hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイトカイン研究のための遺伝子改変マウスライブラリーの作製

1.炎症や免疫応答において重要な役割を果たすと考えられている、IL-1α、IL-1β、IL-1α/β、IL-1レセプターアンタゴニスト、およびIFN-γの遺伝子欠損マウスを作製することに成功した。2.IL-1欠損マウスを用い、IL-1が末梢だけでなく中枢で発熱やグルココルチコイドの分泌制御に重要な役割を果たしていることを明らかにした。この結果は、IL-1が生体の恒常性の維持に主要な役割を果たしていることを示唆する。3.IL-1レセプターアンタゴニスト欠損マウスは、関節リウマチによく似た自己免疫性の関節炎を発症することを明らかにした。この結果は、IL-1が免疫系の恒常性維持にも重要な役割を果たしていることを初めて示したものであり、ヒトの関節リウマチの原因の1つとして、IL-1系の異常が考えられることを示唆した。4.関節リウマチの発症機構を、我々が独自に開発したHTLV-Iトランスジェニックマウス関節炎モデルを用いて検討し、IL-1およびIL-6が病態形成に重要な役割を果たしていることを明らかにした。この結果は、関節リウマチの治療に1つの示唆を与えるものである。6.多くの研究者との共同研究により、Mycobacteria、マウス肝炎ウイルス、Helicobacterpylori、Babesia、HSV-1、Toxoplasma、Lieshmaniaなど種々の感染症におけるIFN-γの役割を検討し、重要な役割を果たしていることを示した。また、サイトカインネットワークにおける役割を検討した。7.IL-1についても、炎症や、HIV、マラリア、Leishmaniaなどの感染における役割を検討し、このサイトカインが病態形成に重要であることを示した。これまでにIL-1α、IL-1β、IFN-γについて遺伝子破壊マウス(KOマウス)を作製した。今年度はさらにIL-1α、IL-1βのダブルKOマウスおよびIL-1レセプターアンタゴニスト(IL-1RA)のKOマウスを作製した。また、やはり免疫系における役割が注目されているIL-12についてはキメラマウスを作製し、現在、KO遺伝子の生殖系列への伝達を確認中である。IL-1α、βのダブルノックアウトは、両遺伝子がきわめて近接しているため、交配により作製することが難しく、ES細胞において両遺伝子が欠損したものを作製した。このため、選択用マーカーとしてネオマイシン耐性およびハイグロマイシン耐性遺伝子を用いた。それぞれのKOマウスは人工受精によりC57BL/6、BALB/c、およびDBA/1マウスに戻し交配をし、現在3世代から10世代まで進めた。また、F2世代以上で100個以上の8細胞期胚を凍結保存した。IL-1β、IFN-γおよびIL-1α/βダブルKOマウスはBALB/cマウスに4世代戻し交配した時点でHTLV-I-Tgマウス、およびHIV-Tgマウスに交配し、サイトカイン遺伝子をホモに欠損したTgマウスを現在作製中である。今後HTLV-I-Tgマウスにおいては、自己免疫に対する影響を、HIV-TgマウスにおいてはLPS刺激によるHIV遺伝子誘導に対する影響を検討する予定である。これまでに作製したIFM-γ、IL-1α、IL-1β、IL-1α/βダブル、IL-1レセプターアンタゴニスト(RA)および他の研究者より入手したIL-6、IL-4、それぞれのノックアウト(KO)マウスについて昨年度に引き続きBALB/c、C57BL/6JおよびDBA1/Jマウスに戻し交配を行った。現在4世代から8世代まで進めた。また、F2世代以上で各々の系統について100個以上の8細胞期胚を凍結保存した。

IL-1α、IFN-γ、IL-4、IL-6、TNF-αのKOマウスはBALB/cマウスに4世代戻し交配した時点でHTLV-Iトランスジェニック(Tg)マウス、およびHIV-Tgマウスに2回交配し、サイトカイン遺伝子をホモに欠損シタマウスを作製した。その結果、HTLV-I-Tgマウスに見られる関節炎の発症にIL-1とIL-6が重要な役割を果たしていることがわかった。また、HIV-TgマウスにおけるLPS刺激によるHIV遺伝子誘導にはTNF-αが重要な働きをしていることがわかった。これらの結果から、それぞれのサイトカインを抑えることがヒトにおける治療にも効果がみられる可能性が示唆された。また、それぞれのマウスにおける表現型を解析したところ、IL-1β、IL-1αβダブルKOマウスではテレピン油投与時の体温の上昇が野生型マウスと比較し、強く抑えられ、IL-1RAKOマウスでは野生型マウスよりさらに高温になることがわかった。さらに、この時の血中のコルチコステロン濃度はIL-1α/βダブルKOマウスで有意に低下していた。これらの結果からIL-1は生体の恒常性の維持に深く関わっていることが示された。これまでに作製したIFN-γ、IL-1α、IL-1β、IL-1α/βダブル、IL-1レセプターアンタゴニスト(RA)および他の研究者より入手したIL-6、IL4、それぞれのノックアウト(KO)マウスについて昨年度に引き続きBALB/cA、C57BL/6JおよびDBA/1Jマウスに戻し交配を行った。現在BALB/cAとC57BL/6Jについては全ての系統で8世代まで進み、兄妹交配によりホモ接合体を得た。現在は8世代のホモ接合体の受精卵の凍結保存を進めると共に、他の研究者に対する分与を行っている。それぞれのマウスにおける表現型を解析したところ、チオグリコレート誘導腹腔マクロファージでは、LPS刺激によるIL-1aの発現誘導は、L-1βKOマウスでは野生型マウスに比較し有意に低く、また、IL-1αのKOマウスではIL-1βの発現誘導が有意に低くなっていることがわかり、L-1αとIL-1βではお互いに発現を制御している可能性が示唆された。さらに、IL-1β、IL-1α/βダブルKOマウスではテレピン油投与時の体温の上昇が野生型マウスと比較し、強く抑えられ、IL-1RAKOマウスでは野生型マウスよりさらに高温になることがわかった。
現代時間論における現在主義の理論的基礎とその展開

本研究の目的は、我々の思考の基本的枠組みをなす時間の概念を多角的に解明することにある。この目的のもと、3年間にわたる研究期間を通して、すべては現在にある(現在のみが存在する)と主張するいわゆる「現在主義」の立場に基づき、先行研究を踏まえつつその理論的基礎を明らかにするとともに、関連する様々な応用的問題にも発展しうる広がりのある考察を行うことを試みた。最終年度である平成30年度の研究ではとくに、「経過するものとしての時間」という概念について深く検討をおこなった。現在主義を含むダイナミックな時間の理論は、何らかの意味において「時間は経過する」と主張する。これに対して、時間の経過は単に神話にすぎないことを示そうとする、次のような議論が近年、複数の論者によって提起された。まず、(i)時間が過ぎるとすれば、「それはどのくらいの速さで経過するか」という問いに対する有意味な答えが存在しなければならない。しかし、(ii)この問いに対する有意味な答えは存在しない。それゆえ、時間の経過という考えは無意味である。この議論に対してはこれまで、前提(ii)に対する批判が主流であったが、本研究では現在主義の立場に依拠し、前提(ii)を棄却する議論を展開した。またこの研究にもとづき、「時間の空間化」に対するアンチテーゼとしての現在主義の可能性を追求し、その成果は大阪市立大学において自ら主催した国際ワークショップ「The First International Workshop on Time」において発表、当該分野における世界的な研究者らと有意義な議論や意見交換を行った。この目的のもと、3年間にわたる研究期間を通じて、すべては現在にある(現在のみが存在する)と主張するいわゆる「現在主義」の立場に基づき、有力な先行研究を踏まえその理論的基礎をさらに明らかにするとともに、関連する様々な応用的問題にも発展しうる広がりのある考察を行うことを試みる。平成28年度の研究ではとくに、現在主義の十全な定義を与えることを目指した。従来の現在主義の一般的テーゼに対しては、「トリビアリティ反論」と呼ばれる根本的な問題が指摘されている。それによれば、現在主義の存在論はトリビアルに真か、明らかに偽である。そこで本研究では、現在主義を単なる存在論としてではなく、時間に関するダイナミックな理論として捉え直すことにより、この批判を回避することを試みる。まず、この問題に関して研究代表者がすでにこれまで展開した議論を敷衍し、より洗練されたエレガントな理論的枠組みを提供することに努めた。そして、種々の科学理論との両立可能性やタイムトラベルなどの応用的問題も射程に入れつつ、この理論の帰結をより具体的な文脈において明らかにすることを目指した。その成果は次の通りである。第一に、時間の経過という考え対して提起される一般的批判に応答するため、国際的な学術雑誌において英語論文を発表した。これは平成30年度の研究計画にも関連する大きな成果である。第二に、ダイナミックな時間の理論としての現在主義がタイムトラベルの可能性についてどのような帰結をもつかを明らかにすべく、その研究の成果を「時間の空間化」に関する国内のシンポジウムにおいて発表した。第三に、中立的な立場からさらにタイムトラベルの問題を検討するためSeahwa Kim教授と共同研究を行い、その成果を韓国の学術誌に英語論文として発表した。関連する研究発表としては、単著論文1本と共著論文1本(いずれも英語論文)、国内シンポジウムにおける発表1本があり、初年度の研究成果としては十分な結果が得られた。その内容については、平成30年度の予定を先取りする研究成果もあったが、概ね当初の予定どおりである。平成29年度の研究ではとくに、現在主義に基づく様相の統一的理解を目指した。現在主義は、様相の哲学における現実主義(すべては現実にある)と類比的に説明されることがある。それによれば、可能世界が言語的資源をもとに構成される(その意味で、この世界と同等な可能世界は存在しない)のと同様に、過去、現在そして未来の時点はすべて何らかの言語的抽象物によって代用することができる。しかし、この議論は時間と様相の類比関係を前提とするものであり、必ずしも十分な説得力をもたない。そこで本研究では、むしろ現在主義を出発点として代用主義的な様相の統一的理解を提案するとともに、重要なケーススタディの一つとして、昨年度に引き続き、現在主義におけるタイムトラベルの可能性についてさらに考察を展開した。その成果は、2017年11月に東京大学で行われた、国際ワークショップ「The First Tokyo-Milan Workshop on Time」にて発表した。目下、この発表をもとに論文を執筆し、学会誌等での掲載を目指しているところである。研究はほぼ予定どおり進んでおり、大幅な見直しは必要ない。今後も当初の研究計画を中核に据え、できる限り追加的な成果も得ることができるよう善処する。

この目的のもと、3年間にわたる研究期間を通して、すべては現在にある(現在のみが存在する)と主張するいわゆる「現在主義」の立場に基づき、先行研究を踏まえつつその理論的基礎を明らかにするとともに、関連する様々な応用的問題にも発展しうる広がりのある考察を行うことを試みた。最終年度である平成30年度の研究ではとくに、「経過するものとしての時間」という概念について深く検討をおこなった。現在主義を含むダイナミックな時間の理論は、何らかの意味において「時間は経過する」と主張する。これに対して、時間の経過は単に神話にすぎないことを示そうとする、次のような議論が近年、複数の論者によって提起された。まず、(i)時間が過ぎるとすれば、「それはどのくらいの速さで経過するか」という問いに対する有意味な答えが存在しなければならない。しかし、(ii)この問いに対する有意味な答えは存在しない。それゆえ、時間の経過という考えは無意味である。この議論に対してはこれまで、前提(ii)に対する批判が主流であったが、本研究では現在主義の立場に依拠し、前提(ii)を棄却する議論を展開した。またこの研究にもとづき、「時間の空間化」に対するアンチテーゼとしての現在主義の可能性を追求し、その成果は大阪市立大学において自ら主催した国際ワークショップ「The First International Workshop on Time」において発表、当該分野における世界的な研究者らと有意義な議論や意見交換を行った。研究はほぼ予定どおり進んでおり、大幅な見直しは必要ないと思う。今後も当初の研究計画を中核に据え、できる限り追加的な成果も得ることができるよう善処する。2018年度は本研究プロジェクトの最終年度となる。これまでの成果をしっかり整理し、研究発表や論文執筆等を積極的に行いたい。さらに、今後のプロジェクトの発展に向け、国際ワークショップの開催などを通じて国内外の研究者とも連携し、新たなリサーチクエッションの探求も行う予定である。英文校正費用の割引等により少額の残高が生じた。次年度、コピー用紙等の消耗費用に充当する。
宇宙適応症候群における前庭自律反射並びに前庭動眼反射の役割について

平成七八年度にかけて宇宙適応症候群の発現機序を前庭自律反射並びに前庭動眼反射の関連性から解明することを試みた。不慣れなリスザルを使用したため、飼育・訓練に手間取り、現時点では十分なデータは得られていない。動物用空間識実験装置は宇宙適応症候群をシミュレーションするのに有効な装置である。今後、更に研究を続行し、以下の項目について検討する。1.ボリビア産リスザルは宇宙適応症候群の動物シミュレーション実験には相応しい動物である。2.地上で宇宙適応症候群を擬似的に発現させる手段として二軸回転刺激(yaw axisとptch axis)が非常に有効な手段である。3.但し、二軸回転刺激に於いて各軸の回転速度並びに位相差がもたらす影響については明確な相違は無さそうなので、等速度・同位相刺激の回転刺激を行う。4.二軸回転刺激をリスザルに与えると、前庭自律反射に依る心拍数の増加、血圧上昇等の生理的な変化が認められ、これらの症状は何れも交感神経活動亢進を示唆する。5.心電図R-R間隔及び血圧変動のスペクトル分析からも交感神経活動亢進の成績が得られる。6.顔面皮膚血流量には減少傾向が観察される。7.二軸回転刺激によって眼振(nystagmus)が特に水平方向に認められるが、垂直方向成分の眼球運動は顕著に観察されない。8.眼振中の総徐相速度を解析し、その時定数の変化並びにゲインの変化を検討し、二軸回転刺激によって従来から云われている前庭動眼反射の神経機構中のvelocity storageやneural integratorに変化が起きている可能性が示唆される。いわゆる適応を意味する結果と考えられる。9.前庭自律系反射と前庭眼反射の間で観られた高い相関関係は、両神経反射が類似した変容機構を持っていることを示唆するだろう。即ち、前庭眼反射のニューラル・ネットワークで起こっているような適応反応が、前庭自律系神経機構のなかでも発生しており、この適応反応が宇宙適応症候群を発症させているものと予測される。本研究課題は科学研究費補助金の交付を受け、宇宙適応症候群の機序解明の努力に大いなる励みとなった。平成7年度科学研究費補助金によって非観血的連続自動血圧計を購入し、更に動物実験用への改良を行った結果、リスザルの尻尾より安定して血圧の計測が可能となった。本実験形態に適合するように動物用空間識実験装置を改良し、同装置内に据え付けるリスザル固定用モンキーチェア-を製作した。空間識実験装置とモンキーチェア-のフィッティングを計った結果、快適な環境でリスザルの慢性実験を行えうるシステムを整備した。科学研究費補助金で購入した三頭のリスザル(ボリビア産系)に慢性実験トレーニングを実施し、第3四半期までにほぼこのトレーニングを終了し、リスザルに回転刺激を加えても実験中に落ちついてモンキーチェア-に座らせることが出来るまでに実験条件に慣れさせることが出来るようになった。リスザルのトレーニングに予想外の時間がかかってしまったが、覚醒状態における慢性実験を意図している本研究では必要不可欠であるから、多少の遅れは止むを得ないと言える。トレーニングの終了したリスザルに直交二軸回転刺激を加え、その回転速度及び位相等を変化させながら、最もSASの発現の可能性が高く、且つその症状が実際のSASに類似している刺激方法を開発した。同時に、覚醒リスザルに電極やセンサーを装着してデーター計測を試みている。

現在、これらの試用に対する評価検討を行っており、問題点の洗い出し並びに改良項目の点検を進めている。リスザルは直交二軸回転刺激に対してよく反応し、SAS症状に非常に類似した徴候を発現し、本実験の方法を満足する被験動物であることを実証できた。二軸回転刺激(特にヨ-軸とピッチ軸の組み合わせ)は各軸を単独で刺激した場合よりも、容易にSAS症状を発現することも確認された。更に、二軸回転刺激では各々の回転速度を変えた方が、SASをより発現しやすくなる傾向が観察された。二軸回転の位相差がSAS発現に与える影響についても評価、検討を行った結果、予想したような大きな影響を見いだせなかったが、この点についてはより詳細な検討が必要か、と思われる。SAS発現時にはモニターしている心電図、心拍数、血圧及び顔面皮膚血流等に大きな変化が認められ、自律系症状を伴うことが確認された。来年度は動眼反射系との関連を検討する予定である。宇宙適応症候群発現に適した二軸回転刺激実験を行なう予定でトレーニングをしたが、サルの飼育・訓練に手間取り、未だ十分なデータは得られていない。モンキーチェアは完成している。前年度の科学研究費補助金で購入した非観血的連続自動血圧計を本年度も更に改良し、リスザルの尻尾において長時間安定した血圧計測が可能とする。今後以下の項目について研究を続行する予定である。1.ボリビア産リスザルは宇宙適応症候群の動物シミュレーション実験には相応しい動物である。2.地上で宇宙適応症候群を擬似的に発現させる手段として二軸回転刺激(yaw axisとpitch axis)が非常に有効な手段である。3.但し、二軸回転刺激に於いて各軸の回転速度並びに位置差がもたらす影響については明確な相違が無さそうなので、等速度・同位相刺激の回転刺激を行う。4.二軸回転刺激をリスザルに与えると、前庭自律反射に依る心拍数の増加、血圧上昇等の生理的な変化が認められる。これらの症状は何れも交感神経活動亢進を示唆する。5.心電図R-R間隔及び血圧変動のスペクトル分析からも交感神経活動亢進の成績が得られる。6.顔面皮膚血流量には有為な変化が認められないが、減少傾向が観察される。7.二軸回転刺激によって自発的な眼球運動、いわゆる眼振(nystagmus)が特に水平方向に認められる。垂直方向成分の眼球運動は顕著に観察されない。8.眼振中の緩徐相速度を解析し、その時定数の変化並びにゲインの変化を検討した結果、二軸回転刺激によって前庭動眼反射の神経機構中のvelocity storageやneural integratorに変化が起きている可能性が示唆される。いわゆる適応を意味する結果と考えられる。9.前庭自律系反射と前庭眼反射の間で観られた高い相関関係は、前庭眼反射のニューラル・ネットワークで起こっているような適応反応が、前庭自律系神経機構のなかでも発生しており、この適応反応が宇宙適応症候群を発症させているものと予測される。本研究課題は科学研究費補助金の交付を受け、宇宙適応症候群の機序解明の努力に大いに励みとなった。
対故障性を指標とした脳の解剖構造の機能的役割の解明に関する研究

本研究計画では,脳の中の解剖構造と脳の情報処理能力との関係の解明を目的とする.本年度では,脳の皮質領域などにおける神経細胞の種類などや構造などの解剖学的知見に着目し,皮質同様に神経細胞モデルが相互に結びつくリカレントニューラルネットワーク(RNN)の構築を行い,さらに解剖学的知見の導入によりRNNの情報処理能力がどのように影響されるかを調査した.脳の解剖学的知見として,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞の区別,全結合か部分結合といった接続性,また,スモールワールド性の有無に着目し,これらの全部,または一部をRNN初期構造の制約として導入した.そして,時系列予測課題を用いてRNNの性能への影響を比較した.RNNを構成するニューロンが部分的に結合する構造と比較し,構成する全てのニューロン同士が結合する全結合構造を制約として与えたネットワークの方が,訓練データをより学習することができる.しかし,過学習が生じ未学習のテストデータに対する性能が低くなることが分かった.次に,この全結合のRNNに興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別する制約を初期構造に与えることで,未学習のテストデータに対する性能が向上し,過学習が抑えられることが分かった.また,その興奮性神経細胞と抑制性神経細胞の比率が,脳の皮質領域と同様の割合の場合に性能が良いことが分かった.これらの結果より,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別し,脳と同様の比率とする制約をRNNの初期構造とすることで,RNNの過学習の抑制し情報処理能力の向上させることが示唆される.本年度では,脳の皮質領域における神経細胞の種類などや構造などの解剖学的知見に着目し,皮質同様に神経細胞モデルが相互に結びつくリカレントニューラルネットワーク(RNN)の構築を行った.また,時系列予測課題を用いて性能を評価し,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別し,脳と同様の比率とする制約をRNNの初期構造として導入することで, RNNの過学習を抑制し情報処理能力の向上させる結果を得ており,現在までのところほぼ計画通りに研究が進展しているといえる.次年度では,本年度の成果に基づき,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別するRNN初期構造制約の他の課題や他のリカレントニューラルネットワーク(RNN)モデルへの適用性について調査する.また,脳の情報処理機構の利点の1つとして故障に対する頑健性が挙げられ,学習後のRNNの一部を破壊し,故障後も性能を維持できるか,その故障に対する頑健性についても調査を行う.本研究計画では,脳の中の解剖構造と脳の情報処理能力との関係の解明を目的とする.本年度では,脳の皮質領域などにおける神経細胞の種類などや構造などの解剖学的知見に着目し,皮質同様に神経細胞モデルが相互に結びつくリカレントニューラルネットワーク(RNN)の構築を行い,さらに解剖学的知見の導入によりRNNの情報処理能力がどのように影響されるかを調査した.脳の解剖学的知見として,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞の区別,全結合か部分結合といった接続性,また,スモールワールド性の有無に着目し,これらの全部,または一部をRNN初期構造の制約として導入した.そして,時系列予測課題を用いてRNNの性能への影響を比較した.RNNを構成するニューロンが部分的に結合する構造と比較し,構成する全てのニューロン同士が結合する全結合構造を制約として与えたネットワークの方が,訓練データをより学習することができる.しかし,過学習が生じ未学習のテストデータに対する性能が低くなることが分かった.次に,この全結合のRNNに興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別する制約を初期構造に与えることで,未学習のテストデータに対する性能が向上し,過学習が抑えられることが分かった.また,その興奮性神経細胞と抑制性神経細胞の比率が,脳の皮質領域と同様の割合の場合に性能が良いことが分かった.これらの結果より,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別し,脳と同様の比率とする制約をRNNの初期構造とすることで,RNNの過学習の抑制し情報処理能力の向上させることが示唆される.本年度では,脳の皮質領域における神経細胞の種類などや構造などの解剖学的知見に着目し,皮質同様に神経細胞モデルが相互に結びつくリカレントニューラルネットワーク(RNN)の構築を行った.また,時系列予測課題を用いて性能を評価し,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別し,脳と同様の比率とする制約をRNNの初期構造として導入することで, RNNの過学習を抑制し情報処理能力の向上させる結果を得ており,現在までのところほぼ計画通りに研究が進展しているといえる.次年度では,本年度の成果に基づき,興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を区別するRNN初期構造制約の他の課題や他のリカレントニューラルネットワーク(RNN)モデルへの適用性について調査する.また,脳の情報処理機構の利点の1つとして故障に対する頑健性が挙げられ,学習後のRNNの一部を破壊し,故障後も性能を維持できるか,その故障に対する頑健性についても調査を行う.
プロトンNMR法によるヒト骨格筋内における脂肪分布、運動と脂質代謝

本研究ではプロトンNMR法を用いてヒト骨格筋内における脂肪量と性差、体組成、体力との関係について検討した。被験者はBMIが同程度の一般青年健常男女(男子;7名、年令;21±1.8才、%FAT;17.9±1.2%、BMI;20.5±1.7kg/m^2、最大酸素摂取量;46.4±5.0ml/min/kg、女子;7名、年令;19±0.8才、%FAT;26.2±1.7%、BMI;20.4±1.4kg/m^2、最大酸素摂取量;38.3±2.0ml/min/kg)14名であった。実験ではプロトンNMR法を用いて非浸襲的に前脛骨筋(TA)、内側腓腹筋(GM)、ヒラメ筋(SOL)の筋細胞内脂肪(IMCL)と筋細胞外脂肪(EMCL)のスペクトルを同定し、水信号を標準とする内部標準法にて1cm^3の関心領域における筋組織内の脂肪量を求めた。筋内脂肪量は%FATとの間に相関関係が認められたことから、体脂肪と密接な繋がりがある。体力との関係についても、最大酸素摂取量との間に負の相関関係が認められたことから、筋内脂肪量の増加は体力を低下する危険因子として考えられた。性差についてみると、TAのIMCLとEMCLの値には男女間において有意な差が認められなかった。しかし、SOLとGMのIMCLとEMCLは女子の値が有意に高かった。各筋群におけるIMCLの値は男女ともにSOL>GM>TAの順に低い値を示し、SOLのIMCLはGMとTAの値に比較して有意に高かった。一方、EMCLの値は男子においてGMの値が最も高く、GM>SOL>TAの順で、女子ではSOL>GM>TAの順に低い値を示した。ヒラメ筋と内側腓腹筋の脂肪量(IMCL,EMCL)は女子が男子より高い値を示したが、前脛骨筋の脂肪量には明らかな性差が認められなかった。以上のことから、筋肉の種類によって蓄えられる脂肪量に差異が認められることや、性差があることが明らかになった。本研究ではプロトンNMR法を用いてヒト骨格筋内における脂肪分布について検討し,体組成と体力との関係について調べた.被験者には一般健常男性8名(年令;19.5±0.5才,身長;173±4.8cm,体重;73±15.4kg,体脂肪率22.9±6.8%,最大酸素摂取量44.2±6ml/min/kg)を用いた.実験ではプロトンNMRを用いて非侵襲的に前頸骨筋(TA)の細胞外脂肪(EMCL)と細胞内脂肪(IMCL)のスペクトルを同定し,水信号を標準とする内部標準法にて筋組織内の脂質濃度を求めた.測定は頸骨外側顆から遠位30%,40%,50%の各部表層と深層部の計6ケ所の部位で,1cm^3のボクセル内の脂質濃度について測定した.体脂肪率は水中体重法を用いて身体密度を測定した後に%FATを求めた.最大酸素摂取量はトレッドミルを用いた運動負荷試験を行い呼吸代謝装置によってpeakVO_2を求めた.【結果】筋内各部のIMCL間およびEMCL間の濃度には有意な差が認められなかった.TA表層部のIMCL濃度は1.8±1.1(mean±SD mmol/kg wet wt)で,EMCL濃度は5.3±4.6であった.TA深層部のIMCL濃度は2.1±1.1で,EMCL濃度は6.3±4.9であった.EMCLと%FATの間には正の相関関係が認められた(p<0.05).EMCLとpeakVO_2の間には負の相関関係が認められた(p<0.05).EMCLは筋線維間(いわゆる霜降り肉)の細胞外脂肪濃度について示しているが,それは体脂肪率とよく一致する.EMCLとpeakVO_2の間においても負の関係が明らかになり,健康関連体力は筋内脂肪の程度に影響することが明らかになった.本研究ではプロトンNMR法を用いてヒト骨格筋内における脂肪量と性差、体組成、体力との関係について検討した。

体力との関係についても、最大酸素摂取量との間に負の相関関係が認められたことから、筋内脂肪量の増加は体力を低下する危険因子として考えられた。性差についてみると、TAのIMCLとEMCLの値には男女間において有意な差が認められなかった。しかし、SOLとGMのIMCLとEMCLは女子の値が有意に高かった。各筋群におけるIMCLの値は男女ともにSOL>GM>TAの順に低い値を示し、SOLのIMCLはGMとTAの値に比較して有意に高かった。一方、EMCLの値は男子においてGMの値が最も高く、GM>SOL>TAの順で、女子ではSOL>GM>TAの順に低い値を示した。ヒラメ筋と内側腓腹筋の脂肪量(IMCL,EMCL)は女子が男子より高い値を示したが、前脛骨筋の脂肪量には明らかな性差が認められなかった。以上のことから、筋肉の種類によって蓄えられる脂肪量に差異が認められることや、性差があることが明らかになった。
非白金元素による燃料電池触媒の開発

燃料電池の広範な利用のためには効率的な触媒の開発が欠かせない。酸素還元(ORR)反応に関する触媒は作用環境において安定な白金が主に用いられており、資源面から大きな問題となっている。本研究では白金代替触媒としてバナジウムに着目し、酸素還元反応について燃料成分の酸化特性に基づき、触媒性能を評価した。その結果、合成したバナジウム錯体がアルコールを燃料とする触媒として適用可能であることが明らかとなった。昨年度の研究では、合成に成功したバナジウムータングステン、バナジウムーモリブデン複核錯体について、アルコール燃料電池としての機能を調べる目的で、酸素雰囲気下、水中での種々のアルコールの反応性を調べ、フェニル基を有するアルコールでは気体状酸素によって水存在下、良好に反応が進行し高い触媒回転数が得られたが、メタノールやエタノールなど一般的なアルコールでは反応が進行していなかった。これは、反応中心であるバナジウムの活性点をメタノールが架橋して塞ぐことによる失活と考え、錯体を反応系中で発生させ、脂肪族アルコールの酸素酸化が進行するか詳細に調べた。その結果、アルキル界面活性剤を共存させることにより、脂肪族アルコールの酸素酸化が中程度の収率で進行することが明らかとなった。今後、より高活性な条件を導出すべく反応条件を検討するとともに、触媒の活性点を解放可能な配位子について調査し、酸素還元反応(Oxygen Reduction Reaction; ORR)を良好に進行させる触媒を合成する。また、次年度に向け、研究計画に記載のフルオラス配位子の合成反応について、本年度の中期から予備検討をスタートさせた。研究代表者らのグループでは種々のヘテロ原子の導入反応を開発しており、その高い電気陰性度や各種溶媒への極端な不溶性から、通常では導入困難なフルオラス(ペルフルオロアルキル)置換基の有機合成化学的導入法について検討した。その結果、ヨウ化フルオラス化合物に対しヘテロ原子ーヘテロ原子単結合を有する化合物を共存させた光照射反応系を用いることで、不飽和結合に対し容易にフルオラス基を導入可能であることが明らかとなった。フルオラス置換基を有する錯体は三層界面を形成しやすいことが考えられることから、本年度はフルオラス配位子を有するバナジウム錯体についても合成を行っていく予定である。酸素還元反応(Oxygen Reduction Reaction; ORR)を良好に進行させるためには、酸素が還元されるため酸素自身は酸化作用をスムーズに生起させる必要があり、この点を触媒の開発の大きな主眼点としてきた。昨年度までの検討から、本年は研究計画に従って分子状酸素酸を用いた酸素酸化性、およびフルオラス部位を有する配位子の合成を中心に検討した。その結果、酸素酸化が可能なバナジウム触媒系の設定に成功するとともに、フルオラス導入反応について、金属錯体の構造が明らかとなった。燃料としてアルコール類を想定し、酸化作用を検討したところ、適切な添加剤と組み合わせることで、水溶媒中、大気下においてベンジルアルコール類の酸化反応が進行し、グラムスケールでカルボニル化合物に酸化されることが明らとなった。また、添加剤として、アニオン性界面活性剤を用いたところ、直鎖脂肪族アルコールの酸化が進行することを見出した。また、フルオラス導入についてはペルフルオロアルキルヨージドとジホスフィンの光照射により、ペルフルオロアルキルホスフィンが良好な収率で得られ、これを用いた錯体の構造解析に成功した。本年度、燃料となるアルコール類の検索および効率的な酸化触媒の開発について検討した。これまでに酸素還元反応(Oxygen Reduction Reaction; ORR)の検討として、複成するアルコール酸化物を調べてきた。これに基づき、燃料となるアルコール類の適正範囲を調べる目的で、大気圧酸素による触媒反応について詳細に調べた。水中において酸素雰囲気下、種々のアルコールの反応性を調べた結果、フェニル基を有するアルコールでは気体状酸素によって水存在下、良好に反応が進行し高い触媒回転数が得られたが、メタノールやエタノール一般的なアルコールでは反応が進行しなかった。そこで、反応活性の向上を目的として、新規複核錯体触媒の合成に取り組んだ。初めにビピリジルを配位子とするバナジウム錯体を調製検討し、クロロホルムを用いずにメタノールとエーテルで処理し、緑白色粉末を得た。得られた緑白色粉末とタングステン酸ナトリウム、またはモリブデン酸ナトリウムとの反応を水中で行い、黄橙色針状結晶が得られた。X線結晶構造解析を行うことで、バナジウムータングステン、バナジウムーモリブデン複核錯体を確認した。いずれの錯体においてもアルコールが架橋した構造が確認され、燃料をアルコールとする燃料電池触媒として機能し得ることが示された。今後、これら複核錯体も併せて検討していく予定である。また、糖を燃料とする燃料電池への展開を企図し、糖に対する触媒活性についても検討した。用いた原料は糖の発酵処理によって得られる5-ケト-グルコン酸で、分解生成物と二酸化炭素としての減量を詳細に調べたところ、酸化分解によって生じるグリコール酸と酒石酸が確認され大幅な減量が確認された。従って、糖誘導体を原料とする燃料電池への可能性が見出された。

本年度に目標としていた燃料アルコールの良好な酸素酸化を可能とする触媒系を見出すことに成功し、アルコール酸化型燃料電池の新触媒開発に大きく前進した。この知見については、各種学会にて発表した。また、次年度に向けた新規配位子の合成法も確立した。これらのことから、研究は順調に進行していると考える。本年度に目標としていた単核と4核の反応性の違いについて詳細に評価し、4核錯体において触媒の耐久性が高いことが明らかとなった。この知見をベースに新しい複核錯体触媒の合成に成功したとともに、水中での触媒機能の発現を確認し、学会、論文にて発表した。また、燃料アルコールについて一定の適用範囲の縛りこみを行い、用いるアルコールを決定した。研究計画に従い、錯体の置換基効果を中心に化学合成を行う。現在、フッ素化合物による配位子合成と錯体形成を確認したことから、フルオラス置換基を有する錯体化合物群を合成する。研究計画に従い、様々なpH下での酸化還元特性と起電力測定を行う。また、燃料としてアルコール以外に糖を用いることが可能であるデータが得られたため、現在、大きな問題となっている廃棄セルロースの燃料化についても検討する。次年度使用額の2,957円については、継続的に研究を推進している中で発生しているもので、直ちにフルオラス合成用のヨウ化フルオロアルキルの購入費に充てる予定である。研究計画、研究費の執行についての変更はない。次年度使用額の1,477円については、継続的に研究を推進している中で、発生しているもので、直ちに電気化学測定用の硫酸の購入費に充てる予定である。今年度の研究計画、研究費の執行についての変更はない。
医療格差是正へのアプローチ：アジア系外国人女性のリプロダクティブヘルスからの考察

本研究ではアジア系在日外国人女性のリプロダクティブヘルスに焦点を当て、彼女らの受療行動の実践とその選択実践を決定づける要因を明らかにする。基礎的文献のデータベース構築と、彼女らの出身国および日本国内における在日外国人女性向けの政策や保健サービスの現状について自治体、関連団体等から情報を収集した。さらに、ネパールやタイからの在日外国人女性とその家族に聞き取り調査を行った。彼女らの受療行動には複合的な決定要因があり、その背景として社会文化的なリスクによる意思決定がされていることが示唆された。また、受療する場合の出身国か日本かの選択においては、多様な人的ネットワークの活用が重要な役割を果たしていた。本研究はアジア系在日外国人女性のリプロダクティブヘルスに焦点を当て、女性たちの受療行動の実践を明らかにするとともにその選択実践を決定づけている要因を明らかにするものである。今年度は、日本に労働者、学生として居住しているネパール人およびタイ人に対し、本調査の準備として聞き取り調査を行った。また、集住地区である自治体や、在日外国人の医療通訳などのNPOへのヒヤリングを行い情報収集に努めた。本研究は、アジア系在日外国人女性のリプロダクティブヘルスに焦点を当て、女性たちの受療行動の実践を明らかにするとともに、その選択実践を決定づける要因を明らかにするものである。基礎的文献の渉猟とその読解・分析を踏まえ、出身国の国外在住女性に関する保健サービス、日本国内における在日外国人女性向けの政策や保健サービスの現状について、当該研究者、医療通訳者やNPOなどから聞き取り、地方自治体での文献資料などからも情報収集および意見交換を実施した。主に、ネパール、タイから来日している女性やその家族からの聞き取り調査、医療通訳者および外国人医療に携わっている医療者からの聞き取り調査を行った。それにより、彼女らの受療行動の複合的な決定要因やその背景、また日本の医療側の構造的な傾向が明らかとなった。初年度となるH23年度は、国内における在日外国人女性向けの政策や保健サービスの現状について、当該研究者、医療通訳者やNPOなどから聞き取り、地方自治体での文献資料などからも情報収集および意見交換を行った。現在、医療施設において医療通訳を雇用しているところは極僅かであり、またあっても、主要言語の通訳に限定されており、ネパール語やタイ語の医療通訳はほとんど見当たらない。よって、受療者の知り合いやコミュニティリーダーという自助努力によって、アジア女性は受診している状況が伺えた。そのような中、医療通訳の人材育成とシステム化に向けて、2009年に医療通訳士協議会が設立されたことで、今後の動向に注目を要する。研究計画として、在日外国人女性、特にネパール、タイの女性が多数居住する地域での調査を行うため、調査地の選定にかかわる情報収集、関連団体のミーティングやなどに参加をし、調査のための環境整備を行いつつあるが、これは次年度も引き続き実施し調査の準備を行う。出身国(ネパール、タイ)の国外在住女性への医療サービスや政策についての現状について、現地調査が未実施のため、来年度に関係機関と調整のうえ実施できるよう計画したいと考える。遅れていた当該国の調査は進みられたが、本国内においての調査の実施について、対象選定に時間がかかり、本調査がやや遅れている。初年度に行う予定であったネパール、タイへ、出身国の国外在住女性に対する政策やサービスについての調査が、年度内にできず遅れている。相手国の関係機関との調整が不十分であったこと、出張機関が確保できなかったことなどが理由としてあげっれる。次年度には実施できるよう環境整備中である。最終年でもあるので、国内調査を実施、分析するとともに、関連する専門家とともに研究会を開催する方向で進めている。次年度は、引き続き、国内のアジア女性が多く居住するコミュニティ調査地の選定にかかわる情報収集、関連団体のミーティングやなどに参加をし、調査のための環境整備を行い、実際に医療行動調査を終了するまでを目標とする。また、女性の出身国(ネパール、タイ)における国外在住女性への保健政策についての把握も、現地関連機関と調整のうえ実施し、国内調査を行う際の参考データとする。国内調査にかかる調査費、及び研究会費、研究協力者謝礼、交通費などに充てる。国内における在日ネパール・タイ女性において、質問紙法を用いての医療受診状況や医療行動状況について調査を進める。研究費はそのための研究会、調査費、研究協力謝礼などに充てる。女性の出身国(ネパール、タイ)における国外在住女性への保健政策についての把握にかかる交通費および謝礼に充てる。
奈良県内におけるオオサンショウウオの分布調査と繁殖生態の研究

2013年4月6月初旬、調査申請を調査地域(桜井市・橿原市・明日香村・大淀町・御所市・葛城市・高取町・吉野町・東吉野村)の教育委員会に申請し許可を受け調査を実施した。5月中は、各市町村の郷土史等文献調査を行った。その結果、生息の確認が記述されている桜井市(初瀬川、栗原川、寺川)・橿原市(飛鳥川、米川)・大淀町(竜門川、吉野川)・御所市(葛城川、曽我川)・吉野町(吉野川)・東吉野村(高見川)を中心に、6月10日から9月30日の期間で、オオサンショウウオの分布調査を聞取り、カニカゴによるトラップでの捕獲(33か所、355回)、夜間(午後7時10時)に河川内での捕獲作業(初瀬川3回、飛鳥川3回、寺川2回、竜門川3回)によって行った。更に、吉野町の吉野川では目撃場所(水深約2メートル)約500m2をスク一バダイビングによる潜水調査を昼間に実施した。延べ潜水時間は、3時間であった。結果、捕獲はできなかったが吉野町(紀ノ川水系吉野川)・東吉野村(同高見川)・桜井市(大和川水系初瀬川、同寺川)での生息の可能性が明らかになった。また、今回は調査申請をしていなかったが十津川村(新宮川水系十津川)や天川村(同天ノ川、弥山川)での生息確認の情報もそれぞれの地元の方から頂いた。今後、調査の申請を行い、調査を進めたい。繁殖生態は、木津川水系で行う予定で県の調査に同行し生息場所の特定を試みた。7月初旬の調査では、外鰓を持つ幼生(全長15cm)が見つかり調査地域で繁殖していることが明らかになったが、その後繁殖巣穴を発見できなかったため繁殖生態を観察することができなかった。これについては、今後も繁殖巣穴を特定し観察を続けていきたい。
冠詞選択のプロセス・モデルの構築とフローチャートシートを用いた冠詞指導の効果

冠詞選択に関する有名なプロセスモデルのうち、Master (1990)のモデルと類似したプロセス・モデルを使用して、日本人英語学習者が冠詞選択を行っていることを発見した。そのモデルに従い、なぜ日本人学習者が正しい冠詞の選択が出来なかったかを分析した結果、無冠詞や不定冠詞に関しては,学習者は指示対象物を「個別的」なものと考えた場合には,排他的に「一般的」なものを指さないと考え,定冠詞を選択した可能性があることが判明した。また、最近の第二言語習得研究のモデルと異なり、「定・不定」だけでなく、「一般性」の基準を考慮しないと不可算名詞・抽象名詞の場合の冠詞選択の説明が困難であることを示した。これまでも冠詞の学習と指導に関する研究は行われてきた。例えば、冠詞指導の効果に関する研究(例:Master, 1994; Takahashi, 2010)がなされ、指導の効果が報告されていたが、冠詞選択の過程(プロセス)に関するものではなかった。同様に、Cho and Kawase(2011)は、認知言語学の知見を取り入れて、典型的な可算名詞と不可算名詞との違いを学習者に教えることにより、冠詞選択の正確さを増すことができることを示したが、彼らの研究も冠詞選択の過程(プロセス)に関するものではなかった。それ以外にも、学校現場での冠詞指導の立場からではなく、第二言語習得研究の観点から、「特定性」が学習者の冠詞選択の判断に及ぼす影響を調査したもの(例:Ionin, Ko & Wexler, 2004; Parrish, 1987; Thomas, 1989)があったが、それらの研究も、冠詞選択の過程(プロセス)に関するものではなかった。そこで、本研究では、冠詞選択問題による調査と冠詞選択に関係する要因(名詞や指示対象物が、それぞれ、可算かどうか、定かどうか、特定かどうか、個別かどうか、具象的かどうか、聞き手に何を指しているか知られているか、同定可能か、唯一か)に関する質問紙調査を20名の調査協力者を対象に実施し、どのようなプロセスで冠詞の選択が行われているかを調査した。その後、得られたデータを最も的確に説明できる冠詞選択のプロセス・モデルをパス解析(AMOS使用)や決定木分析(R使用)を用いて分析した。その際、冠詞選択のプロセスに関してこれまで先行研究で提案されている4つの主要なモデルを分析の対象とした。分析の結果、日本人英語学習者の冠詞選択プロセスが、Master(1990)によって提案されたモデルと最も一致することを示した。研究計画に沿って1年目の計画はほぼ順調に進展している。冠詞の選択過程を調査するための問題作成及び実施が完了し、調査結果の分析も完了している。分析した結果は、学会で口頭発表し、また、発表した結果は論文としてまとめ、2016年3月に全国誌(査読あり)に掲載されている。ただし、平成28年度の調査に使用する問題作成がまだ完成しておらず、鋭意作成しているところである。平成27年度に、パス解析や決定木分析を用いて妥当性を検証した冠詞選択のプロセス・モデルに沿って、冠詞選択に必要な判断をする際、学習者が困難を持った判断項目を分析し、その要因を明らかにした。H27年度の調査データに基づき、冠詞選択が困難だった問題項目、具体的には、プロセス・モデルに沿って正確な冠詞判断ができていない問題項目を対象に記述分析及びコレスポンデンス分析を行った。分析の結果、無冠詞が正しく選択できない原因として、学習者は、指示が「一般的」と「個別的」の二者択一でなければならないという誤った前提の下、名詞が言及しているものが「個別的」な事物ではないと判断したときにはどのような状況でも定冠詞を誤って使用する可能性が示された。また、冠詞選択に必要な判断が間違っているのに、正しい冠詞を使用できる原因として、指示が「個別的」と判断された場合には、それが「一般的」な意味で使用されているかどうかに関わらず、不定冠詞が使用されるためである可能性が示された。最後にクラスター分析を用い、学習者を英語能力に基づいて高低群に分けたところ、英語能力の低い学習者(大部分を占める)は「特定かどうか+聞き手に知られているか」という基準で定冠詞の選択を行うが、英語学力が非常に高い学習者の場合には、「唯一かどうか+聞き手に知られているか」という基準で定冠詞の選択を行っている可能性があることが明らかになった。以上の研究結果は、冠詞選択をする際に与える指示(冠詞選択をする上でのヒント)の適正化に役立つと考えられ、その点で研究の意義が十分あったと考えられる。平成28年度の研究計画に沿って、おおむね予定通りに調査を実施した。調査結果に基づき、原稿はすでに執筆しており、平成29年度に英語教育関係の学会誌に投稿の予定である。ただし、冠詞選択フローチャートの作成が遅れており、そのため調査の実施が遅れている。日本人英語学習者は不可算名詞・抽象名詞における定冠詞の使用を苦手としていることがこれまでの調査でわかっている。その原因としては、定(definite)かどうかの基準が曖昧で、はっきりとせず、定冠詞使用条件の判断が困難であることが考えられる。教育文法の観点から考えると定冠詞使用の条件は明瞭で単純なもので、日本人英語学習者が迷わず適用できる基準である必要がある。

そのため、本研究では不可算名詞や抽象名詞の場合における、定冠詞の選択基準として最適な基準を見いだすことを目的として調査を行うこととした。The Fluctuation Hypothesis (Ionin, Ko & Wexler, 2004)を含め、現在主流の考えによれば、名詞の可算性に関係なく、「唯一性」の基準(ある状況や場面の中で、指示対象物が話し手と聞き手にとって唯一のものとして特定可能かという基準)で定冠詞の選択が可能だと主張されている。しかしながら、不可算名詞や抽象名詞は、境界性や個別性が乏しいため、唯一性の基準を適用することが困難であり、もし、唯一性が不可算名詞や抽象名詞の場合には適用しにくいのであれば、別の基準が必要であることになる。本研究では、英語の母語話者の子どもが用いている「一般的・特定的」の基準を代替の基準として適用する可能性について検証した。その結果、「唯一性」の基準で不可算名詞・抽象名詞における定冠詞の選択を説明する問題点があることがわかった。逆に、「一般的・特定的」の基準を用いることに妥当性があることを示した。最後に、調査結果から得られる教育的示唆についても考察した。冠詞選択に関する有名なプロセスモデルのうち、Master (1990)のモデルと類似したプロセス・モデルを使用して、日本人英語学習者が冠詞選択を行っていることを発見した。そのモデルに従い、なぜ日本人学習者が正しい冠詞の選択が出来なかったかを分析した結果、無冠詞や不定冠詞に関しては,学習者は指示対象物を「個別的」なものと考えた場合には,排他的に「一般的」なものを指さないと考え,定冠詞を選択した可能性があることが判明した。また、最近の第二言語習得研究のモデルと異なり、「定・不定」だけでなく、「一般性」の基準を考慮しないと不可算名詞・抽象名詞の場合の冠詞選択の説明が困難であることを示した。5月末、遅くとも6月中には平成28年度の調査に用いる冠詞の問題作成を行い、7月中には調査を実施したい。進行が遅くなったのは、大学内の仕事に追われ、問題の作成協力者との日程調整が困難だったためだったが、今後は日程調整については特に大きな支障がない見込みであり、時間の重点的な割り振り等を含め、今年度の計画実施がスムーズに進むよう配慮する予定である。平成29年度は、平成28年度までの研究結果に基づき、冠詞選択のフローチャートを作成し、その効果を調査する予定である。具体的には、平成27年度と同等のテストを準備し、以下の3つの条件下で、冠詞選択の効果を比較する。条件1:冠詞選択のフローチャートシートのみを渡され、冠詞の選択問題に解答する。条件2:冠詞選択のフローチャートシートの使い方について、例題を使って10分程度説明した後に、冠詞の選択問題に解答する。条件3:冠詞選択フローチャート無しで、冠詞の選択問題に解答する。英語教育大学内の仕事に追われ、問題の作成協力者との日程調整が困難だったため、平成28年度調査用の問題作成が作成できず、また、作成した問題の英文校正の謝金の支払いが発生しなかったため、人件費・謝金額が0円となり、そのため次年度使用額を生じることとなった。調査で用いる冠詞フローチャートの作成が遅れているために、調査実施が出来なかった。そのため、フローチャートのチェックのための謝金や調査協力者への謝金の支払いがなかったため。5月末、遅くとも6月中には平成28年度の調査に用いる冠詞の問題作成を行い、前年度使用予定だった人件費・謝金を使用する予定である。
脂肪細胞特異的に生物時計の機能をかく乱したトランスジェニックマウスの作製と解析

脂肪細胞の機能発現は栄養条件などの環境因子さらには生体内リズムが引き金になっていると考えられる。そこで脂肪細胞分化ならびに脂肪細胞機能の制御に関与する転写因子をbHLH/PASファミリーを中心に検索したところ体内時計の調節を司る転写因子であるBrain-Muscle Arnt Like Factor 1(BMAL1)の発現が脂肪細胞分化とともに増加することを見出した。これらの結果を基に脂肪細胞において他の末梢臓器と同様の体内時計システムが構築されていることを明らかにした。さらにはBMAL1が生体リズムの調節のみならず脂肪細胞における脂質代謝の制御に関わることを明らかにした。次いでBMAL1を脂肪細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスの作製を試みた。本実験において導入したBMAL1タンパク質の細胞内における発現を確認するためにマウスBMAL1cDNAのC末端側にFLAG配列を導入した。次いでBMAL1cDNA、FLAG配列ならびに3'ポリアデニレーションシグナルを含むDNAをマウスアディポネクチンプロモーター/エンハンサー領域を含むプラスミド中にサブクローニングした。得られたコンストラクトについて塩基配列を解析し、挿入方向が確認した後、aP2プロモーター/エンハンサー、BMAL1、FLAG配列ならびにポリアデニレーションシグナルを含む断片を切り出し、アガロースゲル電気泳動により精製した。精製・抽出したDNA断片を以下に述べる方法でC57BL/6Jマウス受精卵(約300個)へとインジェクションした。18匹のマウスの出産を確認し、サザンプロティング法ならびにPCR法により目的遺伝子を持つマウスの存在を確認した。脂肪細胞の機能発現には摂食条件、栄養条件などの環境因子さらには生体内リズムが引き金になっていると考えられる。そこで脂肪細胞分化ならびに脂肪細胞機能の制御に関与する転写因子をbHLH/PASファミリーを中心に検索したところ体内時計の調節を司る転写因子であるBrain-Muscle Arnt Like Factor 1 (BMAL1)の発現が脂肪細胞分化とともに増加することを見い出した。さらにヒト間葉系幹細胞を脂肪、軟骨および骨へと分化させたところ、脂肪細胞への分化時のみBMAL1の発現上昇が観察された。さらには昨年度までの検討においてBMAL1が脂肪細胞における脂質代謝の制御に関わることを明らかにした。そこで平成16年度においてはBMAL1(480)を脂肪細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスの作製を試みた。本実験において用いるBMAL1(480)タンパク質の細胞内における発現を確認するためにマウスBMAL1(480)cDNAのC末端側にFLAG配列を導入した。次いでBMAL1(480)cDNA、FLAG配列ならびに3′ポリアデニレーションシグナルを含むDNAをマウスaP2プロモーター/エンハンサー領域を含むプラスミド(aP2-Pro ; Dr. Speigelman, Harvard U.より分与済)中のSmaI部位(aP2プロモーター/エンハンサー部位の下流に存在)にサブクローニングした。得られたコンストラクトについて塩基配列を解析し、挿入方向が確認した後、aP2プロモーター/エンハンサー、BMAL1(480)、FLAG配列ならびにポリアデニレーションシグナルを含む断片をNotIおよびClaIにより切り出し、アガロースゲル電気泳動により精製した。そこで脂肪細胞分化ならびに脂肪細胞機能の制御に関与する転写因子をbHLH/PASファミリーを中心に検索したところ体内時計の調節を司る転写因子であるBrain-Muscle Arnt Like Factor 1(BMAL1)の発現が脂肪細胞分化とともに増加することを見い出した。そこで平成17年度においてはまず高脂肪食負荷マウスにおいて脂肪組織特異的にBMAL1の発現が増加していることを見いだした。

さらに詳細な検討をしたところBMAL1はアラキドン酸の代謝であるプロスタグランジン類により発現調節を受けることを明らかにした。次いでBMAL1を脂肪細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスの作製を試みた。本実験において導入したBMAL1タンパク質の細胞内における発現を確認するためにマウスBMAL1cDNAのC末端側にFLAG配列を導入した。次いでBMAL1cDNA、FLAG配列ならびに3'ポリアデニレーションシグナルを含むDNAをマウスアディポネクチンプロモーター/エンハンサー領域を含むプラスミド中にサブクローニングした。得られたコンストラクトについて塩基配列を解析し、挿入方向が確認した後、aP2プロモーター/エンハンサー、BMAL1、FLAG配列ならびにポリアデニレーションシグナルを含む断片を切り出し、アガロースゲル電気泳動により精製した。精製・抽出したDNA断片を以下に述べる方法でC57BL/6Jマウス受精卵(約300個)へとインジェクションした。24匹のマウスの出産を確認し、サザンブロティング法ならびにPCR法により目的遺伝子を持つマウスの存在を確認した。