかとなり、その解析法を検討した。その結果、(1)加速度波形に、ノイズが混入するが、FFTによりフィルターリングで主要な加速度成分を分離抽出できること、数値積分を施すことで、浮体の動揺量を正しく産出できることがわかった。(2)浮体の動揺量をビデオ解析から求め、観測装置の出力値と比較し、満足しうる精度で動揺量を測定できることがわかった。しかし、不規則波浪に対しては、数値積分時の係数のとり方に注意する必要がある。(3)上記の観測装置を防水函体内に設置し、現地観測装置を作成した。観測用の沖合いけす施設は、神奈川県水産試験場の小田原分場沖合、水深70mに設置されている。この施設に観測装置を設置し観測を行ったが、当初、調整の不良、作動不良で、十分な観測を行えなかった。現在、再調整の後、同施設で観測を続けており、この結果については、今後学会等に発表する予定である。本研究は,沖合海域に「いけす施設」が設置された場合の耐波設計手法を確立することを目的として,3ケ年にわたり種々の側面から検討を加えるものである。研究初年度である平成4年度は,養殖いけす施設の波浪応答現象に関して,実験的検討事項として,波動水槽における水理模型実験を行うとともに,理論的検討事項として,いけす施設の波浪動揺シミュレーションモデルの開発と精度の検証を行った。まず実験では,水槽内に1/100縮尺の「いけす」模型を保留し,これに規則波を作用させた。波動条件下での施設の動揺量ならびに索張力は,ビデオ・データ解析システムによって計測され,波の特性の変化にともなう,いけす施設の動的な運動特性を明らかにした。一方,理論的な検討事項として,離散化要素法を用いて,施設本体(上部外郭部ならびに側面および底面網部)と保留索をモデル化し,種々の波浪特性を有する規則波に対して施設の動揺ならびに保留張力を算定するためのシミュレーション手法を開発した。以上の検討から,波浪応答シミュレーションモデルについては,ほぼ満足できる精度で波浪動揺を再現できること,しかし,保留索張力の変動特性については,シミュレーション結果と実験結果が,必ずしも一致化しておらず,今後,保留索のモデル化の方法ならびに物理定数の決定方法に検討の余地があることがわかった。また,現地観測システムに関しては,現有の観測システムならびに解析方法に関して,実験室内において試行・改良を加えた。来たるべき次年度の,現地海域での本格観測のための準備は終了しており,一週間程度の連続観測と施設の3次元動揺が解析できる状態になっている。当該年度の研究の概容としては以上のとおりである。平成5年度は、前年度開発した、いけす施設の動揺観測システムの測定精度ならびに測得率の向上を図るために、加速度センサー、記録部ならびに解析法の改良および詳細な検定を行った。まず計測器の函体内部での設置方法を改良することで、内部の配線コードによって誘導された電磁場のため生じる見かけの磁場の発生を低減させることが可能となった。

このため函体の方位観測精度を大きく向上させることがわかった。また精度の検定は、実験水槽(規則波浪)ならびに実海域(不規則波浪)において、観測系を搭載した鋼製防水函体を浮遊させ、その3次元動揺量を計測し、その結果とビデオ撮影記録とを比較する方法で行われた。実験室でのビデオ解析では、水平方向からならびに鉛直方向から2台のカメラで同時撮影して、函体の3次元動揺を解析した。その結果、3次元動揺成分のなかで鉛直軸まわりの回転成分を除く5成分についてはビデオ解析結果と実測結果とが、よく一致することがわかり、現地での観測精度を向上させるとともに、その精度を確認することができた。また、日本海沖合い域に係留されている現地いけす施設での動揺観測は、複数回の観測を試みたが、波浪条件が著しく厳しくかつ、施設の係留状態が観測機器の設置に適切でなかったため、十分な観測を行うことが出来なかった。このため、現在、内湾域に係留されているいけす施設での観測を試みつつある。また、不規測波浪の条件下での施設の波浪応答シミュレーションを行うために、従来の規則波から得られる応答関数をもとに、不規則波浪場での施設動揺の計算を行った。その結果、不規則波浪による動揺をほぼ正しく算定することが明かとなった。本年度は,離散化要素モデルによる波浪応答シミュレーションモデルの構築ならびに,現地養殖いけす施設での動揺観測を二大目標として研究を行なった。まず,第1の目標については,すでにこれまで開発してきた離散化要素モデルを不規則波領域に拡張するため,いけす施設の波浪応答関数の定式化ならびに不規則外力のノ-リエ展開による線型重ね合わせを行ない,最終的に,規則波の重ね合わせによる不規則波浪応答シミュレーションモデルの構築を試みた。不規波浪の作用下で,模型実験と比較した結果,必ずしも十分な精度での応答量の推定を行うまでに達しておらず,さらに検討の余地がある。第2の目標としての現地観測については,神奈川県水産試験場小田原分場の沖合,水深70mに設置されている沖合養殖いけす施設にて,今冬,実施した。しかしながら,日本海域と異なり,冬季での有意な波浪が来襲しておらず,開始後現在に至まで,十分な動揺観測記録を得るに至っていない。これについては,現在も観測が行なわれているため,さらなる現地データを調査するつもりである。
複合材料用セラミックス(Sic)長繊維の開発

1.炭素繊維の構造典型的炭素繊維の破断面のSEM写真を図1に示した.AはPitch系繊維, BはPAN系繊維である.Pitch系繊維はラジアル構造を示しているが, PAN系繊維はランダム・オニオン状の混合構造が観察される.これらの繊維の表面は両者とも酸化処理をされ供給される.従ってこの酸化物を還元除去しないと活性点は露呈しない.この処理が水素による処理である.1.繊維の表面改質処理と浸漬熱変化図2に各温度で処理した2種の繊維について,ベンゼエンとフェノールによる浸漬熱を測定した結果を示す.低温域での処理したものは浸漬熱も高く,処理温度が高くなると浸漬熱は低くなる.これは炭素繊維の表面に存在する官能基の量の変化に伴うものであり, Sic生成の速度を律速する.1.炭素繊維の構造典型的炭素繊維の破断面のSEM写真を図1に示した.AはPitch系繊維, BはPAN系繊維である.Pitch系繊維はラジアル構造を示しているが, PAN系繊維はランダム・オニオン状の混合構造が観察される.これらの繊維の表面は両者とも酸化処理をされ供給される.従ってこの酸化物を還元除去しないと活性点は露呈しない.この処理が水素による処理である.1.繊維の表面改質処理と浸漬熱変化図2に各温度で処理した2種の繊維について,ベンゼエンとフェノールによる浸漬熱を測定した結果を示す.低温域での処理したものは浸漬熱も高く,処理温度が高くなると浸漬熱は低くなる.これは炭素繊維の表面に存在する官能基の量の変化に伴うものであり, Sic生成の速度を律速する.(1)PAN系炭素繊維の表面改質についてPAN系炭素繊維(ランダム結晶構造)を不活性ガス中で加熱(860°C)し、表面酸化処理剤を水素ガスにより還元除去し、表面改質をおこなった。その結果800°C、4時間で表面改質がほぼ元了することを確認した。表面改質後は活性点に水素分子が吸着しているため、空気中に放置しても処理前のように空気中の湿分の吸着はない、この処理によってランダム構造中の活性点、すなわちプリズム面が露呈し、この面に水素分子が吸着していることなる。(2)溶融炉の製造Si(硅素)を溶解するために超高速昇温電気炉一式を購入し、改良後溶解システムを設計試作した。(3)Sic繊維の試作実験上記溶解炉を用いてSiの溶解実験をおこなったが、溶融アルミチルツボ使用の場合、昇温時に十分注意を拂わないと熱衝害のため破損する、またこの点を考慮して炭素ルツボを使用したが、ルツボ壁-メタル界面で反応を起していることがわかったが、この反応は当研究の目的遂行には問題にならない点を考慮し、以後の実験には、素ルツボを使用し現在実験中である。中間実験結果では、抵弾性炭素繊維ではSiとの反応によって多結晶B-SiCを形成していることがわかった。顕微鏡観察の結果では1.01.5μmの結晶で、炭素繊維中心部には約5%位の未反応炭素が残っている様子が観察された。実験はバッチ式であり使用繊維束へのSiの浸透と反応によって、SiC/Cの共存線材になった。
近畿圏の就学前教育施設に在籍の日本語を母国語としない親を持つ子どもの生活実態調査

本研究は、近畿圏の就学前教育・保育施設に在籍している日本語を母国語としない親をもつ子どもの生活・保育の実態把握を目的とし、近畿7府県の認可幼稚園(2,720)、保育所(2,602)、計5,322園を対象に、質問紙による調査(平成12年9月実施)を行った。その主な結果は以下の通りである。1、回収率:全体(38.9%)、回答を寄せた全施設のうち、幼稚園44.3%、保育所50.8%、日本語を母国語としない親を持つ子ども(以後、「当該児」と記す)が在籍している(いた)施設は44.8%であった。2、当該児:在籍に関しては、施設別では幼稚園より保育所に、また府県別では、大阪府と兵庫県に集中していた。年齢は、幼稚園では5歳児が多いが,保育所では26歳未満児の在籍数に大きな差はなかった。保護者の国籍(父母のどちらか一方が日本国籍の場合も含む)については、日本、中国、韓国・朝鮮、ブラジルが多かったが、挙げられた国は、これらを含めて37カ国に及んでいた。3、保育上困ったこと:当該児が過去および現在在籍している施設では、言葉(19.8%)、保護者との意志疎通(10.2%)、保護者との(意志疎通以外の)かかわり(8.0%)、食事(7.9%)に関するものが比較的多く挙げられており、コミュニケーションに関する問題が多いことが明らかになった。本調査結果から、近畿圏の就学前教育・保育施設には、保育者がこれまでに学んだことのない言語・生活文化を背景とする親の子どもが在籍しており、一番の課題は、言葉によるコミュニケーションとそれぞれの国の子育て文化の理解であると言える。保育者、保育者養成関係者、および行政が具体的対応を考える上での資料として、本調査結果の詳細を公表予定である。
機能性食品の転写因子賦活化と自然免疫亢進抑止による肥満関連肝疾患の発生と進展予防

抗酸化ストレス応答が脆弱化したNrf2ノックアウトマウスでは早期に脂肪性肝炎を発症し,一方,Nrf2を過剰に発現するマウスでは脂肪性肝炎を発症しなかった.肝における非ヘム鉄濃度はNrf2ノックアウトマウスで顕著に増加していた.初代培養肝細胞を用いた実験においても,メチオニンコリン欠乏培地では,Nrf2ノックアウトマウス由来肝細胞の肝細胞から培地への鉄排泄は他のマウス由来肝細胞に比較して低下していた.Nrf2の賦活化は抗酸化ストレス応答のみならず,肝細胞における鉄代謝を調節し,脂肪性肝炎の発症と進展を防御すると推測された.抗酸化ストレス応答が脆弱化したNrf2ノックアウトマウスでは早期に脂肪性肝炎を発症し,一方,Nrf2を過剰に発現するマウスでは脂肪性肝炎を発症しなかった.肝における非ヘム鉄濃度はNrf2ノックアウトマウスで顕著に増加していた.初代培養肝細胞を用いた実験においても,メチオニンコリン欠乏培地では,Nrf2ノックアウトマウス由来肝細胞の肝細胞から培地への鉄排泄は他のマウス由来肝細胞に比較して低下していた.Nrf2の賦活化は抗酸化ストレス応答のみならず,肝細胞における鉄代謝を調節し,脂肪性肝炎の発症と進展を防御すると推測された.酸化ストレスは単純性脂肪肝から脂肪性肝炎への進展に重要な要因である.メチオニンコリン欠乏(MCD)食誘発脂肪性肝炎モデルにおいてNrf2は肝病変の発症と進展を防御する.本研究では,脂肪性肝炎の治療的観点から,Nrf2過剰発現マウスであるKeapl knockdown(kd)マウスに,また,ブロッコリースプラウト(新芽)からNrf2の活性化剤として見出されたSulforaphen(SFN)を投与した野性型(WT)マウスにMCD食投与を行い,Nrf2賦活化が脂肪性肝炎の発症と進展に対して抑止効果を示すか検討した.12週齢のWT,Nrf2遺伝子欠損(Nrf2-null),Nrf2過剰発現Keapl-kdマウスにMCD食を6週および13週間投与して解析を行った.また,SFN+MCD食(500mg/kg)を作製しWTへの投与を行った.6および13週間投与の双方において,Keapl-kdでは脂肪性肝炎(脂肪化,炎症,線維化)の病理学的変化は殆ど認められず,一方,Nrf2-nullではWTと比較してより重症の脂肪性肝炎像を呈していた.Nrf2制御下の抗酸化ストレス遺伝子群は,Keapl-kdではそれらの発現レベルが著明に増加していた.一方,Nrf2-nullではごく軽微か認められなかった.WTのSFN+MCD投与群ではMCD投与群と比較して,脂肪性肝炎における炎症および線維化が有意に抑制されていた.Nrf2-nullマウスではSFNによる改善効果は認められず,このことより,SFNはNrf2の活性化を介して酸化ストレスの増加を抑制し,その結果,肝病変の増悪を防御したものと考えられた.Nrf2はMCD誘発脂肪性肝炎に対して,酸化ストレス消去系分子の発現誘導を介して,肝病変の発症と進展に抑止的役割を果たすと推測された.SFNによるNrf2活性化はNASHに対する新しい治療手段として有用である.非アルコール性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis:NASH)は進行性であり,脂肪肝から肝硬変にまで進行する致死的疾患群である.本邦においてもメタボリック症候群の増加に伴いNASH予防の重要性が認識されている.一方,転写因子のNF-E2 related factor2(Nrf2)は,抗酸化ストレス防御機構の発動や自然免疫系の活性化を制御する司令塔的因子である.近年,プロッコリーに含まれるスルフォラファンは,Nrf2活性化を介した強力な抗酸化作用が推測され,予防医学の立場より注目されている.野生マウスと本学で作製されたNrf2を遺伝的に欠損するNrf2ノックアウトマウス,侵害刺激に対して安定性を示すKeap1ノックアウトマウスに対してメチオニンコリン欠乏食による脂肪性肝炎モデルを作製した.酸化ストレスに対する抗酸化防御系の発動,肝からの鉄排泄の促進の観点より検討した.また,各種遺伝子改変マウスより初代培養肝細胞の樹立を行い,肝からの鉄排泄の促進について,Nrf2の役割を細胞レベルより詳細な解析を行った.解析の結果より,抗酸化ストレス応答が脆弱化したNrf2ノックアウトマウスでは早期に脂肪性肝炎を発症し,一方,Keap1ノックアウトマウスでは脂肪性肝炎を発症しなかった.肝における非ヘム鉄濃度はNrf2ノックアウトマウスで顕著に増加しており,本マウスでは鉄排泄輸送体のferroportin 1の発現レベルが低下していた.各マウスからの初代培養肝細胞を用いた実験においても,メチオニンコリン欠乏培地では,Nrf2ノックアウトマウス由来肝細胞の肝細胞から培地への鉄排泄は他のマウス由来肝細胞に比較して低下していた.これらの結果より,Nrf2の賦活化は抗酸化ストレス応答のみならず,肝細胞における鉄代謝を調節し,脂肪性肝炎の発症と進展を防御すると推測された.非アルコール性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis:NASH)は進行性であり,脂肪肝から肝硬変にまで進行する致死的疾患群である.本邦においてもメタボリック症候群の増加に伴いNASH予防の重要性が認識されている.