hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレスシグナル欠損マウスを用いた毒性金属・放射線による病態発症機序の解明

Mkk7flox/floxSynapsin-Creマウスを作出し、メチル水銀を曝露した。脳内の神経細胞の増殖と細胞死についてNissl染色による神経細胞のカウント、BrdUによる増殖アッセイを行い、細胞死についてTUNEL染色、活性化Caspase3の免疫染色によって観察を行っている。さらにノックアウトマウスの脳・脊髄を用いてマイクロアレイ解析を行い、その遺伝子変動をパスウェイ解析によって網羅的に解明している。環境中有害物質による臓器障害の分子メカニズムは未だ明らかになっていない。この分子メカニズムの解明は、有害物質曝露で生じる疾患に対する新たな治療戦略への助けとして期待される。申請者はこれまで、カドミウムや水銀など環境中の毒性金属が、標的臓器の細胞において、ストレス応答性シグナル経路を異常活性化し、下流の転写因子を発現・修飾することで、標的遺伝子の発現を調節し、細胞死を誘導することを明らかにしてきた。そこで本研究では、ストレス応答性シグナルを組織特異的に欠損したノックアウトマウスを用いて、毒性金属や現在社会問題になっている電離放射線による、ストレス応答性シグナルの影響を検討し、その毒性学的意義を解明することを目的とする。現在、メチル水銀を曝露したMkk7^<flox/flox> Synapsin-Creマウスの検討を行っている。脳(大脳・大脳基底核・小脳・中脳・延髄)、脊髄での病理所見の解析では、神経細胞の増殖と細胞死についてNissl染色による神経細胞のカウント、BrdUによる増殖アッセイを行い、細胞死についてTUNEL染色、活性化Caspase3の免疫染色によって観察を行っている。今後、これらの結果から、メチル水銀によって神経障害に至るパスウェイについて、分子ネットワークから標的遺伝子の絞り込みを行い、候補遺伝子についてリアルタイムPCR法、in situ hybridization法を用いて詳細に解析していく。また、カドミウムによる神経障害についてもこのノックアウトマウスを用いて同様に検討を行っている。現在、メチル水銀を曝露したMkk7flox/flox Synapsin-Creマウスの検討を行っている。脳(大脳・大脳基底核・小脳・中脳・延髄)、脊髄での病理所見の解析では、神経細胞の増殖と細胞死についてNissl染色による神経細胞のカウント、BrdUによる増殖アッセイを行い、細胞死についてTUNEL染色、活性化Caspase3の免疫染色によって観察が進行中である。また、ノックアウトマウスの脳・脊髄を用いてマイクロアレイ解析を行い、その遺伝子変動をパスウェイ解析によって網羅的に解析している。今後、これらの結果から、メチル水銀によって神経障害に至るパスウェイについて、分子ネットワークから標的遺伝子の絞り込みを行い、候補遺伝子についてリアルタイムPCR法、in situ hybridization法を用いて詳細に解析し、毒性の意義を解明する。ノックアウトマウスを用いたマイクロアレイ解析の結果から、日本薬学会で現在までの研究成果を発表出来る段階に達している。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在まで、毒性物質による検討を主に進めており、今後電離放射線によるシグナル伝達異常に関しての研究を進める予定である。
生態系の新維持機構：複雑性の多様性

生物群集の動態とその維持機構を理解するために、申請者は昨年まで生物群集の時空間動態の複雑さがそれ自体の維持に関わっている可能性を理論的に示してきた。本年度は、昨年度までの理論を単純化、および拡張したものを分析し、群集の安定性と時空間動態の関係をより詳しく解析し、理論の一般性を確かめた。第一に、自然界に多く見られる寄生者の生活史の複雑さと群集動態の関係を解析した。寄生者はしばしば、複数の異なる生物種をホストとして乗り換えてその生活サイクルを完結させる。その過程では、ホストを巧みに操り、次のホストに乗り移りやすくする。このようなホスト操作を介した寄生者の複雑な生活史は、異なった空間に存在する群集をホストの操作によってつなげることになる。申請者はこのシステムを数理モデルにより解析した結果、ホスト操作が群集動態を安定化させる働きがあることを示した。第二に、昨年まで行ってきた生息空間の複雑性と群集動態の関係に関するメタ群集理論を応用し、従来提唱されていた群集安定化機構である群集ネットワークの区画化の妥当性を評価した。例えば、食物網に代表されるように生物間相互作用は多様な生物同士を網の目状に結び付けたネットワークとみなせるが、複数の区画化された部分ネットワークがそれぞれゆるく結びついていることで、巨大なシステムが安定的に維持されていると予想されてきた。しかし、申請者は、この従来の理論は、空間的な隔たりによって区画化されていることを明示的に考えていなかったことに着目し、空間構造を考慮した理論を構築し、区画化の群集動態への効果の再評価を行った。その結果、区画化は、従来予想していたより、群集の安定性への効果はないことがわかった。むしろ区画化が弱い方がかえって群集の安定性を高める可能性があり、また、区画化はより巨大なシステムに対して強い不安定化効果があることもわかった。昨年度までに作成した数理モデルや理論予測が、本年度の研究推進にあたり非常に役立ったこと、学内の研究資金を調達してより効率的なPC周辺機器や、よりはやい英文校正、よりはやい科学雑誌に投稿することが可能になったため。基礎モデルがすでにあることと、今年度の順調な進行具合から、次の課題だけでなく先の課題まで手を付けられる可能性が高いので、年度計画に依存せず、できるだけ課題をクリアしていくように努める。生物多様性の維持機構の解明に向けて、申請者は、主に生態系に存在する複雑性の役割について分析することを目標にしている。本年度では、研究の土台となる汎用性のある基礎的な生物群集動態モデルを構築することを目的に、研究を遂行した。しかし、思いのほかモデリングが進み、来年度以降の研究テーマに着手、および成果を挙げるまでに至った。第一に、基礎モデルをもとに、時間的複雑性と生態系の安定性の関係について分析を行った。生物は、一生涯にわたり自身の性質を変えていく。その劇的な例は変態だが、生物の多くは多少なりとも複雑な生活をおくる。このことは、生活史の途中途中で、相互作用相手及び属する生物群集が変化していくことを意味する。このような生活変化による時間的な複雑性が多種を含む複雑な生態系の安定性とどのような関わりがあるのかを分析した。その結果、生活史の複雑性を考慮すると、複雑な群集ほど、つまり多様な生物種で構成される群集ほど、共存が促進されることがわかった。第二に、空間的複雑性と生態系の安定性の関係について分析を行った。その結果、たくさんの生息地がそれぞれ結びついているほど、つまり生息地ネットワークが複雑であるほど、多様な生物種の共存が促進されることがわかった。2つの研究は、普遍的な概念である時空間の複雑さそのものが、従来の理論予測の「複雑な生態系ほど不安定になる」という、自然生態系のパタンとの矛盾を覆すことを示唆している。これらの成果のうちいくつかは、すでにNatureの姉妹誌であるScientific Reportsをはじめ、Nature Ecology and Evolutionなどで公表されている。この理由は、当初予定したいた基礎モデルの構築が、申請者の先行研究を発展させることで飛躍的にモデリング速度が上がることに気づいたからである。また、これまでMathematicaで計算していた行列計算を、行列計算の速度が速いR言語で構築しなおすことで、劇的に計算速度が上がったことも、研究速度を上げた理由である。自然生態系がどのような仕組みで維持されているのかは、いまだ未解明の生態学の謎である。従来、生態系を「生物種間相互作用からなるネットワーク」とみなし、その特定の構造により生態系が保たれていると予測してきた。しかし、近年の実証研究は、予測とは異なる相互作用ネットワーク構造を見出し、理論の頑健性が揺らいでいる。本研究では、相互作用ネットワーク構造に依存しないより普遍的な生態系の維持メカニズムとして、生態系の“複雑性の多様性"を提案することを目的とする。従来、生物種数や相互作用数を生態系の複雑性の指標とし、その複雑性の維持だけに焦点を当ててきたが、生活史などの時間的複雑さ・生息地の空間的な複雑さなどを含む全生態系に共通する多様な複雑性だけで、生態系の安定性の説明を試みる。

本年度は、初年度に作成した基礎モデルを、生活史構造を持つ群集モデルへ拡張した。自然生態系では、生活史が単純なものから非常に複雑なものまで様々な生物種が混在していると考えられるので、n個の生活史ステージをもつS種からなる構成される群集を考えた。n=1であれば従来の群集モデルと同じになるようにした。同時に、様々な数の生活史ステージを持つ種が混在した群集を表現できるように一般化した。生活史ステージでは、相互作用により得られたエネルギーに応じて次の生活史ステージに移りやすくなるように設定し、最終ステージでは、同様に獲得エネルギーに応じて最初のステージに出生するように仮定した。各ステージの群集では、相互作用の相手は異なる可能性があり、同時に、様々なパラメータがステージごとに異なると考えられるので、ステージごとにパラメータおよび相互作用リンクをランダムに与えた。このモデルの計算から、生活史の複雑さは群集の複雑性-安定性関係を正にすることを示された。本成果は、生態学の謎の一つである、複雑性-安定性問題を解く新たな仕組みである。初年度に作成した基礎モデルが、本年度の研究推進にあたり非常に役立ったこと、学内の研究資金を調達してより効率的なPC周辺機器や、よりはやい英文校正、よりはやい科学雑誌に投稿することが可能になったこと、大学の講義をオンデマンド化する工夫をして時間を確保したことなどにより、研究が進みやすくなった。生物群集の動態とその維持機構を理解するために、申請者は昨年まで生物群集の時空間動態の複雑さがそれ自体の維持に関わっている可能性を理論的に示してきた。本年度は、昨年度までの理論を単純化、および拡張したものを分析し、群集の安定性と時空間動態の関係をより詳しく解析し、理論の一般性を確かめた。第一に、自然界に多く見られる寄生者の生活史の複雑さと群集動態の関係を解析した。寄生者はしばしば、複数の異なる生物種をホストとして乗り換えてその生活サイクルを完結させる。その過程では、ホストを巧みに操り、次のホストに乗り移りやすくする。このようなホスト操作を介した寄生者の複雑な生活史は、異なった空間に存在する群集をホストの操作によってつなげることになる。申請者はこのシステムを数理モデルにより解析した結果、ホスト操作が群集動態を安定化させる働きがあることを示した。第二に、昨年まで行ってきた生息空間の複雑性と群集動態の関係に関するメタ群集理論を応用し、従来提唱されていた群集安定化機構である群集ネットワークの区画化の妥当性を評価した。例えば、食物網に代表されるように生物間相互作用は多様な生物同士を網の目状に結び付けたネットワークとみなせるが、複数の区画化された部分ネットワークがそれぞれゆるく結びついていることで、巨大なシステムが安定的に維持されていると予想されてきた。しかし、申請者は、この従来の理論は、空間的な隔たりによって区画化されていることを明示的に考えていなかったことに着目し、空間構造を考慮した理論を構築し、区画化の群集動態への効果の再評価を行った。その結果、区画化は、従来予想していたより、群集の安定性への効果はないことがわかった。むしろ区画化が弱い方がかえって群集の安定性を高める可能性があり、また、区画化はより巨大なシステムに対して強い不安定化効果があることもわかった。
腋芽の形成を制御する分子メカニズムの解析

植物は分枝(枝分かれ)を繰り返すことにより複雑なからだつくりを実現する。本研究では、イネを研究対象として枝別れの形成や成長に関わる遺伝子を単離し、それらの機能を解析した。腋生メリステム形成に必須であるLAXタンパク質が細胞間を移行してメリステム細胞の増殖を促進すること、サイトカイニンがメリステム活性の維持に必須でることを明らかにした。また、腋生メリステムの花メリステムへの転換の制御に関わる遺伝子ネットワークを解析した。植物の胚発生においては芽の先端に茎頂メリステム(SAM)が作られ、植物体地上部の一生にわたる分化が始まる。SAMの活性が維持され、それが新たな器官を作り続けることが植物の生涯にわたる分化を可能にしているが、複雑な形態をつくり上げるために、植物は胚発生後も新たなSAMをつくり枝分かれする。分枝形成が繰り返されることにより個体としての形態がどんどん複雑になる。分枝は腋芽として葉の腋につくられる。腋芽形成では、まず、葉の腋で細胞分裂が始まり新たな分裂組織である腋生メリステム(Axinllary Meristem)が発生し、これが枝として成長する。LAXPANICLE (LAX)はイネ腋生メリステム形成に必須の遺伝子であり、bHLHドメインを持つ転写因子をコードする。これまで、lax変異体では生殖成長期に限られると考えていたが、改めて表現型を精査した結果、生殖成長期の腋芽形成も阻害されることがわかった。したがって、LAXが全成長相を通して腋生メリステム形成領域の境界部で発現することとあわせて、LAXが腋芽形成の基本的な制御に関わることを示した。さらに、腋芽形成時のLAXの発現と、変異体での腋芽形成過程やマーカー遺伝子の発現の異常を詳細に調べた。その結果、LAXの発現が開始するのは腋生分裂組織を作るための細胞増殖が開始した後であり、さらに、変異体では腋生分裂組織が作られかけたあとで、その成長が停止してしまうことがわかった。これらの結果から、LAXの機能は葉の腋にできた細胞集団を腋生分裂組織として構築するために必要であると結論した。今後は、このLAXの機能を分子レベルで具体的に突き止めることが次の課題である。分枝パターンは植物地上部の形態を決定づける大きな要因の1つである。イネの栄養生長期では分げつとして、生殖生長期では枝梗および穎花として分枝が形成される。イネlax panicle 1(lax1)は生殖生長期における分枝形成が抑制された変異体として単離され、原因遺伝子であるLAX1はイネの分枝形成に重要な役割を果たす。LAX1 mRNAは新しく形成される腋生分裂組織の向軸側境界部で層状に発現し、分裂組織そのものでは発現が観測されない。従ってLAX1シグナルが腋生分裂組織へ伝わると考えられるが、この細胞非自律的な現象の分子機構は不明であった。今回我々はGFP::LAX1及び3xGFP::LAX1融合タンパク質を用いた解析からLAX1タンパクが境界部位から腋生分裂組織へと時期特異的に移動しており、その移動が腋生分裂組織の形成・維持に必要であることを明らかにした。また我々はlax1変異体では栄養生長期における腋芽形成にも欠失があることを見出した。そこで、in situハイブリダイゼーションにより腋芽形成過程におけるLAX1の役割を調査したところ、LAX1はP4ステージ特異的に機能することが判明した。P4ステージは腋生分裂組織の細胞数が確保される時期であり、従ってLAX1は腋生分裂組織細胞の分裂活性を正に制御することにより分枝形成に役割を果たすことが示唆された。イネlax panicle 1 (lax1)は生殖生長期における分枝形成が抑制された変異体として単離され、原因遺伝子であるLAX1はイネの分枝形成に重要な役割を果たす。今回我々はGFP: LAX1及び3xGFP: LAX1融合タンパク質を用いた解析からLAX1タンパクが境界部位から腋生分裂組織へと時期特異的に移動しており、その移動が腋生分裂組織の形成・維持に必要であることを明らかにした。

P4ステージは腋生分裂組織の細胞数が確保される時期であり、従ってLAX1は腋生分裂組織細胞の分裂活性を正に制御することにより分枝形成に役割を果たすことが示唆された。
HIV関連神経認知障害(HANDs)の発症機序に関する分子病理学的研究

HIV関連神経認知障害HANDsについてサルエイズモデル、ヒト剖検脳組織をもちいて発症の分子病態を解明することを目的とした。強病原性SIV接種サルが短期間で広範に多核巨細胞を伴うSIV脳炎が生じること、大脳皮質の変性ではアストロサイトに特異的に発現しているEAAT2、AQP4、connexin43がそれぞれ比例して低下していること、さらに、2重染色によりAQP4の発現低下が先行して生じ、アストロサイトの一次的機能低下と脳血管関門の破綻が神経細胞変性の引き金になること、ウイルス蛋白Tatを介したmeninの発現亢進とTGF-β発現が神経細胞のアポトーシスに関与していることを明らかにした。本研究の目的はcART治療下に免疫不全の進行とは独立して遷延性に発症進行する行動認知障害としてのHANDsについて、これまでの国立感染研との共同研究体制のもとでサルエイズモデルを開発し、そのサルエイズモデル、ヒト剖検脳組織をもちいて発症の分子病態を解明することである。サルエイズモデルの神経病理学的解析をすすめ、SIV脳炎病変については、これまで報告したSIVenv/MERTに加えて、強病原性SIV0302-2接種サルが非常に高いウイルスロードを示し、短期間で広範に多核巨細胞を伴う典型的SIV脳炎が生じることを見出した。また、マクロファージ指向性SIV接種サルの感染早期のウイルスロードがピークに達する時期に脳血管周囲マクロファージ、ペリサイトに既にウイルス感染が生じていることを見出した。大脳皮質の変性病変については、これまでにアストロサイトに特異的に発現し、グルタミン酸などの興奮性アミノ酸を細胞間隙から取り除き、神経保護作用を行っているEAAT2がびまん性に低下していることを報告したが、同様にアストロサイトに特異的な水チャンネル蛋白質で脳血管関門の調節にかかわっているアクアポリン4(AQP4)もEAAT2の低下に比例して低下していることを見出した。いずれもアストロサイトの一次的機能低下を示唆している。さらに中国アモイ大学Xing教授との共同研究として、大脳皮質にSIV-Tatを介したmeninの発現亢進が生じており、神経細胞のアポトーシスにつながっていることを明らかにした。ヒト剖検脳の解析はウィーン大学剖検脳を用いて、サルで見出されたAQP4の発現低下について解析し、サルと同様にEAAT2の低下と比例してAQP4の発現が低下していることを明らかにした。また、アストロサイトとともに神経細胞のアポトーシスも観察され、アストロサイトの機能不全が神経細胞死につながっていることが示唆された。これまでのサルエイズモデルの神経病理学的解析により、SIVenv/MERTに加えて、強病原性SIVO302-2接種サルが短期間で広範に多核巨細胞を伴う典型的SIV脳炎が生じること、マクロファージ指向性SIV接種サルの感染早期に脳血管周囲マクロファージ、ペリサイトに既にウイルス感染が生じていることを見出した。26年度はSIVO302-2接種サルの凍結脳組織を入手し、炎症性病変局所におけるウイルス抗原分子と宿主免疫応答の分子病態解析を開始した。大脳皮質の変性病変については、アストロサイトに特異的に発現している接着分子connexin43の免疫組織学的検索をすすめ、EAAT2やAQP4と同様に低下傾向を認めた。エイズ脳におけるアストロサイトの一次的機能低下、すなわちアストロサイトパチーを示唆する所見と思われ、EAAT2、AQP4、connexin43の相互関係と、大脳皮質神経細胞死との関連を検索している。さらに中国アモイ大学Xing教授との共同研究として、大脳皮質にSIV-Tatを介したmeninの発現亢進と神経細胞のアポトーシスにTGF-βが関与していることを明らかにした。ウィーン大学剖検脳を用いて、昨年度、サルで見出されたEAAT2、AQP4の発現低下について解析し、サルと同様にEAAT2とAQP4は比例しての発現が低下していることを明らかにした。神経細胞のアポトーシスも観察され、26年度はエイズサル脳と同様に神経細胞のmenin発現が観察され、ウイルス抗原Tatを介した神経細胞死との関連を検索している。本研究の目的はcART治療下に免疫不全の進行とは独立して遷延性に発症進行する行動認知障害としてのHIV関連神経認知障害HANDsについて、これまでの国立感染研との共同研究体制のもとでサルエイズモデルを開発し、そのサルエイズモデル、ヒト剖検脳組織をもちいて発症の分子病態を解明することである。サルエイズモデルの解析により強病原性SIVO302-2接種サルが短期間で広範に多核巨細胞を伴う典型的SIV脳炎が生じること、マクロファージ指向性SIV接種サルの感染早期に脳血管周囲マクロファージ、ペリサイトに既にウイルス感染が生じていることを見出した。大脳皮質の変性病変については、サルエイズモデル、ウィーン大学剖検脳を用いて神経病理組織学的に解析した。アストロサイトに特異的に発現し、神経保護作用を行っているEAAT2、脳血管関門の調節にかかわっている水チャンネル蛋白質AQP4、脳血管関門に関与する接着分子connexin43がそれぞれ比例して低下していること明らかにした。

さらにEAAT2とAQP4の2重染色によりAQP4の発現低下が先行して生じており、エイズ脳におけるアストロサイトの一次的機能低下と脳血管関門の破綻が神経細胞変性の引き金になることを示した。また、大脳皮質ではアストロサイトとともに神経細胞のアポトーシスが生じており、中国アモイ大学Xing教授との共同研究として、ウイルス感染細胞から放出されるウイルス蛋白Tatを介したmeninの発現亢進とTGF-β発現が神経細胞のアポトーシスに関与していることを明らかにした。これらの成果は原著論文として投稿中、ないし投稿準備中である。HIV関連神経認知障害HANDsについてサルエイズモデル、ヒト剖検脳組織をもちいて発症の分子病態を解明することを目的とした。強病原性SIV接種サルが短期間で広範に多核巨細胞を伴うSIV脳炎が生じること、大脳皮質の変性ではアストロサイトに特異的に発現しているEAAT2、AQP4、connexin43がそれぞれ比例して低下していること、さらに、2重染色によりAQP4の発現低下が先行して生じ、アストロサイトの一次的機能低下と脳血管関門の破綻が神経細胞変性の引き金になること、ウイルス蛋白Tatを介したmeninの発現亢進とTGF-β発現が神経細胞のアポトーシスに関与していることを明らかにした。本研究の目的は抗ウイルス療法のもとでHIV感染症の新たな問題となっているHANDsについて、サルエイズモデル、ヒト剖検脳組織をもちいて発症の分子病態を解明することである。これまでの国立感染研との共同研究体制を継続するとともに、中国アモイ大学神経科学研究所のXing教授との共同研究も継続した。これまでに蓄積されたサルエイズモデル、ヒト剖検脳を用いた病理組織解析により、強病原性SIVO302-2接種サルに短期間で広範に多核巨細胞を伴う典型的SIV脳炎が生じることを見出した。炎症性病態の有力な動物モデルとなる可能性が示し、凍結脳組織を入手し、病変局所の分子機構の解析を開始した。また、SIV感染早期に脳血管周囲では既にウイルス感染が生じていることを見出した。大脳皮質の変性病変についても、アストロサイトに特異的な水チャンネル蛋白質で脳血管関門の調節にかかわっているAQP4もEAAT2の低下に比例し、アストロサイトの一次的機能低下を示した。さらに中国アモイ大学Xing教授との共同研究で、皮質神経細胞の変性機序についても解析が進み、神経細胞死に可溶性Tatとmeninが関与していることを明らかにした。ヒト剖検脳の解析はウィーン大学剖検脳を用いて、サルで見出された大脳皮質病変と同様の変化がヒトHIV感染者の脳組織でも観察されることを示した。これらの成果について複数の英文論文として投稿したが、採択に至らず、査読者の指摘について追加の検索を行っている。医歯薬学神経内科学SIV感染サルを用いて、大脳皮質変性病態の解析は大きく進展した。今回、炎症性病態の有力な動物モデルとして、強病原性SIVO302-2接種サルに短期間で広範に多核巨細胞を伴う典型的SIV脳炎が生じることが示され、このモデルを用いて炎症性病態の解析を開始しており、SIV脳炎病巣での遺伝子発現と糖鎖発現の網羅的・経時的解析をすすめ、病巣形成に関与する分子の経時的変化を明らかにする。
ダイヤモンド量子センサーを用いたハイゼンベルグ限界感度における核スピン検出

ダイヤモンド中のNVセンターをセンサーとして用い、ダイヤモンド表面における単一分子中の核スピン三次元分布の検知を行うために、通常の標準量子限界を打ち破り、真の量子センサーで期待されるハイゼンベルグ限界の感度スケーリングを達成する。高コントラストなセンサースピンの射影測定とフィードバック制御を用いたセンサースピンの適応制御を行い、通常は時間に依存しないセンサー感度を、測定時間と共に向上させることで、単一電子スピン量子センサーに期待される究極の感度を得る。さらに、射影測定の結果から、測定反作用による核スピンの状態変化を逐次確定・追跡することで高感度かつ高分解能な分子三次元イメージングの基盤を築く。
性差医学に基づく中高年女性における血中脂質異常および肥満の予防に関する研究

平成17年度の研究では、職場での定期健診受診者(2069歳、男女計約6.5万人)のデータを用いて、飲酒と動脈硬化のリスク要因との関連性におよぼす性および年齢の影響を検討した結果、以下の性差が判明した。1)BMI(bodymassindex)は男性では飲酒による影響を受けなかったが、女性では2050歳代で非飲酒群に比べて少量飲酒群(一日当たり30g未満)で有意に低かった。2)男性の収縮期血圧はいずれの年齢でも多量飲酒群(一日当たり30g以上)では非飲酒群に比べ有意に高かったが、女性の収縮期血圧は40歳代および50歳代の多量飲酒群では非飲酒群に比べて有意に高く、60歳代でも同様の傾向を認めるものの、20歳代および30歳代では多量飲酒群と非飲酒群との間に有意差はみられなかった。3)血中総コレステロールは男性では20歳代を除きいずれの年齢でも飲酒群で低下傾向を示したが、20歳代では飲酒により逆に上昇傾向を示したのに対して、女性では50歳代までは非飲酒群に比べて飲酒群で低い傾向を示したが、60歳代では逆に飲酒群で増加傾向を示した。このように肥満、血中脂質、血圧などの動脈硬化のリスク要因への飲酒の影響に性差が存在することが明らかになった。平成18年度の研究では、山形県内の産業事業所において健康診断の前に血中脂質および肥満などの生活習慣に関する指導を中高年女性従業員に対して個別に面談して行った。その結果、産業衛生現場での生活習慣に関する面談指導は肥満や臨床検査データおよび運動習慣の改善に有効であるが、その効果は肥満の程度により異なり、高度肥満者に対しての指導の効果は少ない一方、肥満の改善がなくても運動習慣の増加が検査所見の改善につながる可能性が示唆された。したがって、生活習慣病予防のためには肥満の程度に応じて内容を工夫した個人指導が必要であることが判明した。【目的】飲酒と動脈硬化のリスク要因との関連性におよぼす性および年齢の影響を検討した。【方法】2069歳までの職場での定期健診受診者(男女計約6.5万人)のデータを用いた。一日あたりの平均飲酒量により、対象者を非飲酒群、少量飲酒群(一日当たり30g未満)、多量飲酒群(一日当たり30g以上)の3群に分類した。血圧、BMI(body mass index)、血中脂質(総コレステロール、HDLコレステロール、動脈硬化指数)と飲酒との関連性について性・年齢別に検討した。【成績】BMIは男性では飲酒による影響を受けなかったが、女性では2050歳代で非飲酒群に比べて少量飲酒群で有意に低かった。男性の収縮期および拡張期血圧はいずれの年齢でも多量飲酒群では非飲酒群に比べ有意に高かったが、少量飲酒群では40歳代以降においてのみ非飲酒群に比べ有意に高かった。一方、女性の収縮期血圧は少量飲酒群では非飲酒群と有意差はなかったが、40歳代および50歳代の多量飲酒群では非飲酒群に比べて有意に高く、60歳代でも同様の傾向を認めるものの、20歳代および30歳代では多量飲酒群と非飲酒群との間に有意差はみられなかった。また女性の拡張期血圧はすべての年齢群で非飲酒群に比べて多量飲酒群で高かったが、少量飲酒群では非飲酒群と変わらなかった。

血中総コレステロールは男性では20歳代を除きいずれの年齢でも飲酒群で低下傾向を示したが、20歳代では飲酒により逆に上昇傾向を示したのに対して、女性では50歳代までは非飲酒群に比べて飲酒群で低い傾向を示したが、60歳代では逆に飲酒群で増加傾向を示した。男女ともいずれの年齢群においても飲酒量の増加とともにHDLコレステロールは増加傾向を、また動脈硬化指数は減少傾向を示した。【結語】飲酒による血圧上昇作用は男女とも高年においてより顕著であるのに対して、飲酒によるHDLコレステロール増加作用は年齢の影響を受けないことが示唆された。山形県内の産業事業所において健康診断の前に血中脂質および肥満などの生活習慣に関する指導を従業員に対して個別に面談して行った。そして指導2週間後に健康診断を実施して、前年度の健康診断結果と比較して生活指導の効果の有無を判定した。動脈硬化関連の検査データの比較項目として血圧、血中脂質(中性脂肪、総コレステロール、HDLコレステロール)を用いた。対象者の中でBMI(body mass index)が25以上の肥満者の割合は51.4%であり、12.9%はBMIが30以上の高度肥満者であった。運動および食事指導によって53.3%に肥満の改善が、30.5%に運動習慣の改善が、また58.8%1に検査データの改善が見られた。BMIが改善(低下)した群のうち、運動習慣の増加した群では検査データの改善が高率(81.3%)にみられたが、BMIが逆に増加した群においてもこのうちの運動習慣増加群では63.6%に検査データの改善がみられた。したがって運動は肥満と独立して検査データの改善に有効であった。一方、肥満の程度によって運動習慣の改善率に相違が見られた。すなわち、軽度および中等度の肥満群(BMI:2530)では運動習慣の増加が40.5%にみられたが、高度肥満群では運動習慣の増加率は14.3%と低かった。さらに検査データの改善率についても軽中等度肥満群では52.4%と高かったのに対して高度肥満群では11.1%と低かった。以上の結果から、産業衛生現場での生活習慣に関する面談指導は肥満や臨床検査データおよび運動習慣の改善に有効であるが、その効果は肥満の程度により異なり、高度肥満者に対しての指導の効果は少ない一方、肥満の改善がなくても運動の改善が検査所見の改善にっながる可能性が示唆された。したがって、生活習慣病予防のために肥満の程度に応じて内容を工夫した個人指導が必要であることが判明した。
モンテカルロ殻模型によるN=Z近傍不安定核の構造解明

本研究計画では、原子核の構造の理論的解明をアメリカのミシガン州立大学のブラウン教授、フランスのGANIL研究所のイサカ博士と共同で行った。成果は様々にあがっているが、特筆すベきものとしては、完全なpf殻での殻模型計算を前提にしての核子間有効相互作用を決める研究があげられる。計算はモンテカルロ殻模型などにより行なわれ、従来のものに比べてもはるかに改良された多くの成果を出している。モンテカルロ殻模型によって、pf殻の中心付近の、従来型の殻模型コードでは計算不可能であった原子核の計算ができるようになった。そこにこの新しい相互作用を用いて構造の精密な解明が進みつつある。これはブラウン教授との共同研究である。一方、イサカ博士とは、代数的な棋型に基づいた計算を行った。NやZが28以上のところでの有効相互作用について探求した。さらに、原子核の八重極変形と電気的双極子遷移との関連などについて新しい成果を出している。これは相互作用するボソン模型にパリティが負のpボソンやfボソンを加えての仕事である。多くの有用な公式を導いた。この以外にも、原子核構造に対して、様々な観点から共同研究を行い、その一つはpf殻でN又はZが28の原子核をセミマジック原子核とみての、球形状態と変形状態との共存現象の解明である。これもモンテカルロ殻模型などによって行われ、論文を投稿中である。日本のグループはモンテカルロ殼模型の理論及び計算コードを更に発展させ、既存の相互作用を用いての計算をとりあえず進め、問題点を洗い出す。そのような相互作用としてはやや重いpf殼原子核での有効性が最近高まってきているFPD6相互作用を採用した。このFPD6相互作用の提唱者であるBrown教授及び日本のグループは、相互作用の二体行列要素を現象論的に改良してきた。その際、角運動量射影されたハートリー・フォック計算も用いて計算の効率化をはかった。この改良によりNi領域を越えて、Zn領域位までがよく記述されるようになり、しかも必要とされる行列要素の変化は小さい。又、Brown教授と日本のグループはpf殼核に於ける2p2h、4p4h励起についてもその構造を明らかにする現象論的な研究を行った。調べた主な原子核はN=28アイソトーン、Niアイソトープである。Van Isacker博士は、日本のグループと共同して相互作用するボゾン模型の拡張版(IBM4)などにより、T=0ペアリングとT=1ペアリングの基本的な効果の研究を進めた。特に、擬スピンを用いてpf殻後半の原子核の構造をIBM4によって記述する。この場合、対角化すべき行列の次元が大きすぎて計算できないという困難があった。そこで日本のグループが推進してきたQMCD法を適用して、対角化して固有状態が求められるようにする。日本から3名が、外国から上記2名が訪問し合って、上記研究成果を出した。これらの研究は平成11年度も継続する。本研究では、原子核の構造をアメリカのミシガン州立大学のブラウン教授、フランスのGANIL研究のイサカ博士と共同で行った。成果はいろいろあがっているが、特筆すべきものとしては、完全なpf殻での殻模型計算を前提にしての核子間有効相互作用を決める研究があげられる。計算はモンテカルロ殻模型などにより行われ、従来のものに比べてもはるかに改良された多くの成果を出している。特に、pf殻の中心付近にある、従来型の殻計算では実行不可能であった原子核の計算が精密にできるようになった。一方、イサカ博士とは、代数的な模型に基づいた計算を行ったのであるが、特に、原子核の八重極変形と電気的双極子遷移との関連などについて新しい成果を出している。これ以外にも、原子核構造に対して、様々な観点から共同研究を行い、その一つはpf殻でN又はZが28の原始核をセミマジック原子核とみての、球形状態と変形状態との共存現象の解明である。
パーリ聖典の音韻と語形-テキストデータベースに基づいて-

昨年度に引き続き,すでにコンピューターに入力されたバーリ語仏典スッタニパータ中の子音結合を含む全単語(パーリ語では子音結合を含まなくとも対応するサンスクリット語において子音結合を含む場合も含む)について,対応するサンスクリット語を照会し,サンスクリット語とパーリ語との各子音結合ごとの対応関係について各単語毎にコンピューターに入力した.この作業には研究補助者の助力を請うたが,予め用意されたインデックスの確認作業等に予想外の時間を費やさざるを得なかったため,残念ながら全単語について上記の作業を完遂することはできなかった.しかしながら,これまで得られた知見をある程度整理し,また,スッタニパータ以外のバーリ語仏典に見られる子音結合にまでも検証範囲を拡大するなどして,パーリ語の子音結合とサンスクリット語のそれとのある程度の対応関係を確認できた.これまで文法書等で両言語の子音結合の対応関係について指摘されてきた事実に対して,若干の補足を加えることができたものと確信する.特にパーリ語の韻文部分に見られる単語の子音結合については,かなり複雑な様相を呈することが判明し,文法書の原則通りにいかない事例も散見される.今後とも,研究期間中に完遂できなかった作業を継続し,より十全な知見が確認された段階で,この研究成果を公にしたいと考えている.予めコンピューターに入力されていた,パーリ聖典の中でも古層に属するスッタニパータの全単語の中から,母音を介在させずに直接,子音同士が連続する子音結合(パーリ語では子音結合を含まなくとも対応するサンスクリット語において子音結合を含む場合も含む)を含む単語を選び出し,その子音結合と対応するサンスクリット語の語形を入力したデータを作成しつつある.それにより,サンスクリット語と中期インドア-リアン語の代表であるパーリ語との音韻の比較研究に寄与することを意図している.本年度においては,データ量が膨大であるためと,当初より2年間にまたがる研究予定であったため,その全単語についての対応サンスクリット語の入力は未だ完成していないが,これまで入力したデータから,パーリ語の子音結合とサンスクリット語のそれとは必ずしも規則正しく対応する場合ばかりではないことが明らかになりつつある.これまでに,パーリ語がヴェーダ語に連なる古い要素から新しい要素まで広範に包含する言語であることが指摘されてきたが,本研究から明らかにされる知見からそのことが裏付けられることになるのではないかと考えられる.昨年度に引き続き,すでにコンピューターに入力されたバーリ語仏典スッタニパータ中の子音結合を含む全単語(パーリ語では子音結合を含まなくとも対応するサンスクリット語において子音結合を含む場合も含む)について,対応するサンスクリット語を照会し,サンスクリット語とパーリ語との各子音結合ごとの対応関係について各単語毎にコンピューターに入力した.この作業には研究補助者の助力を請うたが,予め用意されたインデックスの確認作業等に予想外の時間を費やさざるを得なかったため,残念ながら全単語について上記の作業を完遂することはできなかった.しかしながら,これまで得られた知見をある程度整理し,また,スッタニパータ以外のバーリ語仏典に見られる子音結合にまでも検証範囲を拡大するなどして,パーリ語の子音結合とサンスクリット語のそれとのある程度の対応関係を確認できた.これまで文法書等で両言語の子音結合の対応関係について指摘されてきた事実に対して,若干の補足を加えることができたものと確信する.特にパーリ語の韻文部分に見られる単語の子音結合については,かなり複雑な様相を呈することが判明し,文法書の原則通りにいかない事例も散見される.今後とも,研究期間中に完遂できなかった作業を継続し,より十全な知見が確認された段階で,この研究成果を公にしたいと考えている.
単離平滑筋細胞を用いたムスカリン受容体機構の研究

モルモット消化管平滑筋組織および酵素処理して得られた単離細胞を用いて,ムスカリン受容体の性質、受容体刺激から収縮機構への刺激の伝達、および収縮反応について検討し、以下の成果を得た。単離平滑筋細胞調製法:平滑筋細胞は、コラゲナ-ゼと微量のパパインで処理することで収縮能を保持した細胞を高得量で得ることが出来た。収縮反応測定法の開発:位相差顕微鏡およびコンピュ-タを組み合わせて、単離した1個の平滑筋細胞の長径の変化を経時的に記録する方法を開発した。筋細胞の収縮反応:単離筋細胞の収縮反応は、カルバコ-ルの濃度に依存するgraded typeの収縮様式であった。しかし、カルバコ-ルに対する感受性および収縮の大きさは、それぞれの細胞で異なっていた。なお、単離した細胞の用量応曲線を平均化すると筋組織のそれに酷似することより、組織内のそれぞれの細胞が発生した張力が集約されて組織の収縮反応として現れることが示唆された。単離細胞のムスカリン受容体の能能:単離筋細胞のムスカリン受容体は、単離調製時の酵素処理による損傷を受けないことが判明した。また、受容体には、pKiが7.1、5.8、および4.0の3種類あることが明かとなった。この結果は、従来の方法では得られない成果であった。平滑筋の収縮におけるホスファチジン酸の役割:ムスカリン受容体を刺激すると、phospholipase Cおよびdiacylglycerol kinaseが活性化し、ホスファチジン酸が細胞内に遊離することが判明した。遊離したホスファチジン酸は、カルシウムイオンの細胞内への取り込みを促進して筋収縮をを誘発することが明かとなった。平滑筋組織の収縮機構解明には、従来より出来るだけ無傷の状態で摘出した組織標本が使用されてきた。しかし、平滑筋組織は複雑、またそれを構成する筋細胞の生理・薬理学的性質が必ずしも均一とは言えない。そのため、組織標本を用いる限り得られる情報が必ずしも筋細胞固有の性質を反映しているとは言えない。そこで、単離した平滑筋細胞を用いてその収縮機構解明を試みた。研究材料には、モルモット回腸縦走筋を用いた。単離細胞の調製には、コラゲナ-ゼ処理する方法が一般に用いられているが、その得量が低いため種々検討した結果、コラゲナ-ゼ(天野製薬製)処理の際に、パパイン(シグマ社製)を共存させると得量が著しく増大することがわかった。同時に、カルバコ-ルに対する感受性も増大し、組織標本でのED_<50>値がマイクロモルレベルであるのに対し、パパイン共存下で調製した場合はその値がナノピコモルレベルであった。なお、この高い感受性は、Gpp(NH)p添加により低下した。単離した細胞のアゴニストに対する親和性を^3H-QNBを用いて検討した結果、KD値が0.12X10^<-10>Mおよび4.56X10^<-10>Mの2種類の結合部位が示唆された。なお、それぞれのB_<max>は、21.9fmoles/10^4cellsおよび180.9fmoles/10^4cellsであった。Gpp(NH)p添加共存下では、結合部位は1種類となり、そのKD値は0.23X10^<-10>Mで、B_<max>が33.4fmoles/10^4cellsであった。細胞単離の際に、強力なプロテア-ゼ活性を持つパパインを用いると、細胞得量が増大するとともに細胞膜が損傷して、ムスカリン受容体に何等かの変化が生じたものと考える。

なお、Gpp(NH)p添加によりアゴニストに対する感受性および親和性が変化することから、パパイン処理による感受性の増大は受容体・G-タンパクとc-GMPとのカップリング状態に起因すると考えている。モルモット消化管平滑筋組織および酵素処理して得られた単離細胞を用いて、ムスカリン受容体の性質、受容体刺激から収縮機構への刺激の伝達、および収縮反応について検討し、以下の成果を得た。単離平滑筋細胞調製法:平滑筋細胞は、コラゲナ-ゼと微量のパパインで処理することで収縮能を保持した細胞を高得量で得ることが出来た。収縮反応測定法の開発:位相差顕微鏡およびコンピュ-タを組み合わせて、単離した1個の平滑筋細胞を長径の変化を経時的に記録する方法を開発した。筋細胞の収縮反応:単離筋細胞の収縮反応は、カルバコ-ルの濃度に依存するgraded typeの収縮様式であった。しかし、カルバコ-ルに対する感受性および収縮の大きさは、それぞれの細胞で異なっていた。なお、単離した細胞の用量反応曲線を平均化すると筋組織のそれに酷似することより、組織内のそれぞれの細胞が発生した張力が集約されて組織の収縮反応として現われることが示唆された。単離細胞のムスカリン受容体の機能:単離筋細胞のムスカリン受容体は、単離調製時の酵素処理による損傷を受けないことが判明した。また、受容体には、pKiが7.1、5.8、および4.0の3種類あることが明かとなった。この結果は、従来の方法では得られない成果であった。平滑筋の収縮におけるホスファチジン酸の役割:ムスカリン受容体を刺激すると、phospholipase Cおよびdiacylglycerol kinaseが活性化し、ホスファチジン酸が細胞内に遊離することが判明した。遊離したホスファチジン酸は、カルシウムイオンの細胞内への取り込みを促進して筋収縮をを誘発することが明かとなった。
大衆婦人雑誌と女性読者-ジェンダーとメディア研究の新しい手法開発を目指して-

戦前期日本において本格的に大衆化した婦人雑誌の読者に対してライフヒストリー・インタビューを実施し、マスメディアが女性の価値観形成に果たす役割を抽出するための調査技法の検討をおこなった。マスメディアの本格的大衆化時代に婦人雑誌の読者であった女性(マスメディア情報の受け手側)、および、婦人雑誌を舞台として活躍した流行通俗小説作家の親族(マスメディア情報の送り手側)への、ライフヒストリー・インタビュー調査をおこなった。前者の調査対象として、現在直接の面談が可能な年代で、当時婦人雑誌を講読する経済的余裕と読書習慣をもっていた社会階層の女性(高等女学校学歴、現在80歳90歳代)3名にインタビュー依頼を行い、調査協力いただいた。後者の調査対象として、戦前に女性向け通俗小説作家として著名であった加藤武雄氏の家族・親族3名にインタビュー依頼を行い、調査協力いただいた。なお、当初予定していた、近畿県内の旧制高等女学校もしくは女子専門学校の同窓会組織に協力を依頼しての郵送調査は、個人情報保護の観点から実施することができなかったため、加藤武雄氏の子女のご協力を得て、かつての婦人雑誌読者層といえる知人をご紹介いただき、知人つながりで調査依頼を行うことになった。各調査対象者それぞれに延べ610時間のデプス・インタビュー調査を行うことによって、婦人雑誌情報の受け手側と送り手側の両者の視点から、昭和初期の家庭教育・学校教育・マスメディアのそれぞれがもっていた教育的機能の相互の連関を、個人の「女性」としてのライフヒストリーという時間の流れの中に位置づけるための貴重なデータを得ることができた。本研究が目指す、メディアと読者の関係性を引き出すための新しいライフヒストリー・インタビュー調査方法を模索・確立するという目的に向けて、引き続き追加調査を行いながら、本年度得たデータの解釈・分析をすすめ、今後、研究成果として公表する予定である。
農業の高付加価値化に関する理論的・実証的研究

農産物輸入自由化の進展を経営環境悪化のもとで、日本農業の生き残り戦略として,生産コストの削減とならんで広い意味での農業の「高付加価値化」が不可欠な方向として考えられる。つまり,農産物を単に素材のままに販売するのではなく,加工したり,流通・消費の諸過程における差別化(品質差別化やレストランの直営など)を通じて付加価値を農業側にとり込むことを意味している。これらに品質や安全性のニ-ズに高度化・多様化の方向でアピ-ルすることによって付加価値を高めることは重要な課題となっている。しかし,現実にこれらの戦略を実行しそのメリットを実現することは決して容易ではなく,さまざまな理論上あるいは実践的課題が残されている。そこで本研究では,日本農業の高付加価値化の意義と可能性あるいは課題について,理論的・実証的解明を行ない,今後の展開条件を明らかにすることとした。具体的には,第1に農業の高付加価値化に関する理論的検討としてその概念と手法の検討を行った。第2に,高付加価値化の具体的事例として,農産加工事業の成立要因と効果について,兵庫県神埼郡北農協におけるゆず加工を事例として分析を行った。第3に,蚕糸業のケ-スをとりあげ,生産段階における品種選択を通じてなされる高付加価値化について理論的検討および低コスト養蚕の長期戦略に関する検証を行った。以上から,消費者ニ-ズの的確な把握,生産・流通・消費の各段階における知識・情報集約的な対応が,高付加価値実現に向けての大きな鍵を握っていることを明らかにした。つまり、需要の堀りおこしと新規開拓が今後の戦略として重要な意味を持つことを解明したといえよう。農産物の一般過剰傾向と円高輸入拡大のもとで、日本農業が生き残る戦略として、生産コスト低減化と並んで広い意味での「農業の高付加価値化」が不可欠であることはいうまでもない。それは狭義には、農産物を素材のまま販売するのではなく、加工し、付加価値を高めるという、いわゆる農業の1、5次産業化を意味するが、より広義には、品質や安全性の面で消費ニ-ズの高度化・多様化にアピ-ルすることによって、より高価に農産物を販売すること、すなわち、農産物の生産・加工・流通・消費の諸過程における差別化(品質差別化)を意味する。だが現実には、農業における高付加価値化の途は決して容易でなく、様々な理論上、戦略上の課題が残されている。そこで本研究では、日本農業の高付加価値化の意義と可能性あるいは限界について理論的・実証的究明を行ない、今後の展開条件を明らかにした。具体的には、第一に農業の高付加価値化の概念および手法に関する経済理論的分析を行ない、第二に、高付加価値型農業の各地での実践に関する実態調査を行ない、第三に、農業高付加価値化に関する統計分析を、品質差別化等による価格差の実態という側面から行なった。平成2年度においては、上記第1、第3の課題に接近するとともに、第2課題における予備調査を試みた。その具体的内容と方法は次の通りである。(1)日本農業において現実に実践されている高付加価値型農業を類型的に整理し、各類型ごとに経済理論的根拠と成立要因を究明した。(2)主要品目を選び出し、その主要産地別、出荷時期別、品種別の価格差(主として卸売市場段階での)実態を統計的に分析した。(3)高付加価値型農業を実践している主要産地での予備調査を行ない、次年度で本格実施する実態調査の準備を行なった。農産物輸入自由化の進展と経営環境悪化のもとで、日本農業の生き残り戦略として、生産コストの削減とならんで広い意味での農業の「高付加価値化」が不可欠な方向として考えられる。つまり、農産物を単に素材のままに販売するのではなく、加工したり、流通・消費の諸過程における差別化(品質差別化やレストランの直営など)を通じて付加価値を農業側にとり込むことを意味している。

これらの品質や安全性のニ-ズに高度化、多様化の方向でアピ-ルすることによって付加価値を高めることは重要な課題となっている。しかし、現実にこれらの戦略を実行しそのメリットを実現することは決して容易ではない。さまざまな理論上あるいは実践的着題が残されているのである。そこで平成3年度においては,主としてわか国での農業の高付加価値化の意義と可能性あるいは課題について、理論的・実証的解明を行ない、今後の展開条件を明らかにすることとした。具体的には、第1に農業の高付加価値化に関する理論的検討としてその概念と手法の検討を行った。第2に、高付加価値化の具体的事例として、農産加工事業の成立要因と効果について、兵庫県神崎郡北農協におけるゆず加工を事例として分析を行った。第3に、蚕糸業のケ-スをとりあげ、生産段階における品種選択を通じてなされる高付加価値化について理論的検討および低コスト養蚕の長期戦略に関する検証を行った。以上から、消費者ニ-ズの的確な把握、生産・流通・消費の各段階における知識・情報集約的な対応が、高付加価値実現に向けて大きな鍵を握っていることを明らかにした。つまり、需要の堀りおこしと新規開拓が今後の戦略として重要な意味を持つことを示し,同時に,今後に残された課題として需要開拓の具体的手法の解明と,広告宣伝の効果に関する計量的分析が不可欠であることについて明らかにした。
リバースゲノミクス的中枢神経系機能性疾患感受性遺伝子検索法の開発

けいれん性障害の責任遺伝子・感受性遺伝子のリバースゲノミクス的スクリーニングとして、既に作出に成功している、AP3Bのμ3Bサブユニットをコードする遺伝子のノックアウトマウス(AP3B KO)・イノシトール3リン酸とGABA受容体γサブユニットの輸送蛋白をコードするPRIP遺伝子のノックアウトマウス(PRIP KO)に機能解析を進めてきたが、AP3B KOの自発性痙攣出現頻度は80%以上であったが、PRIP KOは自発性痙攣発現頻度が5%程度と低かったが致死性痙攣であった。この両遺伝子のダブルノックアウトマウス(DKO)の作出に成功し、致死性痙攣は無く、発作発現頻度はAP3B KOと同等の80%程度であった。また、PRIP KOは抗てんかん薬として一般的に用いられている、ベンゾジアゼピン系薬物(BZP)に対する感受性は著しく低下しており、DKOはBZP抵抗性のてんかんモデル動物となる可能性を示唆する結果が得られた。けいれん性障害の責任遺伝子・感受性遺伝子のリバースゲノミクス的スクリーニングとして、ヒトてんかん患者の連鎖解析とリバースゲノミクス的研究の一致が確認された、GABA神経系の障害を標的とした。既に作出に成功している、GABA受容体γ2サブユニットを形質膜上に輸送する蛋白(PRIP1)の遺伝子ノックアウトマウス(PRIP1 KO)とGABAのシナプス小胞への再取り込み蛋白であるAP3Bのμ3Bサブユニットをコードする遺伝子のノックアウトマウス(AP3B KO)の神経伝達物質遊離をwild typeと比較検討した。PRIP1 KOの自発性けいれんの出現頻度は5%以下であったが、その自発性痙攣は致死性であった。RIP1 KOでは、wild-typeと比較し、興奮性アミノ酸の代表であるグルタミン酸遊離を亢進していた。同様に抑制性神経伝達物質であるGABA遊離も亢進していた。PRIP1 KOとは異なり、AP3B KOの自発性痙攣出現頻度は80%以上であり、神経伝達物質遊離は、グルタミン酸遊離の変化は認められなかったが、GABA遊離の抑制が認められた。これらの結果から、同じGABA伝達系機能を制御する蛋白の機能欠損モデル動物でも神経伝達系機能全般を視野に入れた、神経回路としての機能を解析した結果は、PRIP1 KOではGABA伝達系機能の亢進が認められ、逆にAP3B KOではGABA伝達系機能の低下が認められ、従来の古典的基礎てんかん学で構築されてきた、興奮性伝達と抑制性伝達の相対的バランス破綻によりてんかん性発作が生じるとした、"バランス破綻仮説"だけでは充分にてんかん発作発現機序を説明できない可能性を示唆した。今後は、これら遺伝子改変モデル動物の交配を施行し、A3BとPRIP1のウトマウスの作出を行い、この遺伝子改変モデル動物を用いた、神経伝達物質受容体系の障害の相互作用の検討を試み、新たなけいれん性障害の責任・感受性遺伝子の候補遺伝子の機能的検索に努めたい。けいれん性障害の責任遺伝子・感受性遺伝子のリバースゲノミクス的スクリーニングとして、既に作出に成功している、AP3Bのμ3Bサブユニットをコードする遺伝子のノックアウトマウス(AP3B KO)の神経伝達物質遊離をwild typeと比較検討した。AP3Bは神経細胞に特異的に発現する、細胞内輸送を担う蛋白である。AP3B KOの自発性痙攣出現頻度は80%以上であり、神経伝達物質遊離は、グルタミン酸遊離の変化は認められなかったが、GABA遊離の抑制が認められた。AP3B KOにおける、シナップス小胞にGABAを取り込む小胞性GABAトランスポーターの蛋白発現量はwild-typeと比較して変化はなかったが、シナップス小胞膜上に位置する小胞性GABAトランスポーター量の低下が認められた。即ち、小胞性GABAトランスポーターが、細胞内輸送蛋白としてのAP3Bの標的蛋白であることが明らかとなった。加えて、AP3B KOのてんかん発作焦点が海馬であることから、皮質-海馬路の情報伝達機能の解析を行ったところ、wild-typeでは皮質-海馬路の主要経路はperforant pathwayであったが、AP3B KOではtemporoammonic pathwayの異常機能亢進が認められた。これは、AP3B機能不全に伴う海馬介在神経のGABA抑制性が低下した結果、皮質-海馬路の情報伝達系機能の破綻が生じ、てんかん発作が発現するものと考えられた。