hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナトリウム利尿ペプチド系の心臓保護作用の解明-受容体遺伝子欠損マウスを用いた検討

遺伝子過剰発現マウスの作製にも成功しており、今後これらの動物モデルを用いてナトリウム利尿ペプチド系の意義をさらに追求して行きたい。GC-Aノックアウトマウスにおける心臓重量の増加は、生理的状態ではANPーGC-A系が(直接的または間接的に)心臓重量を抑制調節していることを示唆している。われわれはこのマウスにおける心筋細胞肥大及び間質の繊維化について研究を進め、以下に述べる新しい知見を見出した。1.種々降圧薬のGC-Aノックアウトマウス心肥大に及ぼす影響-GC-Aノックアウトマウスの心臓におけるアンギオテンシン系の関与を検討する目的でこのマウスにアンギオテンシンII受容体拮抗薬を経口投与したところ、心肥大・心臓繊維化は著明に改善した。一方、ヒドララジンや6-OHDA投与では心肥大・繊維化の改善は全く認められなかった。2.GC-Aノックアウトマウスにおける心臓肥大促進因子発現の検討-GC-Aノックアウトマウスの心臓におけるアンギオテンシン1型受容体遺伝子発現を検討したところ、野生型と同程度の発現量が検出された。一方、1型及び3型コラーゲン遺伝子発現やTGF-b遺伝子発現は著明に亢進していた。3.GC-Aノックアウトマウスとアンギオテンシン(AT) 1a受容体ノックアウトマウスの掛け合わせ実験-上記2系統のマウスを掛け合わせることによりGC-A(ANP受容体)とAT1a受容体の双方を欠損したマウスを作製できる。このマウスでは心臓肥大や繊維化はGC-Aノックアウトマウスに比較して減少しており、アンギオテンシン受容体拮抗薬投与の効果に一致する結果であった。4.GC-AノックアウトマウスとGC-A心筋細胞特異的発現マウスの掛け合わせ実験-上記2系統のマウスを掛け合わせることにより、心筋細胞にのみGC-Aを発現し他の非心筋組織(繊維芽細胞、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞など)にはGC-Aを欠損しているマウスが得られる。このマウスの解析したところ、GC-Aノックアウトマウスの心筋細胞肥大が抑制されていた。この結果より、これまで不明であった心筋細胞そのものにおけるGC-Aの意義が解明された。以上の検討により、内因性のANP-GC-A系が心肥大・線維化に抑制的に働き心臓保護作用を有することが証明された。
昆虫血液中に新たに見出されたカスケード系

昆虫血液中に見出されたカスケード(プロフェノール酸化酵素活性化系、以下PnPoカスケードと略称)はごく微量のカビやバクテリアの細胞壁成分〔β-1、3-グルカン(β-1、3-G)やペプチドグリカン(PG)〕により活性化される。昆虫の生体防御反応として被のう形成、捕食、抗菌物質の合成などが知られている。これらの防御反応は昆虫にカビやバクテリアが侵入したとき起る。しかし、昆虫がカビやバクテリアの何をどのように認識して防御反応を発動させるかは全く不明である。本研究課題は昆虫の異物認識機構に関して一つの作業仮説(ProPOカスケードは異物認識機構を含む)をたて、その実証を試みたものである。その作業仮説が正しければProPOカスケードがβ-1、3-GやPGで活性化される仕組みを究明することは昆虫の異物認識機構を明らかにすることにつながるわけである。ProPOカスケードの構成要素の中にβ-1、3-GあるいはPGと特異的に結合するタンパク質、β-1、3-glucan recognition protein(βGRP)とpeptidoglycan recognition protein(PGRP)が存在することが証明された。さらに、βGRPあるいはPGRPがβ-1、3-GあるいはPGと結合するとProPOカスケードが活性化されることも証明できた。また、電気泳動的に均一なβGRPとPGRPを得ることに成功した。これらの事実からβGRPとPGRPはProPOカスケードの活性化に関してはカビやバクテリアを認識するタンパク質であることが明らかになった。しかし、これらタンパク質が被のう形成・捕食・抗菌物質産生などの生体防御反応においても異物認識を司どるタンパク質であるか否かは将来の研究課題である。昆虫血液にはバクテリアやカビなどの細胞壁成分であるペプチドグリカンやβ-1,3-グルカン(以下エソシターと総称)により引金をひかれるカスケード系(prophenoloxidase activating system、proPO活性化系と略称)が存在する。この系がエリシターで活性化される機構を研究した。proPO活性化系の構成要素の中でこのエリシターと親和性を持つ物質(receptor)が存在すること、また系の引金がひかれるときエリシターとreceptorの相互作用がカスケードの第一段の反応であると仮定した。まずペプチドグリカンとβ-1,3-グルカンそれぞれに別種のreceptorが存在することの証明を試みた。ペプチドグリカンあるいはβ-1,3-グルカンをリガンドとして持つアフィニティカラムを用い、ペプチドグリカンreceptorあるいはβ-1,3-グルカンreceptorを欠くproPO活性化系を調製して、二つのreceptorの内一方を欠く活性化系では二種のエリシターの内の一方でしか活性化出来ないことを証明した。次にβ-1,3-グルカンreceptorを精製した。この精製にはreceptorを欠くproPO活性化系を用いてreceptor活性の測定を行なわなければならず困難をきわめたが、硫安分画、DEAEセルロースカラム、ヘパリンセファロースカラム、モノQカラム(ファルマシアFDLCシステム)カラムクロマトグラフィーを行ない均一な標品を得ることが出来た。β-1,3-グルカンreceptorは分子量約6万2千のタンパク質であることが明らかになった。このreceptorのくわしい性質について現在研究を進めている。ペプチドグリカンreceptorはペプチドグリカンSepharoce4βカラムから低いPHで溶出されてくることが判明した。現在、溶出されてきた標品の精製を進めている。昆虫血液にはバクテリアやカビなどの細胞壁成分であるペプチドグリカンやβー1, 3ーグルカン(以下エリシターと総称)に引金をひかれるカスケード系(propbenoloxidase actirating system, proーPO活性化系と略称)が存在する.この系がエリシターで活性化される機構,および関連する事項について研究した.

まず,エリシターの内βー1, 3ーグルカンに親和性を持つ分子(βーGR)については昨年度精製法を確立したが,本年度は精製されたβーGRの諸性質について調べた. βーGRは未変性条件下の次降平衡による分子量測定で6万1千変性条件下で6万2千を示した.アミノ酸分析においてアミノ糖は検出されなかった.これらの結果はβーGRが一本のポリペプチド鎖からなる単純タンパク質であることを示唆している.βーGRはβ, 1ー3ーグルカンと特異的に強固に結合することが示された. β, 1ー3ーグルカンと結合したβーGRは8Mウレアでは解離せず, 1%SDS, 1%βーメルカプトエタノール存在下100°Cで始めてほぼ完全に解離した. β, 1ー3ーグルカンに結合したβーGRは市販のアシダーゼ活性を測定するための基質のいずれにも活性を示さなかった.βーGRがβー1ー3ーグルカンと結合した時どのような活性を持つのか,またタンパク化学的性質にどのような変化が生じるのかについての研究が現在進行中である.proーPO活性化系の端末に位置するproーPOの血液内分布を細胞免疫的手法と電子顕微鏡を使って明らかにした.血球細胞の超薄切片をウサギ抗proーpo抗体で処理し,次にヤギ抗ウサギIgGでコートされた金コロイドで染色した.この超薄切片を電顕で観察したところ, proーPOはエノシトイドとプラズマトサイトにのみ存在することが明らかになった.グラニュロサイトにPOが検出されたという結果が数多く報告されているが,この結果はグラニュロサイトのPOの採血後の血液操作中に人為的に生じたものであることを示している.昆虫血液中に見出されたカスケード(プロフェノール酸化酵素活性系、以下ProPOカスケードと略称)は、ごく微量のカビやバクテリアの細胞壁成分〔β-1.3-グルカン(β-1.3-G)やペプチドグリカン(PG)〕により活性化される。本研究課題は昆虫の異物認識機構に関して一つの作業仮説(ProPOカスケードは異物認識機構を含む)をたて、その実証を試みたものである。その作業仮説が正しければProPOカスケードがβ-1.3-GやPGで活性化される仕組みを究明することは、昆虫の異物認識機構を明らかにすることにつながるわけである。本年度はProPOカスケードの構成要素が昆虫血液の何処に局在しているか免疫電顕的手法を用いて調べた。ProPOカスケード各構成要素の局在を知ることは、昆虫血液内でカビやバクテリアなどを異物として認識する場が細胞表面なのか、あるいは液性部分なのかを決定する上で重要である。
磁性単層膜と磁性2層膜における磁気異方性と磁気相互作用の研究

1.強磁性共鳴(FMR)の理論的研究を行った.FMRの理論式は古く知られていて,(1)SmitとBeljerによる厳密解と(2)Kittelによる近似解がある.有名なKittel式に用いる実効的反磁場係数を求める式が,彼の論文では正しくはないということが判明したので,正しい式を導出した.この新しい式によって,薄膜試料について,静磁場を膜面内に印加した次の6つの場合について共鳴式を求めた.それらは,(1)垂直一軸異方性,(2)面内一軸異方性,(3)立方晶(001)面,(4)立方晶(011)面,(5)立方晶(111)面,(6)斜め異方性である.2.実験としては,スパッタ法による単層膜(NiとCo)と2種類の結晶方位をもつエピタキシャルNiOによる2層膜(Ni/NiOとNiFe/NiO)の研究を行った(1)単層膜Niについて,(1)垂直異方性磁界H_<up>は,30mTorrの高Ar圧側で最も大きく,500Åで3.2kOeである.(2)低Ar圧側では,垂直磁気異方性は小さくなり,面内異方性が大きくなる.(3)残留磁化比M_r/M_sは,30mTorr以上の高Ar圧下で成膜中の印加磁界の平行方向,直角方向とも小さい値となり,面内異方性はみられなくなる.(2)単層膜Coについては,垂直異方性磁場(Hk)は,膜厚の減少伴い増加した.1.強磁性共鳴(FMR)の理論的研究を行った.FMRの理論式は古く知られていて,(1)SmitとBeljerによる厳密解と(2)Kittelによる近似解がある.有名なKittel式に用いる実効的反磁場係数を求める式が,彼の論文では正しくはないということが判明したので,正しい式を導出した.この新しい式によって,薄膜試料について,静磁場を膜面内に印加した次の6つの場合について共鳴式を求めた.それらは,(1)垂直一軸異方性,(2)面内一軸異方性,(3)立方晶(001)面,(4)立方晶(011)面,(5)立方晶(111)面,(6)斜め異方性である.2.実験としては,スパッタ法による単層膜(NiとCo)と2種類の結晶方位をもつエピタキシャルNiOによる2層膜(Ni/NiOとNiFe/NiO)の研究を行った(1)単層膜Niについて,(1)垂直異方性磁界H_<up>は,30mTorrの高Ar圧側で最も大きく,500Åで3.2kOeである.(2)低Ar圧側では,垂直磁気異方性は小さくなり,面内異方性が大きくなる.(3)残留磁化比M_r/M_sは,30mTorr以上の高Ar圧下で成膜中の印加磁界の平行方向,直角方向とも小さい値となり,面内異方性はみられなくなる.(2)単層膜Coについては,垂直異方性磁場(Hk)は,膜厚の減少伴い増加した.スパッタ法による単層膜(NiとCo)と2種類の結晶方位をもつエピタキシャルNiOによる2層膜(Ni/NiOとNiFe/NiO)の研究を行った1.単層膜Niについて,(1)垂直異方性磁界H_<up>は,30mTorrの高Ar圧側で最も大きく,500Åで3.2kOeである.(2)低Ar圧側では,垂直磁気異方性は小さくなり,面内異方性が大きくなる.(3)残留磁化比M_I/M_Sは,30mTorr以上の高Ar圧下で成膜中の印加磁界の平行方向,直角方向とも小さい値となり,面内異方性はみられなくなる.(4)保磁力H_Cは,30mTorrの高Ar圧側で最も大きく,500Åで300 Oeである.この変化は,強磁性共鳴による線幅ΔHの変化と結晶子の大きさの変化と一致する.(5)磁気抵抗効果Δρ/ρは,中間のAr圧で最も大きい値となる.最大値は、横効果(H⊥I)が0.70%,縦効果(H//1)が0.55%である.2.単層膜Coについては,垂直異方性磁場(Hk)は,膜厚の減少伴い増加した.強磁性共鳴によって磁気異方性の解析を行うには,磁気異方性と共鳴磁場の関係式を求めねばならない.強磁性共鳴の理論式は,古く知られていて,(1)SmitとBeljerによる厳密解と(2)Kittelによる近似解がある.従来,私は厳密解を用いて磁気異方性の解析をしてきたが,薄膜試料で膜面内に静磁場を印加した時の解析には,近似解の方が扱い易いので,Kittel式から求めることを試みた.しかし,有名なKittel式に用いる実効的反磁場係数を求める式が,彼の論文では正しくはないということが判明したので,正しい式を導出した.また,Soohooの著書に記述されている式も正しく無いことを証明した.この新しい式によって,薄膜試料について,静磁場を膜面内に印加した次の6つの場合について共鳴式を求めた.それらは,(1)垂直一軸異方性(2)

面内一軸異方性(3)立方晶(001)面,(4)立方晶(011)面,(5)立方晶(111)面,(6)斜め異方性である.また,日本物理学会誌の強磁性共鳴の解説記事に誤りを見付けたので,正しく解析した.実験としては,Feをターゲットに用いた反応性スパッタ法によりFe-O_2系で作製可能な膜(Fe, FeO, α-Fe_2O_3, Fe_3O_4)の種類・結晶構造・磁気特性や,それらの膜を熱処理したときの特性の変化を調べている.2層膜の反強磁性層として今まで,NiOを作製して特性を調べてきたが,α-Fe_2O_3やNiをFeで置換した(Ni_<0.8>Fe_<0.2>)Oを作製しつつある.この膜は,パーマロイ(Ni_<80>Fe_<20>)のターゲットにより作製可能なので,スピンバルブ膜の作製に便利である.
アミノ酸-mTORC1によるGM-CSF発現制御機構の解明と乾癬治療への応用

in vitro解析から、マウス表皮角化細胞株Pam212細胞では、mTORC1は皮膚炎誘導物質刺激に伴うGM-CSF発現を抑制し、それにはMAPKと転写因子NF-kB、Tfcp2が関与していることが明らかになった。また、mTORC1活性化に関わるアミノ酸のうち、ロイシン、アルギニンがGM-CSFの発現を抑制し、グルタミンを抑制作用を示さないことが判明した。しかし、マウスの耳の皮膚から調製した初代培養ケラチノサイトにおいては、アルギニンはGM-CSFの発現を抑制したがロイシンは抑制しなかった。アルギニンのin vivoにおけるGM-CSF抑制効果を調べるため、GM-CSFが炎症増悪因子と知られるマウスのクロトンオイル誘導性の一次刺激性接触皮膚炎モデルを用いた解析を行った。その結果、アルギニン水溶液の塗布により皮膚炎に伴う皮膚の肥厚が軽減されたことから、アルギニンがGM-CSF発現を抑制して炎症抑制に働いた可能性が示唆された。今後は、アルギニンによる皮膚組織におけるGM-CSF発現抑制を確認すると共に、アルギニンを含む外用剤の調製を進め、本研究の最終目的である乾癬モデルにおける治療効果の有無について検証する。当初の計画よりも、in vitro解析によるGM-CSF発現を抑制するアミノ酸の同定が遅れたため、その結果を元に行う実験動物を用いたin vivo解析が遅れた。また、皮膚に塗布するアミノ酸含有外用剤の調製が難航したため。アミノ酸含有外用剤の調製については、研究代表者が所属する大学の薬学部所属の研究者に協力をとりつけたため、進捗が予想される。また、遅れているin vivo解析については、本研究を優先した実験動物の購入や飼育環境の確保を行うと共に、研究協力者を当初の計画よりも増やして実験を遂行する。それ以外は、研究計画の大きな変更や遂行する上での課題は特にない。前者について、マウス表皮角化細胞株Pam212細胞では、mTORC1は皮膚炎誘導物質刺激に伴うGM-CSF発現を抑制することが明らかになっており、レポーターアッセイによりmTORC1の下流で転写因子Tfcp2がGM-CSFの転写を抑制している可能性が考えられた。そこで、ウイルスベクターによりTfcp2をPam212細胞に過剰発現させたところ、GM-CSFのmRNA発現は20%ほど抑制された。しかし、mTORC1を活性化させた時はGM-CSFの発現は60%ほど抑制されていたことから、Tfcp2以外の転写因子の関与が予想された。mTORC1との関与が知られているStat3に着目して実験を行ったところ、mTORC1はStat3の活性化を促進する一方で、阻害剤でStat3の活性を抑制するとGM-CSFのmRNA発現が低下したことから、Stat3はmTORC1を介したGM-CSFの発現抑制に関与していないことが明らかとなった。後者について、in vivoにおいて皮膚表皮角化細胞のmTORC1活性の変化がGM-CSF発現の変化を誘導するかを検証するため、mTORC1阻害剤をマウスの耳の皮膚に塗布して免疫組織染色によりmTORC1の活性状態を解析した。未処理の皮膚では表皮角化細胞において恒常的にmTORC1の活性化が認められた。しかし、mTORC1阻害剤を塗布してもその活性化は抑制されなかったことから、薬剤処理の方法を検討する必要がある。今後、in vivoにおけるmTORC1の活性制御法を確立した後にGM-CSF発現への影響を検討する。Tfcp2によるGM-CSF発現制御の可能性については、ノックダウン法を用いた解析を行うことで明確な結果が得られると思われる。皮膚におけるmTORC1活性制御法については検討する必要があるが、免疫組織染色によるmTORC1の活性評価系が構築できた。皮膚における薬剤塗布によるmTORC1活性制御法の検討として、薬剤を軟膏に含ませ塗布することで薬効に持続性を持たせることで改善できると予想される。軟膏の作製はノウハウを持つ共同研究者に依頼する。

アミノ酸含有外用剤の調製については、研究代表者が所属する大学の薬学部所属の研究者に協力をとりつけたため、進捗が予想される。また、遅れているin vivo解析については、本研究を優先した実験動物の購入や飼育環境の確保を行うと共に、研究協力者を当初の計画よりも増やして実験を遂行する。それ以外は、研究計画の大きな変更や遂行する上での課題は特にない。In vivo解析の遅れにより、マウスの維持や消耗品の費用が予定よりかからなかったため。この費用は次年度のin vivo解析での使用を予定している。本年度の研究進捗状況は計画よりやや遅れており、本来行うべき実験動物を用いた解析に関連した費用(実験動物の購入および維持費、免疫組織染色用試薬、抗体)が抑えられため、約55万円の次年度使用額が生じた。翌年度は動物実験を遅れを取り戻すため、繰越を含めた約145万円について、実験動物の購入および維持費は予定額の1.5倍の68万円、免疫組織染色用試薬・抗体の購入費は予定額の2倍の40万円、残りをその他の試薬、交通費にあてる。
赤外線放射カメラの高周波数測定による都市キャノピー内乱流構造の可視化

本研究は高周波数でのサーモカメラの連続測定により凹凸を有する粗面のごく近傍における乱流組織構造の非定常的挙動を可視化する手法の確立を目標としている。本年度は、建物が集積する都市の幾何形状を単純化した縮小模型としての立方体が規則配列されたスケールモデルを作成し屋外観測を行った。スケールモデルは10cmの断熱材立方体群を断熱材の床上に整形配列したもので、表面は黒色塗装した薄い銅板で覆われている。このスケールモデルに対して、赤外線放射カメラを用いて表面温度分布の非定常な時間変動を観察するとともに、細線熱電対や超音波風速計を用いてスケールモデル表面近傍の空気温度、風速の時間変動特性についての測定を行った。これらのデータから、スケールモデルのキャビティ内表面温度分布は、既往研究における対流熱伝達率分布と定性的には類似の傾向を示すことが確認された。また、当該スケールモデルの表面温度の時間変動を支配する外部要因として、日射の非定常性の影響をできるだけ除外し、大気乱流との相関を考察するためには、10秒程度の時間スケールが望ましいことが確認された。こうした時間スケールに対して自然風の一般的な状況を考えると、今後はより大きなスケールモデルもしくは実在建物壁面を対象とした観測を行っていくことが必要とされる。加えて、細線熱電対によるスケールモデル近傍気温の測定により、日射で加熱された表面近傍の不安定な大気乱流が表面近傍温度変動に及ぼす影響についての考察を行った。高周波数でのサーモカメラの連続測定により凹凸を有する粗面のごく近傍における乱流組織構造の非定常的挙動を可視化する手法の確立を目標として、測定周波数510Hz程度でのサーモカメラの屋外観測への適用を行うための基礎的検討を行った。まずは、九州大学筑紫キャンパスの芝生の中庭において、黒色塗装した銅板を貼り付けた断熱板を設置し、その放射温度分布の測定を行った。加えて、サーモカメラによる熱画像データの物理的意味を考察するため、超音波風速温度計をグランド上1m高さに設置し、10Hzで同時計測を行った。このデータから3成分流速及び温度の諸統計量(標準偏差、歪度、尖度、スペクトル)を求め、同じ時間帯の熱画像データとの基礎的な検討を行った。更に、平板上に同じく黒色塗装した模型ブロックを設置して、同様の測定を行った。この段階で、高周波数で連続撮影した膨大な熱画像データのハンドリング(PCへのデータ転送手法や、粗解析の手法)についても検討を行っている。次いで、コンクリート立方体の並ぶ準実大都市模型COSMOにおける観測のための予備検討として、立方体屋根面近傍7mmの距離に8×25点,計200点の細線熱電対を設置し、10Hzで同時計測を行うことで、粗面近傍温度の時空間分布を得た。この結果から、上空風が1m/s以下の不安定条件においてサーマルの間欠的な発生とサーマルの移動現象を可視化することに成功した。また、壁面近傍においても同様に多点で高周波数計測を行い、加熱壁面の影響を受けた高温空気塊がキャノピー内の渦により輸送される様子を確認した。
天然テルペンの利用を目指したパラジウム触媒によるアリル化重合

(Z)-1,4-ジアセトキシ-2-プテン(1)とジエチルマロナート(2)との重合反応機構を詳細に検討した。その結果、この重合反応は一般的な重縮合反応とは異なリ、重合反応経路が制御されて進行していることを突き止めた。すなわち化合物1に対して2分子の化合物2が連続的に反応して重合が進行している。この重合機構が高度に制御できれば、二成分系重縮合反応で本質的欠点とされていた「化学量論比の差による分子量支配」が解決できることになる。つまり二成分重縮合において、化学量論比を厳密に1対1に合わせなくても重合が進行する反応系を確立できることになる。そこで、意図的に二成分の量論比を1対1.5で重合反応を行ったところ、重合反応は進行し高分子量ポリマーを得た。反応経路を制御できない場合、反応によりオリゴマーしか得られない。本結果は、炭素-炭素結合形成重縮合反応で化学量論比の制約を受けない初めての重縮合系として報告した(研究発表論文No.1)。さらに高度な反応経路の制御を目指して、低分子反応系における配位子を詳細に検討した。これにより、2つのリン原子を4つのメチレン鎖で連結したの二座配位子で、パラジウムと7員環状錯体を形成する配位子が反応経路の制御に極めて有効であることが分かった(研究発表論文No.2)。これらの最適重合条件下、ゲラニオールやその立体異性体であるネロール、またシトロネロールといったテルペンアルコールを用い、新規ポリマーを合成した(論文準備中)。また、主鎖にエステル結合を導入した分子設計を行うことにより生分解性ポリマーとなる可能性が高いことから、これらのポリマーを合成し、現在は生分解性挙動を調べている。先に報告した重合条件では、モノマーのアリル部位の二重結合が三置換の場合、反応性が極端に低下し重合しなかった。テルペンのオレフインはその多くが三置換であり、触媒の反応性向上が最重要課題であったため、反応条件、特に配位子の徹底的な検討を行った。二座配位子の2つのリン原子間に4つの橋かけ炭素をもつ1,4-ビス(ジフェニルホスフイノ)ブタン(DPPB)は、橋かけメチレン炭素が1から4の配位子のなかで唯一重合を可能とした。そこでDPPBの構造に類似した4つの橋かけ原子をもつ配位子、2,2-ビス(ジフェニルホスフイノ)-1,1-ビフェニル(BINAP)やその誘導体、および1,2-ジオールをモノクロロホスフイン(CIPR_2)で処理したビスホスフイナイトなどを配位子に用い、酢酸ゲラニルとメチルマロナートジエチルエステルとのモデル反応で触媒配位子の検討を行った。BINAP配位子は、その骨格が剛直でありながら軸の適度な自由度により、不斉配位子としてだけでなく一般的に有用な配位子であることが知られており、重合配位子としても比較的優れていることが分かった。強い電子供与性配位子を有する0価バラジウム錯体は、容易に酸化的付加を受け2価バラジウム錯体を生成しやすいことから、立体的、電子的効果の調整が容易なビスホスフイナイトを用いて重合検討も行い、有機合成、およぴ有機金属化学的なアプローチを含め、実用的な重合反応の確立しつつある。
サイトカイン遺伝子と膵B細胞特異的リンパ球を用いるI型糖尿病の遺伝子治療法の開発

インターロイキン-10(IL-10)は、5週齢以降のNODマウスの膵ランゲルハンス島(膵ラ島)に発現している。IL-10は、「マクロファージやTh1等からのIFN-γの合成を抑制し、Tリンパ球が主な役割を演じるI型糖尿病(IDDM)の発症を抑制する可能性」と、「MHC Class II等の発現を誘導し、細胞障害性Tリンパ球からIFNγとIL-10が分泌されること等から、IDDMを激症化させる可能性」がある。そこで、IL-10の膵ラ島局所における作用を明らかにするために、以下の二つの方法論で検討した。最初に、膵ラ島A細胞からIL-10を傍分泌するトランスジェニックNODマウス(NOD-IL-10Tg)を作成し、膵ラ島に対するIL-10の効果を検討した。NOD-IL-10Tgの膵ラ島A細胞におけるトランスジーンからのIL-10の産生分泌を、RT-PCRとin situhybridizationの方法で確認した。NOD-IL-10Tgでは膵で線維化を伴って腺管が増殖し、糖尿病が激症化した。もう一つの方法として、NODマウスから分離樹立した膵B細胞特異的リンパ球株にIL-10遺伝子を導入後、幼若NODマウスに養子移入し、膵ラ島B細胞の免疫学的破壊の過程に与えるIL-10の作用を検討した。IL-10を分泌する膵ラ島B細胞特異的リンパ球の単独養子移入では、糖尿病の発症率は15%程度で、対照の非導入リンパ球の養子移入による70%と比較して、発症率を抑制した。さらに、対照の非導入リンパ球とIL-10を分泌する膵B細胞特異的リンパ球を混合して養子移入することにより、IL-10は、膵ラ島B特異的リンパ球株の膵ラ島B細胞に対する障害性を著しく低下させた。以上から、IL-10の作用には多様性があり、リンパ球から分泌されたIL-10は、自己免疫応答を抑制し、IDDMの発症と進展を抑制することが示された。NODマウスにIL-10遺伝子を導入した膵ラ島B細胞特異的リンパ球株を養子移入することにより、リンパ球を用いてサイトカインを運搬する糖尿病の新しい遺伝子治療法の原理が証明された。インターロイキン(IL)10を、膵臓のランゲルハンス島(膵ラ島)B細胞ではなくA細胞に発現するNODトランスジェニックスマウスを作製した。11匹のfounder miceを得た。内、4匹は雄で7匹は雌であった。4匹の雄の内3匹が、また7匹の雌の内2匹が8週齢以内で糖尿病を発症した。解剖した雄1匹では、高度の膵島炎が認められた。現在、NOD、SCID-NOD、C57BL/6、Balb/cマウスに交配中である。

さらに、インターフェロン(IFN)γをA細胞に発現するトランスジェニックスマウスをBDF1マウスで作製し、2匹のfounder miceを得た。現在のところ、糖尿病の発症を認めず、NOD、C57BL/6、Balb/cマウスに交配中である。膵ラ島B細胞に特異性を有するNODマウス由来の培養Tリンパ球細胞株を養子移入し、さらにサイクロホスファミドを投与することにより膵島炎と糖尿病を招来することを確認した。これらの膵ラ島B細胞に特異的なTリンパ球株を用いて、膵ラ島B細胞の局所においてIL-10、IFNγのサイトカインを発現させるためのベクターを構築した。レトロウイルスのプロモーター、およびSRαプロモーターを含むレトロウイルスベクターと、パピローマウイルス由来の配列を持ち、染色体外のコピー数が50-100/細胞と多いことにより発現の強いプラスミドpBCMGS-Neoに、それぞれマウスIL10とIFNγのcDNA遺伝子を挿入した。これらのベクターを培養Tリンパ球株に導入し、サイトカインの発現が最も高い株をクローン化する実験を遂行中である。このTリンパ球株をI型糖尿病を発症する前のNODマウスに移植し、膵ラ島B細胞の自己免疫的破壊が阻止あるいは増強されるか否かを検討する。以上より、I型糖尿病の自己免疫機序を調節するサイトカインの影響を解明し、サイトカイン遺伝子と膵B細胞特異的Tリンパ球株を用いたI型糖尿病の体細胞遺伝子治療の動物モデルを開発する予定である。サイトカインは、分泌局所で種々の標的細胞に作用し、多様な作用を発揮する。IL-10は、in vitroでマクロファージ、Th0、Th1のIFN-γ等の合成と分泌を抑制し、I型糖尿病(IDDM)発症にはT細胞やマクロファージが主体をなすと考えると、IL-10はIDDM発症を抑制する可能性がある。一方、IL-10がMHC Class IIや接着分子の発現を誘導し、Th1が主体をなす寄生虫に対する免疫反応の初期にIL-10が誘導されること、細胞障害性Tリンパ球からIFNγとIL-10が分泌されること等からは、IL-10はIDDMを激症化させる可能性がある。そこで、最初に膵ランゲルハンス島(ラ島)B細胞自体には操作を加えずに膵ラ島A細胞からIL-10を傍分泌するトランスジェニックNODマウス(IL-10Tg)を用い、ラ島局所のIL-10の効果を検討した。さらに、膵B細胞特異的リンパ球にIL-10遺伝子を導入後、NODマウスに養子移入し、膵ラ島B細胞の免疫学的破壊の過程に与える作用を検討した。IL-10Tgでは、糖尿病が激症化した。一方、IL-10を分泌する膵B細胞特異的リンパ球の単独養子移入では、自己免疫による糖尿病の発症率は15%程度で、対照の非導入リンパ球の養子移入による70%と比較して、発症率を抑制する可能性が示された。また、IL-10は、in vitroにおいて膵ラ島AおよびB細胞株に対して直接障害性、ないしはインスリン分泌に対して影響を与えなかった。以上から、IL-10はトランスジェニックマウスの方法で持続的に作用させた場合には免疫反応を強めるが、リンパ球から病態局所に一時的に発現した場合には、炎症と自己抗原に対する免疫応答を抑制し、IDDMの発症と進展を抑制する可能性が示された。今後、免疫抑制性サイトカインの遺伝子を導入発現する膵ラ島B細胞特異的リンパ球が、非導入リンパ球の催糖尿病作用を抑制するか否かを検討する必要がある。
共創言語進化・総括班

H30年度には、新たに公募班研究者を迎えた。A01に5人、B01に11人、B02に5人、B03に6人、C01に5人であり、領域全体で32人となる。このことで、領域全体としての目標に合致した体制を作ることができ、更なる連携の強化を推進することが可能になった。8月にはマイケル・トマセロをはじめとする著名な海外研究者3名を招聘して国際シンポジウムを開催した。一般聴衆をも対象とした基調講演から、最先端の高度な研究内容と動向について幅広く情報発信・交換をする研究者らによる討論会まで、多数の参加者を迎えた。このシンポジウムは、東京・京都等にて、6日間にわたり開催された。二つめの国際イベントとして、3月には教育プログラムでもある東京・京都共創言語進化学講座を3名の海外研究者を招聘して開催し、主として若手を対象として共創言語進化学の基礎からやや高度な知識を授け、議論の場を提供した。なお、これら2つの国際イベントでの講演を英文論文集として出版する準備にすでに取り掛かっている。男女共同参画推進としては、H30年7月に新学術領域「思春期主体価値」(笠井清登代表)と共催で分野を超えた情報交換と交流を図る合宿を開催した。また、領域全体としての研究進捗と今後の方針を一同に会して確認し、軌道修正する場として初年度3月から半年ごとに3度の領域全体会議を開催した。これまでの全メンバーによる研究成果をニューズレターとしてH31(R01)年度に刊行する予定である。本領域研究について国内外に向けて広く発信するツールとしてホームページの開設と拡充も行った。H30年度は、当初の予定を早め、8月に第1回めの大規模国際シンポジウムを開催した。2月には、こちらも当初予定を早め、国際規模の教育プログラムを実施し、多くの領域内外研究者に共創言語進化という研究領域を知らせることができた。さらに、大小7件の総括班主催・共催のシンポジウムやワークショップを実施したことで領域内外、国内外の分野横断的な研究連携の強化と促進が図られた。また、その場で得られた最新の研究動向・情報を次年度に冊子化刊行する準備を並行して行い、新たな学術領域としてのプレゼンスを確立する体制が整った。次年度は、領域全体の目標である言語の生物進化・文化進化の統合理論の構築をめざすフェイズの2年目にあたる。前年度に整備した公募研究班との分野横断的な協働体制をさらに強化し、意図共有・階層性という2つの柱についても領域全体の共通概念として打ち立てる。また次年度早々に、領域の若手研究者らによる分科会(共創言語進化若手の会)を創設・運営する支援を行い、若手育成を図ることで、本領域研究の継続的発展を促進する基盤を整備する。次年度も8月に国際シンポジウムを予定している。言語の起源としてジェスチャーの可能性を研究しているマイケル・コバーリス(オークランド大学、ニュージーランド)とソータロー・キタ(ワーウィック大学、英国)を招聘し、東京と京都においてシンポジウムを開催する予定である。さらに、班会議、班内・班間連携、公募班との連携、他の新学術領域との共催シンポジウムを通して、本領域の個性を際立たせるとともに、本領域の国際的評価が高まるような運営をしてゆく。初年度である平成29年度には、5つの研究実施班から成る本領域の多角的・相互作用的な複合研究の始動に向けて、有機的な協働体制を築くための基盤の整備を行った。まず、9月に京都・東京の2度に亘っての「領域立ち上げシンポジウム・公募説明会」を開催し、計150名を超す来場者に向けて領域全体の意義や指針を発表し、各計画班の最新の研究成果報告を通じて活発な意見交換が行われた。11月には国際フォーラムとして本領域の最初の学術集会でもある「京都言語進化学会議」を開催した。国際アドバイザリーボード・メンバーの講演も含め、全計画班より研究進捗状況・成果の報告が行われた。初年度の締めくくりとして3月に開催された「第1回領域全体会議」には、全領域メンバーおよび関係者計76名が集い、各計画班の研究進捗状況や今後の方針説明、最新の研究成果報告、将来を担う若手研究者らの活発な研究発表と意見交換が行われた。また、班間連携を促進するための場を設けたことにより異分野交流による新たな研究の萌芽が見られた。これらの研究のうちいくつかは、すでに実際の共同研究に繋がっている。若手育成の一環として、すでに一人目の海外派遣を実施した。北陸先端科学技術大学院大学の院生1名を派遣し、ケルン大学音楽学研究所においてヒト言語の再帰的結合能力に関する研究を現地研究者らと行い、新たな知見を得ることができた。以上のように、本総括班は、海外活動の支援も含め、当初設定した目的に向けて順調な活動を進展させている。広く研究成果や進捗状況を発信するための体制作りの一環として和・英ホームページ開設・運営の開始やSNSによる広範囲への領域活動の周知を図った。また、H30年度から加速される異分野協働による研究のためのプラットフォームを築き、若手研究者育成のための土壌整備など新学術領域創生の基盤は計画通り整えられた。

8月にはマイケル・トマセロをはじめとする著名な海外研究者3名を招聘して国際シンポジウムを開催した。一般聴衆をも対象とした基調講演から、最先端の高度な研究内容と動向について幅広く情報発信・交換をする研究者らによる討論会まで、多数の参加者を迎えた。このシンポジウムは、東京・京都等にて、6日間にわたり開催された。二つめの国際イベントとして、3月には教育プログラムでもある東京・京都共創言語進化学講座を3名の海外研究者を招聘して開催し、主として若手を対象として共創言語進化学の基礎からやや高度な知識を授け、議論の場を提供した。なお、これら2つの国際イベントでの講演を英文論文集として出版する準備にすでに取り掛かっている。男女共同参画推進としては、H30年7月に新学術領域「思春期主体価値」(笠井清登代表)と共催で分野を超えた情報交換と交流を図る合宿を開催した。また、領域全体としての研究進捗と今後の方針を一同に会して確認し、軌道修正する場として初年度3月から半年ごとに3度の領域全体会議を開催した。これまでの全メンバーによる研究成果をニューズレターとしてH31(R01)年度に刊行する予定である。本領域研究について国内外に向けて広く発信するツールとしてホームページの開設と拡充も行った。H30年度は、当初の予定を早め、8月に第1回めの大規模国際シンポジウムを開催した。2月には、こちらも当初予定を早め、国際規模の教育プログラムを実施し、多くの領域内外研究者に共創言語進化という研究領域を知らせることができた。さらに、大小7件の総括班主催・共催のシンポジウムやワークショップを実施したことで領域内外、国内外の分野横断的な研究連携の強化と促進が図られた。また、その場で得られた最新の研究動向・情報を次年度に冊子化刊行する準備を並行して行い、新たな学術領域としてのプレゼンスを確立する体制が整った。次年度は平成3031年度の領域全体の目標である言語の生物進化・文化進化の統合理論の構築の初年度にあたり、5つの計画班に加えて公募研究班との分野横断的な協働体制を整える。また、海外の著名な研究者を招待講演者として迎えて開催する8月の国際シンポジウムを通じて最先端の研究動向と成果を世界に向けて発信するとともに、その内容を収録した英文論文集を刊行する予定である。次年度は、領域全体の目標である言語の生物進化・文化進化の統合理論の構築をめざすフェイズの2年目にあたる。前年度に整備した公募研究班との分野横断的な協働体制をさらに強化し、意図共有・階層性という2つの柱についても領域全体の共通概念として打ち立てる。また次年度早々に、領域の若手研究者らによる分科会(共創言語進化若手の会)を創設・運営する支援を行い、若手育成を図ることで、本領域研究の継続的発展を促進する基盤を整備する。次年度も8月に国際シンポジウムを予定している。言語の起源としてジェスチャーの可能性を研究しているマイケル・コバーリス(オークランド大学、ニュージーランド)とソータロー・キタ(ワーウィック大学、英国)を招聘し、東京と京都においてシンポジウムを開催する予定である。さらに、班会議、班内・班間連携、公募班との連携、他の新学術領域との共催シンポジウムを通して、本領域の個性を際立たせるとともに、本領域の国際的評価が高まるような運営をしてゆく。
筋血流量が咬筋浅層と深層におけるエネルギー代謝に及ぼす影響に関する研究

本研究の目的は,咬筋組織血流量と咬筋のエネルギー状態の関係を明らかにすることである.この目的のために,以下のステップで研究を行った.ATP,クレアチンリン酸などの高エネルギーリン酸化合物のスペクトルを得るMagnetic resonancespectroscopyの方法の一つとして,31P-CSIを導入した.その結果,咬筋浅層と深層を分けたエネルギー代謝の測定が可能となった.また,それぞれのエネルギー状態は異なることが示され,咬筋浅層と深層は,別個に分析する必要性が示唆された.2.SO_2・Hb量モニター(バイオメディカルサイエンス社・PSA・IIIN)による組織血流量測定法の確立健常者に関する検討の結果,組織血流量のパラメータとしては総ヘモグロビン量およびその変動率や変動時間を比較評価することとした.また,咬筋の血流量は,姿勢,頭位により変動することが明らかになった.特に前傾や同側への側傾斜により,総ヘモグロビン量は増加することがわかり,測定時の姿勢や頭位を一定にする必要性が明らかになった.3.組織血流量測定時の負荷条件の検討最大咬みしめ,ガム咀嚼ほか複数の条件の中から,10kgfで20秒間の咬みしめが血流の変動効果と被験者の負担の両面からみて適当と考えられた.4.健常者および顎関節症患者での測定咬筋のエネルギー代謝については,顎関節症患者でクレアチンリン酸の低下,すなわちエネルギーレベルの低下が見られたのに対し,血流量に関しては一定の傾向を認めるまでには至らなかった.この理由としては,組織血流量では個人間の差が大きいのに対し,被験者数が不足していたことが考えられた.そのため,本研究で確立した測定系を用いて,今後,さらに被験者数を増やして検討する必要性が認められた.本研究の目的は,咬筋組織血流量と咬筋のエネルギー状態の関係を明らかにすることである.この目的のために,以下のステップで研究を行った.ATP,クレアチンリン酸などの高エネルギーリン酸化合物のスペクトルを得るMagnetic resonancespectroscopyの方法の一つとして,31P-CSIを導入した.その結果,咬筋浅層と深層を分けたエネルギー代謝の測定が可能となった.また,それぞれのエネルギー状態は異なることが示され,咬筋浅層と深層は,別個に分析する必要性が示唆された.2.SO_2・Hb量モニター(バイオメディカルサイエンス社・PSA・IIIN)による組織血流量測定法の確立健常者に関する検討の結果,組織血流量のパラメータとしては総ヘモグロビン量およびその変動率や変動時間を比較評価することとした.また,咬筋の血流量は,姿勢,頭位により変動することが明らかになった.特に前傾や同側への側傾斜により,総ヘモグロビン量は増加することがわかり,測定時の姿勢や頭位を一定にする必要性が明らかになった.3.組織血流量測定時の負荷条件の検討最大咬みしめ,ガム咀嚼ほか複数の条件の中から,10kgfで20秒間の咬みしめが血流の変動効果と被験者の負担の両面からみて適当と考えられた.4.健常者および顎関節症患者での測定咬筋のエネルギー代謝については,顎関節症患者でクレアチンリン酸の低下,すなわちエネルギーレベルの低下が見られたのに対し,血流量に関しては一定の傾向を認めるまでには至らなかった.この理由としては,組織血流量では個人間の差が大きいのに対し,被験者数が不足していたことが考えられた.そのため,本研究で確立した測定系を用いて,今後,さらに被験者数を増やして検討する必要性が認められた.本研究の目的は,各種条件下の血流量における咬筋のエネルギー状態を明らかにし,咬筋の血流量の変化が,筋組織内のエネルギー源の枯渇による筋疲労を引き起こすか否かを検討することである、平成11年度には,主に,咬筋の血流量測定方法の確立と各種条件下でコントロールとなる正常者の血流変化の特徴を検討した.組織血流量の測定には,バイオメディカルサイエンス社製組織SO2・Hb量モニターPSA-IIINと深部組織用プローブを用いた.プローブは咬筋中央部に両面テープで固定した.組織血流量のパラメータとしては,組織内酸素飽和度(StO2)と総ヘモグロビン量(Hb)を用いた.測定は,安静時,咬みしめ中,および後.ガム咀嚼中および後とした.結果1.StO2については,被験者間のばらつきが小さく,咬みしめやガム咀嚼時の変動も小さく安定していた.2.総Hb量は,被験者間のばらつきが大きく,しかも,姿勢や頭位により変動していた.そのため,測定時の姿勢,頭位を可及的に一定にすることの必要性,および,総Hb量そのものより,総Hb量の変動率や変動時間を比較評価することの重要性が示唆された.3.咬みしめ時,総Hb量は低下し,中止後,一時的に安静時より高い値を示した.ガム咀嚼では,咀嚼直後から総Hb量の上昇が見られ,咀嚼の進行に伴いやや下降する.咀爵中止後の明らかな上昇は認められなかった.今後は,負荷条件に対するこれらの変化を基準として顎関節症患者の咬筋の血流量の特徴を検討し,さらにエネルギー代謝との関連性を検討して行く予定である.本研究の目的は,咬筋組織血流量と咬筋のエネルギー状態の関係を明らかにすることである.

この目的のために,以下のステップで研究を行った.ATP,クレアチンリン酸などの高エネルギーリン酸化合物のスペクトルを得るMagnetic resonancespectroscopyの方法の一つとして,31P-CSIを導入した.その結果,咬筋浅層と深層を分けたエネルギー代謝の測定が可能となった.また,それぞれのエネルギー状態は異なることが示され,咬筋浅層と深層は,別個に分析する必要性が示唆された.2.SO_2・Hb量モニター(バイオメディカルサイエンス社・PSA・IIIN)による組織血流量測定法の確立健常者に関する検討の結果,組織血流量のパラメータとしては総ヘモグロビン量およびその変動率や変動時間を比較評価することとした.また,咬筋の血流量は,姿勢,頭位により変動することが明らかになった.特に前傾や同側への側傾斜により,総ヘモグロビン量は増加することがわかり,測定時の姿勢や頭位を一定にする必要性が明らかになった.3.組織血流量測定時の負荷条件の検討最大咬みしめ,ガム咀嚼ほか複数の条件の中から,10kgfで20秒間の咬みしめが血流の変動効果と被験者の負担の両面からみて適当と考えられた.4.健常者および顎関節症患者での測定咬筋のエネルギー代謝については,顎関節症患者でクレアチンリン酸の低下,すなわちエネルギーレベルの低下が見られたのに対し,血流量に関しては一定の傾向を認めるまでには至らなかった.この理由としては,組織血流量では個人間の差が大きいのに対し,被験者数が不足していたことが考えられた.そのため,本研究で確立した測定系を用いて,今後,さらに被験者数を増やして検討する必要性が認められた.
小胞体ストレスと歯周疾患の関連―病因論の新たなパラダイム構築―

小胞体ストレスは加齢や感染など、種々の状況においてミスフォールドしたタンパクの蓄積により活性化される細胞性の応答である。歯周炎局所では歯周病原細菌の感染により誘導される炎症反応、および同時に働く組織修復機構の過程では多種多様な分子の産生が亢進していること、そしてその結果過剰な小胞体ストレス応答が生じ、転写因子NF-κBにより制御される炎症関連分子の産生が増強されることが考えられる。これらのことから歯周炎の病態決定因子として小胞体ストレス応答の関与が疑われる。そこで、歯周炎患者25名より歯周外科手術時あるいは抜歯時に歯周炎罹患組織を、その他の患者21名より歯周炎以外の理由による抜歯時に臨床的歯肉炎あるいは臨床的健康歯肉を採取した。得られた歯肉より全RNAを抽出し、real-time PCR法により小胞体ストレス関連分子であるATF4,XBP1,CHOP,SEPS1の遺伝子発現を定量的に解析した。HSP60,HSP70発現については歯肉バイオプシーを用いて免疫組織化学染色により解析した。また、感染と炎症の小胞体ストレスに及ぼす影響を明らかにする目的でマクロファージを歯周病原細菌Porphyromonas gingivalisおよびEscherichia coli LPSとIFN-γで刺激した時のATF4,XBP1,CHOP,SEPS1発現を同様に解析した。その結果、歯周炎組織ではすべての小胞体ストレス関連分子の遺伝子およびHSP60タンパク発現が健康/歯肉炎組織と比較して有意に上昇していた。二重染色の結果から、HSP60発現は主としてB細胞に認められた。マクロファージのin vitro刺激においてATF4,SEPS1,CHOPは刺激時間依存的に遺伝子発現が上昇する傾向が認められた。この反応はE.coli LPSにおいてもっとも顕著であり、P.gingivalis LPSではほとんど認められず、IFN-γではE.coli LPSとほぼ同程度に遺伝子発現を上昇させる作用が認められた。これらの結果より、歯周炎組織では小胞体ストレス応答が生じていること、その応答は細菌の直接作用ではなく、むしろ局所の炎症反応で産生された炎症性サイトカインがその引き金となっていることが推測された。さらにUPRを介したNF-κBの活性化経路が存在することより、歯周炎の病態形成においてB細胞が重要な役割を演じていると考えられた。そこでインフォームドコンセントを得た後、歯周炎患者15名より歯周外科手術時あるいは抜歯時に歯周炎罹患組織を、その他の患者10名より歯周炎以外の理由による抜歯時に臨床的歯肉炎あるいは臨床的健康歯肉を採取した。得られた歯肉より全RNAを抽出し、特異的プライマーを用いたreal-time PCR法により小胞体ストレス関連分子であるATF4, XBP1, CHOP, SEPS1の遺伝子発現を定量的に解析した。また、感染と炎症の小胞体ストレスに及ぼす影響を明らかにする目的でマクロファージを歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis(P. gingivalis)およびEscherichia coli(E. coli)LPSとIFN-γで刺激した時のATF4, XBP1, CHOP, SEPS1発現を同様に解析した。その結果、歯周炎組織ではすべての小胞体ストレス関連分子の遺伝子発現が健康/歯肉炎組織と比較して有意に上昇していた。マクロファージのin vitro刺激においてATF4, SEPS1, CHOPは刺激時間依存的に遺伝子発現が上昇する傾向が認められた。この反応はE. coli LPSにおいてもっとも顕著であり、P. gingivalis LPSではほとんど認められず、IFN-γではE. coli LPSとほぼ同程度に遺伝子発現を上昇させる作用が認められた。XBP1の発現は刺激3時間をピークに24時間まで低下し、ATF4, SEPS1, CHOPとは異なり、E. coli LPS, P. gingivalis LPS, IFN-γの順に作用の低下が見られた。

得られた歯肉より全RNAを抽出し、real-time PCR法により小胞体ストレス関連分子であるATF4,XBP1,CHOP,SEPS1の遺伝子発現を定量的に解析した。HSP60,HSP70発現については歯肉バイオプシーを用いて免疫組織化学染色により解析した。また、感染と炎症の小胞体ストレスに及ぼす影響を明らかにする目的でマクロファージを歯周病原細菌Porphyromonas gingivalisおよびEscherichia coli LPSとIFN-γで刺激した時のATF4,XBP1,CHOP,SEPS1発現を同様に解析した。その結果、歯周炎組織ではすべての小胞体ストレス関連分子の遺伝子およびHSP60タンパク発現が健康/歯肉炎組織と比較して有意に上昇していた。二重染色の結果から、HSP60発現は主としてB細胞に認められた。マクロファージのin vitro刺激においてATF4,SEPS1,CHOPは刺激時間依存的に遺伝子発現が上昇する傾向が認められた。この反応はE.coli LPSにおいてもっとも顕著であり、P.gingivalis LPSではほとんど認められず、IFN-γではE.coli LPSとほぼ同程度に遺伝子発現を上昇させる作用が認められた。これらの結果より、歯周炎組織では小胞体ストレス応答が生じていること、その応答は細菌の直接作用ではなく、むしろ局所の炎症反応で産生された炎症性サイトカインがその引き金となっていることが推測された。さらにUPRを介したNF-κBの活性化経路が存在することより、歯周炎の病態形成においてB細胞が重要な役割を演じていると考えられた。