hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高機能発酵食肉製品の開発研究

機能性を有し日本人に受け入れられる発酵食肉製品はあまり開発されていない。そこで、欧州の発酵ソーセージ類から乳酸菌の選別を試み、亜硝酸および食塩耐性を有する菌株を見出した。さらに、それら菌株の種を同定し、高い食肉タンパク質分解能をもつ乳酸菌を用いて高機能発酵食肉製品の製造を試みた。その結果、食塩・亜硝酸耐性が見られた全60菌株中、発酵食肉製造に有望なLactobacillus(L.)sakei、L.curvatus種は、L.sakeiが2株(No.3、No.23)、L.curvatusが1株(No.28)存在した。これら3株のうち、L.sakeiNo.23とL.curvatusNo.28に高い筋肉タンパク質ミオシンBの分解性が見られた。この2株をそれぞれ用いて製造した製品は、コントロールに比べ、乳酸菌の増殖やpH低下が見られ、大腸菌群などの汚染も抑制された。これらの製品は、筋原線維タンパク質の分解に伴う機能性ペプチドや遊離アミノ酸の増加、高い抗酸化活性と血圧上昇抑制作用も認められ、官能評価でも高い評価をうけた。近年、保健的な機能性を有する多くの食品が開発されている。畜産食品においては、とくに乳製品の発酵乳を中心に機能性食品の開発研究が盛んに行われている。一方、食肉は栄養豊富な食品として古くから認識されてはいたが、機能性食品という観点からの開発研究のアプローチは遅れていた。そこで、良質なタンパク質等を多く含む食肉を発酵させることにより、高い機能性を有する発酵食肉製品の開発を行うことが本研究の目的である。まず、古くから発酵食肉製品がごく一般的な食品として親しまれてきた欧米の生ハムや発酵ソーセージ類から7種類を選別し、それらの製品の機能性を解析した。さらに、それらから発酵食肉製品製造に利用可能な乳酸菌の単離を試みた。具体的には、7種類の発酵食肉製品の抗酸化作用の測定、血圧上昇抑制効果(ACE阻害活性)の測定を行い、市販の発酵食肉製品について発酵による生理活性機能の発現に関する基礎的知見の収集を行った。その結果、どの発酵食肉製品からも抗酸化活性が観察されたが、発酵ソーセージのスモークパンチェッタから0.722μmol/g Trolox相当量の非常に高い抗酸化活性が認められた。一方、ACE阻害活性に関しては、いずれの発酵食肉製品も同程度の高い活性を示した。食肉製品製造のためには、低温で増殖可能で、耐塩性を有しさらに亜硝酸耐性もある菌株を選定する必要がある。そこで、これら7種類の発酵食肉製品から乳酸菌の分離を試みた結果、77菌株の乳酸菌を分離できた。その後、食塩(5%)耐性を確認した結果、成長阻害率90%以上の乳酸菌を36菌株選抜できた。現在、これら36菌株の乳酸菌の亜硝酸Na(0.020.05%)への耐性確認実験を継続している。次年度は、食塩耐性や亜硝酸Na耐性を有し、さらに機能性ペプチドを産生できる菌株を選定し、製造に使用可能な保有する乳酸菌を併用して、新規高機能性をもつ発酵食肉製品の開発を試みる予定である。良質なタンパク質等を多く含む食肉を発酵させることにより、高い機能性を有する発酵食肉製品の開発を行うことが本研究の目的である。そこで、古くから発酵食肉製品がごく一般的な食品として親しまれてきた欧米の生ハムや発酵ソーセージ類から7種類を選別し、それらの製品の機能性を解析した。具体的には、7種類の発酵食肉製品の抗酸化活性の測定、血圧上昇抑制に関与するACE阻害活性の測定を行った。これら7種類の製品から乳酸菌の分離を試みた結果、高機能な発酵食肉製品製造のための乳酸菌26菌株を分離できた。乳酸菌の同定を試みた結果、8菌株がLactobacillus(L.)属で、L、sakeiとL.curvatusの2種類の乳酸菌であることが認められた。これらは食肉製品製造のために必要な条件である、低温で増殖可能で耐塩性(5%)を有し、さらに亜硝酸Na耐性(0.020.05%)も有する菌株であった。そこで、L、sakeiとL.curvatusの2菌株を混合カルチャーとして用いることにし、製品製造に必要な大量粉末を調製して発酵ソーセージの製造を試みた。

出来上がった製品は、国産品はもとより海外の発酵食肉製品と比較しても高い生理活性が認められた。次年度は、引き続き食塩耐性や亜硝酸Na耐性を有し、さらに機能性ペプチドを産生できる菌株の組み合わせと添加割合を検討することにより、高機能性をもつ発酵食肉製品の開発を試みる予定である。畜産食品の消費量は、ここ半世紀の間に急増したが、これは、我が国が世界にまれな長寿国となった理由の一つと考えられている。今後、さらなる高齢化社会に向けて、健康維持機能を強化した高品質・高機能な食肉製品の開発研究が求められている。そこで、良質なタンパク質等を多く含む食肉を発酵させることにより、高い機能性を有し、日本人の食味性にも合う発酵食肉製品の開発を行うことが本研究の目的である。まず、古くから発酵食肉製品がごく一般的な食品として親しまれてきたヨーロッパの発酵食肉製品から7種類を選別し、高い抗酸化活性や血圧上昇抑制作用を有し、さらに発酵食肉製品製造に利用可能な食塩耐性および亜硝酸塩耐性を有する乳酸菌を単離した。各菌株は16s-rDNAの解析により菌種を同定し、RAPD解析により菌株間の相同性を調べた。高機発酵食肉製品製造への適応性を、筋肉タンパク質ミオシンBの分解能により評価した。亜硝酸塩・食塩耐性が見られた全60菌株中、発酵食肉製造に有望なLactobacillus(L)sakei、L curvatus種は、L sakeiが2株(No.3, No.23)、L curvatusが1株(No.28)存在した。これら3株のうち、L sakeiNo.23とL curvatusNo.28に高い筋肉タンパク質のミオシンB分解活性が見られた。この2株をそれぞれ用いて製造した製品は、コントロールに比べ、乳酸菌の増殖や製品のpH低下が見られ、大腸菌群などの汚染も抑制された。これらの製品は、筋肉タンパク質の分解に伴う高い抗酸化活性と血圧上昇抑制作用や呈味性遊離アミノ酸の増加も認められ、官能評価でも高い評価をうけた。これら2株を併用して製造すると、さらに生理活性と日本人に受け入れられる嗜好性を高めた製品の製造が可能であると考えられる。本年度の研究で、高機能発酵食肉製品製造に必要な乳酸菌の選別を行い、製品製造に必要な乳酸菌の大量粉末を調製して試作品を製造することができた。また、出来上がった製品の生理活性を測定した結果、高い機能性を有することが認められている。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、食塩耐性や亜硝酸Na耐性を有し、さらに機能性ペプチドを産生できる菌株の組み合わせと添加割合を検討することにより、高い機能性をもつ発酵食肉製品の開発を試みる予定である。
傾斜弾性率PVAゲルによる生体軟骨のモデル化

本申請者は,低摩擦・長寿命・衝撃吸収性という点から生体関節に注目し,この潤滑機構を取り込んだ高性能軸受構の実現を検討している。生体関節の上記特徴は「軟骨そのものの特性」と「軟骨の構造が傾斜機能構造であること」の2点に起因しているものと考えられる。そこで,本研究では生体軟骨と極めて類似した物理特性を有するPVAゲルを用いて,特に弾性率に関して傾斜構造を有する積層PVAゲルを作成し,変形挙動・摩擦挙動に対する効果について知見を得ることを目的とする。初年度である平成11年度は,導入した高圧滅菌器を用いて2層型積層PVAゲルの試作と基礎的な評価を行ったところ,疲労挙動自体に損傷/回復がくり返し生じていると考えられる知見が得られた。そこで,平成12年度は損傷/回復過程に関する詳細な観察および検討を優先し,これをもとに多層積層PVAゲルの変形挙動・摩擦挙動を研究室現有の多目的摩擦試験装置による摩擦試験を通じて明らかにして行くことを試みた。しかし,材料の作製と試験において障害が生じ,年度内に解決できなかった。これは,多層化の過程において層同士の溶融が生じ,構造が明確な試料の作製に成功しなかったこと,また,2層型であっても層厚さをより厚くした試料では摩擦試験時に試験機が大きな共振を生じてしまい試験そのものが遂行できなかったこと,が主な原因である。年度内に多層型PVAゲルの挙動を評価することができなかったが,今後も材料の作製と実験の遂行を試みる予定である。本研究では生体軟骨を極めて類似した物理特性を有するPVAゲルを用いて,特に弾性率に関して傾斜構造を有する積層PVAゲルを作成し,変形挙動・摩擦挙動に対する効果について知見を得ることを目的とする。平成11年度は,積層PVAゲルの試作と基礎的な評価を実施した。PVAゲルは、生体軟骨のような連続的な弾性率が変化した材料として作成することが困難であるため,弾性率の異なるシート状ゲルを積層して擬似的に傾斜機能材料化することが第一課題である。ここで、積層界面そのものの存在が影響することも考慮する必要があるため、単層試料、同一材料を2層積層した試料、異種材料を積層した2層積層材料の3種類を作製し、滑り摩擦試験中の摩擦係数計測、および、表面損傷状態の観察を実施した。現段階では、本年度導入した高圧滅菌器を用いた試料作製により試料の弾性率のばらつきがバッチ間で低減できたこと、単層試料よりも同一材料を2層積層した試料のほうが低摩擦実現には有効であると考えられる実験結果が得られているが、その原因については検討中である。
サルコペニアCOPDの身体活動量に関する研究―新しい評価法と向上への取り組み―

3軸加速度計により測定した体幹加速度から求めたLissajous Index (LI)により,サルコペニアCOPDと健常者の歩行時体幹の動きの左右対称性を比較した.対象は,COPD 16名(平均年齢71.3±9.2歳),健常者21名(平均年齢63.3±2.0歳)とした.健常者の平均LI=21.1±14.1%であり,COPD患者の平均LI=34.2±19.2%とCOPDにおいて有意に大きかった(p<0.05).COPDのLIと片脚立位時間の間に有意な負の相関関係が認められた(p<0.05).サルコペニアCOPDの歩行のバランス能力の評価指標として体幹加速度波形を用いたLIの有用性が示唆された.3年計画の1年目であるが,概ね順調にデータの集積と解析ができている.2年目は症例数のさらなる組み入れることに努める予定である.本年度は,サルコペニアCOPDの身体活動量に関連して,COPD患者の歩行時のバランス能力を新しく評価する方法を開発することを目的として研究を行った.体幹部加速度から求めたLissajous Index(LI)を用いCOPD患者の歩行時体幹の左右対称性を評価しLIの有用性を検討することを第一の目的とした.COPD患者16名,健常者21名を対象とした.3軸加速度計を腰部に装着し10mを2回歩行した.左右・上下加速度からLIを求め,COPD患者の呼吸機能,下肢筋力,片脚立位保持時間を測定した.使用した機器は3軸加速度計付き歩行分析計MG-M1110(LSIメディエンス,東京)であり,寸法は縦75mm,横50mm,幅20mm,質量約120gである.MG-M1110は10msecごとに加速度を検知し,上下,左右,前後方向の加速度をそれぞれ測定する.解析装置ゲイトビューMG-M1110-PCTM(LSIメディエンス,東京)に測定した加速度を読み込み図表ソフトMicrosoft excelに10msecごとの加速度の数値を取り出す.Lissajous Figure(LF)の作成方法は,10m歩行の加速度データから計測開始と終了のステップを1歩ずつ除外したデータを使用した.上下方向の加速度をY軸(縦軸)に,左右方向の加速度をX軸(横軸)にとって,excelを用いて散布図を描く.加速度から得られたLFを示す.COPD患者のLIの検者内信頼性と妥当性,LIと身体機能評価との関連を検討した.その結果,COPD患者におけるLIの検者内信頼性が認められ,系統誤差はみられなかった.平均LIはCOPD患者34.2±19.2%,健常者21.1±14.1%で,健常者よりもCOPD患者において有意にLIが大きかった.COPD患者のLIは片脚立位保持時間と有意な相関を認めた.以上より,COPD患者の歩行のバランス能力の評価指標として体幹加速度波形を用いたLIの有用性が示唆された.1年目は,COPDの身体活動性を新しく評価する指標を考案した.2年目は,COPDの身体活動性に重要な影響を与える歩行時のバランスを可視的かつ定量的に評価する新しい測定方法を開発した.最終の3年目は,以上の成果を踏まえて,サルコペニアCOPDの評価と改善に向けて新しい介入方法を考案,実施する予定である.本研究は,サルコペニアCOPDにおいて,呼吸困難感を指標とする低強度運動療法および抗炎症作用を有する補助食品を併用する栄養リハビリの有用性を明らかにすることを第一の目的とした.次に,包括的なプログラムを作成し,栄養リハビリによりCOPD患者における運動耐容能,身体活動性,HRQOL,ADLを向上させることを第二の目的とした.サルコペニアCOPD患者において,栄養リハビリとしての運動療法と栄養補給の併用効果を検証した.対象者に対して栄養補助療法と運動療法を12週間行い,介入前後に行った諸指標を比較検討した.評価項目は,3日間食事調査,身体組成測定,生化学検査,呼吸筋力ならびに大腿四頭筋筋力測定,6分間歩行距離試験,健康関連QOL(CRQ)である.食事調査は,参加者に連続した3日間の食事を目安量記録法で記入してもらい,その食事記録から摂取エネルギー量を算出した.%TSF,%AC,%AMC算出は,日本人の新身体計測基準値(JARD2001)を基準とした.さらに,同データからCOPDの病期分類別の検討も行った.その結果,栄養療法および運動療法併群において,エネルギー充足率と%TSF,プレアルブミンが有意に増加した.さらに,COPDの病期分類別の比較では,軽中症群のFFMIが有意に増加し,重症群では体脂肪率が有意に増加しTNF-αが有意に減少した.次に,安定期COPD患者において,加速度計を用い1日の歩数をフィードバックしながら栄養リハビリを1年間実施したところ,1日の歩数,立位・歩行時間,歩行速度,姿勢変換回数などの身体活動が有意に向上した.本研究の結果,低強度運動と栄養補給の組み合わせは,経過中にエネルギー消費量増加と摂取量低下により体重減少を来すサルコペニアCOPD患者に対する有効な治療選択の一つであり,さらに,栄養リハビリの果たす役割が非常に大きいことが示唆された.

3軸加速度計により測定した体幹加速度から求めたLissajous Index (LI)により,サルコペニアCOPDと健常者の歩行時体幹の動きの左右対称性を比較した.対象は,COPD 16名(平均年齢71.3±9.2歳),健常者21名(平均年齢63.3±2.0歳)とした.健常者の平均LI=21.1±14.1%であり,COPD患者の平均LI=34.2±19.2%とCOPDにおいて有意に大きかった(p<0.05).COPDのLIと片脚立位時間の間に有意な負の相関関係が認められた(p<0.05).サルコペニアCOPDの歩行のバランス能力の評価指標として体幹加速度波形を用いたLIの有用性が示唆された.平成28年度は栄養療法および低強度療法の併用プログラムの検討を行う.呼吸困難感を指標とした運動療法の効果を検討する目的で,サルコペニアCOPD患者において呼吸困難感を指標とした運動療法の検討とメカニズムを明らかにする.次に,抗炎症作用が証明された成分を含む補助食品を用い栄養補助療法を併用して運動療法を行い,その効果を検証する.次に,在宅における継続率を上げるためのリハプログラム作成するために,在宅における継続性の高いリハプログラムの検討する.まず,身体活動量,ADL,健康関連QOL,在宅実施率,などの測定を行い,継続性の高いリハプログラムに関して検討する.さらに,高齢&#8226;重症の身体活動量の評価とリハ・プログラムの効果の検証として,平成27年度の研究成果をもとに,実施率・継続率の最も有効なプログラムを作成実施する.本プログラムによる呼吸リハ施行後の健康関連QOL,ADL,医療費の削減効果,生存率の延長などを検討する.最終年度の平成29年度には,在宅栄養リハビリ・プログラムの普及とその効果の検証を目的とする.平成28年度の研究で確立された在宅呼吸リハ・プログラムの普及に努め,サルコペニアCOPD患者における栄養療法と低強度運動療法併用の身体活動量,呼吸機能,運動耐容能,QOL・ADLに及ぼす効果に関して秋田県内の関連施設において検証する平成29年度は,栄養療法および低強度療法の併用プログラムすなわち在宅栄養リハビリ・プログラムの普及とその効果の検証を目的とする.呼吸困難感を指標とした運動療法の効果を検討する目的で,サルコペニアCOPD患者において呼吸困難感を指標とした運動療法の検討とメカニズムを明らかにする.次に,抗炎症作用が証明された成分を含む補助食品を用い栄養補助療法を併用して運動療法を行い,その効果を検証する.次に,在宅における継続率を上げるためのリハ・プログラム作成するために,在宅における継続性の高いリハプログラムの検討する.まず,身体活動量,ADL,健康関連QOL,在宅実施率,などの測定を行い,継続性の高いリハプログラムに関して検討する.さらに,高齢かつ重症COPDの身体活動量の評価とリハ・プログラムの効果の検証として,平成27および28年度の研究結果をもとに,実施率・継続率の最も有効なプログラムを作成実施する.本プログラムによる呼吸リハ施行後の健康関連QOL,ADL,医療費の削減効果,生存率の延長などを検討する.最終年度の平成29年度には,在宅栄養リハビリ・プログラムの普及とその効果の検証を目的とする.平成27および28年度の研究で確立された在宅呼吸リハ・プログラムの普及に努め,COPD患者における栄養療法と低強度運動療法併用の身体活動量,呼吸機能,運動耐容能,QOL・ADLに及ぼす効果に関して秋田県内の関連施設において検証する.呼吸リハビリテーション研究成果を発表する学会出張が少なかったためである.次年度は,研究成果を発表するために,学会出張を多くする予定である.研究発表を行う学会出張(国外,国内)を行う機会が少なかったためである.次年度は,研究成果を発表するために,学会出張を多くする予定である.
天然薬物を素材としたがん放射線治療における副作用軽減薬の開発

本研究では天然薬物から得られる含有成分およびそれらの誘導体を用い、各細胞へのX線照射における防護あるいは増感作用試験を行う。次に、有望な化合物について作用メカニズム解析を進め、正常細胞選択的なX線防護作用成分およびがん細胞選択的なX線増感作用化合物を見出し放射線治療における副作用の軽減薬としての候補物質を提案することを目的とする。本年度は、アマチャ発酵葉および花部の成分であるイソクマリンthunberginol Gおよびフタリドthunberginol Fなどに有意なX線防護作用があることを見出したことから、それらの関連化合物である3-フェニルクマリン誘導体を約20種合成し活性の評価を行った。その結果、8位に水酸基を有する3-フェニルクマリン誘導体等に有意な防護作用があることを見出した。防護作用を示した化合物群は、ヒト正常線維芽細胞に対して細胞毒性を有しないことが明らかになった。また、thunberginol GおよびFなどが、弱い抗酸化作用しか示さないことやpUC19DNA開裂試験の検討からDNA保護作用を有することなどを明らかにした。以上から、これらの化合物はX線照射によって惹起されるヒドロキシルラジカルなどの活性酸素に対する防護作用以外の作用メカニズムを有することが考察された。一方で、クマリン誘導体の一つが有意なX線増感作用を示すことを明らかにした。また、活性が期待できるトリテルペンなどのアグリコン部の3位に着目して、3位の置換基を変換した15種の誘導体を合成するとともにヒガンバナ科アサツキ全草、ニラ全草、アカネ科アカネ根部、アブラナ科ホソバタイセイ根部、キンポウゲ科クロタネソウ種子およびスイレン科コウホネ根部から50種類以上の多様な化合物を単離し得られた化合物の活性評価を進めた。生薬アマチャからクマリン誘導体成分の単離を進めるとともにクマリン誘導体やオレアナン型およびルパン型トリテルペン誘導体の合成を行った結果、特に3-フェニルクマリン誘導体等が有意なX線防護作用を示すことなどを見出し構造活性相関に関する知見を得ることができた。また、有意なX線防護作用を示したイソクマリン誘導体thunberginol Gの作用メカニズムの一部を明らかにすることができた。さらに、数種の天然薬物から50種類以上の多様な化合物を見出すとともに、幾つかの誘導体を合成することができた。昨年度に引き続きメラノーマ細胞B16-F10を注入したモデルマウスに対するX線増感作用について検討を行うなど本年度の当初計画はおおむね順調に進展しているといえる。有望なイソクマリン誘導体thunberginol Gおよびフタリドthunberginol Fに関しては、量的確保を進めるともに、in vivo試験およびさらに詳細に作用メカニズムについて検討を行う。また、クマリン、トリテルペンなど有意な作用を示した化合物の化学誘導を引き続き行うとともに、構造活性活性相関について詳細な検討を進める。また、これまでに得られている化合物の活性評価を進めるともに天然薬物から活性化合物の探索を引き続き実施する。さらに、活性化合物のin vivo試験および作用メカニズムの解析研究を継続して実施する。本研究では、植物資源ライブラリーの中から有用だと判断される天然薬物を厳選・探索資源とし、X線照射におけるin vitro試験により素材を絞り込み、活性を指標に天然薬物エキスの分離・精製を進め、正常細胞選択的なX線防護作用成分およびがん細胞選択的なX線増感作用成分を見出す。次に、発見した活性成分の誘導体合成による構造活性相関の解析、in vivo試験、作用メカニズム解析をもとに、天然薬物由来の新しい放射線治療における副作用の軽減薬としての候補物質を提案することを目的とする。今年度は、アマチャ(Hydrangea macrophylla var. thunbergii)発酵葉および花部、キンモクセイ(Osmanthus fragrans var. aurantiacus)花部、クロタネソウ(Nigella damascena)種子からイソクマリン誘導体、クマリン誘導体、トリテルペン、ジテルペンを単離するとともに活性評価のため幾つかの誘導体を合成した。また、数種のクマリン誘導体がX線照射におけるin vitro試験により有意な防護作用を示すことを明らかにした。さらに、安全性の高いねぎ(Allium fistulosum cv. Kujou九条ねぎ)葉鞘部から数種の新規含硫黄化合物を見出した。一方、メラニン抑制作用を示す低分子化合物がX線増感作用を示すことが報告されている。そこで、有意なメラニン抑制作用を示すマメ科植物Cassia auriculata種子から得られたアントラキノン二量体を患部に注入し、メラノーマ細胞B16-F10を注入したモデルマウス(C57BL/6J)に対するX線増感作用について検討を行った。アマチャ発酵葉および花部から得られた数種のクマリン誘導体に有意なX線防護作用を示すことなどを見出した。また、九条ねぎ葉鞘部から珍しい骨格を有する数種の新規含硫黄化合物を見出し、X線防護作用および増感作用について検討を進めている。さらに、クマリン、トリテルペン、ジテルペン誘導体の官能基変換を行い数種の誘導体を合成し活性の評価を進めた。さらに、メラノーマ細胞B16-F10を注入したモデルマウスに対するX線増感作用について検討を行うなど、平成30年度の当初計画はおおむね順調に進展しているといえる。

本年度は、アマチャ発酵葉および花部の成分であるイソクマリンthunberginol Gおよびフタリドthunberginol Fなどに有意なX線防護作用があることを見出したことから、それらの関連化合物である3-フェニルクマリン誘導体を約20種合成し活性の評価を行った。その結果、8位に水酸基を有する3-フェニルクマリン誘導体等に有意な防護作用があることを見出した。防護作用を示した化合物群は、ヒト正常線維芽細胞に対して細胞毒性を有しないことが明らかになった。また、thunberginol GおよびFなどが、弱い抗酸化作用しか示さないことやpUC19DNA開裂試験の検討からDNA保護作用を有することなどを明らかにした。以上から、これらの化合物はX線照射によって惹起されるヒドロキシルラジカルなどの活性酸素に対する防護作用以外の作用メカニズムを有することが考察された。一方で、クマリン誘導体の一つが有意なX線増感作用を示すことを明らかにした。また、活性が期待できるトリテルペンなどのアグリコン部の3位に着目して、3位の置換基を変換した15種の誘導体を合成するとともにヒガンバナ科アサツキ全草、ニラ全草、アカネ科アカネ根部、アブラナ科ホソバタイセイ根部、キンポウゲ科クロタネソウ種子およびスイレン科コウホネ根部から50種類以上の多様な化合物を単離し得られた化合物の活性評価を進めた。生薬アマチャからクマリン誘導体成分の単離を進めるとともにクマリン誘導体やオレアナン型およびルパン型トリテルペン誘導体の合成を行った結果、特に3-フェニルクマリン誘導体等が有意なX線防護作用を示すことなどを見出し構造活性相関に関する知見を得ることができた。また、有意なX線防護作用を示したイソクマリン誘導体thunberginol Gの作用メカニズムの一部を明らかにすることができた。さらに、数種の天然薬物から50種類以上の多様な化合物を見出すとともに、幾つかの誘導体を合成することができた。昨年度に引き続きメラノーマ細胞B16-F10を注入したモデルマウスに対するX線増感作用について検討を行うなど本年度の当初計画はおおむね順調に進展しているといえる。平成30年に引き続き天然薬物の中から活性成分の探索を行う。平成30年度に得られ有望なクマリン誘導体、トリテルペン誘導体に関してはさらに化学誘導を行いX線防護作用および増感作用について検討を行う。また、本年度、薬効が期待できる含硫黄化合物をAllium属植物のねぎ葉鞘部から得たため、他のAllium属植物アサツキ、ニラなどの成分の探索を試みるとともに、活性評価を行う。強力な作用を示した化合物については作用メカニズムの解析研究を実施する。有望なイソクマリン誘導体thunberginol Gおよびフタリドthunberginol Fに関しては、量的確保を進めるともに、in vivo試験およびさらに詳細に作用メカニズムについて検討を行う。
次世代3次元画像通信のための光線取得のブレークスルーの開拓

次世代3次元画像通信の実現に必須の技術である光線取得に関して,従来の多視点カメラ方式に代わる新しい光線取得方式の開発を目指し,「高密度全周光線取得」,及び「高能率光線取得」の新しい取得原理を研究した.高密度全周光線取得に関しては,傾斜楕円面鏡システムを考案し,歪の少ない縮小全周光線取得を実現した.高能率光線取得については,ラドン変換及びサイン曲線上の積分変換による光線取得手法を開発した.次世代3次元画像通信の実現に必須の技術である光線取得に関して,従来の多視点カメラ方式に代わる新しい光線取得方式の開発を目指し,「高密度全周光線取得」,及び「高能率光線取得」の新しい取得原理を研究した.高密度全周光線取得に関しては,傾斜楕円面鏡システムを考案し,歪の少ない縮小全周光線取得を実現した.高能率光線取得については,ラドン変換及びサイン曲線上の積分変換による光線取得手法を開発した.全周光線取得については、大きさの異なる2枚の楕円面鏡より縮小実像を作り、それを走査ミラーと高速度カメラを用いて撮影することにより高密度に全周光線を取得する方式を考案した.この光学系を設計し、得られる縮小像をレイトレーシング法により求めた結果、このシステムより、走査ミラーより大きい物体の動的シーンの撮影が可能となるが、取得画像に大きい歪みが発生することが明らかとなった。走査ミラーの角度と楕円面の大きさと楕円率をパラメータとして実験を繰り返し、光線の歪みが楕円面鏡の形状に大きく依存することを見出した。更に、走査ミラー像を撮影することにより得られる光線と,実空間を直接撮影することによって得られる光線との対応関係を調べ、歪み補正の手掛かりを得た。高能率光線取得については、CTで用いられるラドン変換を光線取得に適用して、多数の光線の重畳情報を取得し,それから原光線情報を復元する仕組みを研究した。直交光線空間の場合、実空間の一点を通る光線群は,光線空間の水平断面の直線上にある光線群に等しいことから、実空間の一点を通る光線群の輝度の和が、光線空間のCT投影データに対応することを見出した。この結果により、一点を通る光線群をレンズにより集光し,フォトダイオードによってその光線群の輝度の総和を取得する高能率光線取得方式を考案した。この取得系は、複数の可変焦点レンズと複数のフォトダイオードによって構成される。これによって得られた多数の光線の重畳情報を逆ラドン変換することによって、光線空間が復元されることとなる。昨年度に考案した、大きさの異なる2枚の楕円面鏡より縮小実像を作り、それを回転走査ミラーと高速度カメラを用いて撮影する方式によって、走査ミラーより大きい物体の全周光線を高密度に取得することが可能となったが、取得画像に大きい歪みが発生した。本年度は、本光学系の歪み発生メカニズムを研究し、この歪みを大幅に軽減できる新たな光学系を考案した。この光学系は、従来の楕円面鏡のシステムと同様に大きさの異なる2枚の楕円面鏡より構成されるが、下部の楕円を斜めに傾けた状態で上部の楕円と焦点を共有させたものを、上部の楕円の2焦点を通る中心軸において回転させた形状の鏡面を利用する点が異なる。楕円面鏡の一方の焦点を通る光線はもう一方の焦点へ向かうように反射される性質があるので、下部の回転楕円面体の中心に被写体を置くとき、本光学系によって、被写体正面から発する光線が下部の楕円焦点を経由し,さらに共有させた中央の焦点を経由し、最終的に上部の小さい楕円面鏡の一番上の焦点に結像することで、被写体の正面像の縮小光学像を作り出すことができる。これにより、垂直方向の光線に関しては、斜めに傾けた楕円の下部の焦点に置かれたカメラから直接取得するのと同じ光線を、被写体の全周囲から取得することができた。また、従来の楕円面鏡システムよりも取得される光線の経路が被写体水平方向から見た経路に近いものが取得されることや、反射鏡面との距離を大きくとることができるため、被写体の形状によって正面からの光線が遮蔽される問題も解決できた。高能率光線取得については、昨年度の直交光線空間の高能率取得方式を極座標光線空間取得方式に発展させる研究を行い、実現可能な方式を絞り込むことができた。光線空間の冗長性を利用し,少ない取得情報で光線空間を構築する手法を研究した.これまでに,直線カメラ配置で直交光線空間を取得するとき,光線空間の直線構造に着目し,ラドン変換を用いた光線空間の高能率取得方法を提案した.本年は,円形カメラ配置の場合の極座標光線空間の高能率取得を目指し,ラドン変換に代わる新しい手法を研究した.極座標光線空間のEPIを様々な振幅と位相の正弦波上で積分して,振幅・位相平面の画像に変換し,これから元のEPIを復元する手法を開発した.極座標光線空間では1点を通る光線の軌跡はEPI上のサイン曲線となることを利用し,円形カメラ配置の場合の積分変換を行うこととした.EPIを入力画像とし,その上に振幅,位相を与えて一周期分のサイン曲線を描き,サイン曲線上の画素の輝度値の積分を求める.これによって,横軸を位相,縦軸を振幅とする位相ー振幅平面上の1点が得られる.これを繰り返し,振幅は1画素刻みでEPIの縦サイズの半分まで,位相は1画素刻みでEPIの横サイズの分だけ変化させると,位相ー振幅平面の出力画像が得られる.

このとき,振幅をEPIの縦サイズの半分しか変化させないため,出力画像の縦サイズはEPIの半分となる.サイン曲線の上り部分のみ,及び下り部分のみを用いて積分変換した2枚の出力画像を作り,それらを結合したものを変換画像とすることにより,EPIと同じサイズの変換画像を得ることができた.逆変換では,まず任意の画像を復元画像の初期画像とする.この初期画像に上記の積分変換を行い,実際の変換画像との差を求め,その差を初期画像上のサイン曲線の上り部分と下り部分に加算する.この操作をすべての位相と振幅に対して行うと,復元画像が更新される.この操作を繰り返すことで元のEPIを復元することができた.本手法で構築した光線空間から良好な自由視点画像が生成できた.高密度全周光線取得に関して、従来問題となっていた光線の歪みを、垂直方向については完全に解決できる方法を発見できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。高密度全周光線取得に関して、水平方向の光線の歪みの発生原因の探求と解決方法を研究する。高能率光線取得に関しては、極座標光線空間について、直交光線空間の高能率光線取得で用いたラドン変換に相当する新しい手法を研究する。
音声コミュニケーションにおける感性情報の表出・受容過程の定量的解析とモデル化

本研究は、音声によって表わされる感性情報を、パラ言語情報と非言語情報とに分け、それぞれが話し手の音声の音響的特徴を介して表出されまた聴き手に受容される過程、さらには聴き手の側に新たな感情が生成される過程を、定量的に解析して定式化することにより、音声を介する人間相互のコミュニケーションにおいて感性情報の占める役割を明らかにすることを目的としている。さらに、得られた知見を音声合成および音声認識に導入して、人間と機械の間のコミュニケーションの精緻化にも寄与することを目標とする。本年度は、主としてパラ言語情報の受容、非言語情報の表出に焦点を当てて研究を進め、以下の実績をあげた。1.非言語情報について、読み上げ文リストを作成し、それを各種の感情をもって発音した連続音声を、東京方言の演劇の素養がある男性・女性話者13名について収録した。対話形式での収録も行った。2.収録した音声資料について、その韻律的特徴、特に、基本周波数パターンを生成過程のモデルを用いて分析した。感情を込めた場合の分析結果を朗読の場合のそれと比較することにより、悲しみを除いて、指令の大きさが大きくなる傾向にあることが明らかとなった。また、怒りでは文後半の基本周波数が高くなること、悲しみでは指令の大きさが小さくなり、基本周波数の値も小さくなること、喜びでは指令の大きさの増大あるいは最低周波数レベルの上昇によって基本周波数の値が10%程度高くなること等を示した。3.基本周波数パターンのパラメータを制御した合成音声を作成して聴取実験を行い、疑問・勧誘・反論の文末でのパターンの上昇のタイミング、大きさにアクセント型による違いがみられること等を明らかにした。結果からパラメータとパラ言語情報との関係を定量的に明らかにし、簡単な韻律規則としてまとめた。
インターロイキン-17を標的として炎症性腸疾患に対する免疫療法の開発

DSS腸炎などの実験モデルマウスを用いて、抗IL-17中和抗体による分子標的治療の基礎検討を行った。まず、DSS腸炎において抗IL-17中和抗体の投与は、腸炎の悪化をもたらした。すなわち、このモデルにおいて、IL-17は腸炎の発症進展を抑制しているものと考えられた。細胞レベルでは、炎症惹起に作用するIL-17が、逆に生体内では腸炎の発症を抑制している。IL-17は粘液産生を刺激したり、RANTESの産生を抑制することが明らかになっている。IL-17を中和することによりIL-17依存性の粘液産生が抑制され直接的な上皮の腸管液への曝露と、粘液の安定化因子であるトレフォイル因子(上皮細胞のrestitution誘導因子)の減少による上皮細胞の担う修復機転の障害がおこり、腸炎の悪化遷延に至る。さらに、RANTESがT細胞に対する遊走因子であることを考えると、IL-17により抑制されていたT細胞浸潤が、IL-17中和により増強され粘膜の炎症を増強した。粘膜内のT細胞の浸潤については、免疫組織化学的手法により確認している。これらは、単純にIL-17活性中和が、腸炎の治療に結びつかないことを意味している。現在、新たなサイトカインIL-22についても同様の知見を見いだしており、今後の詳細な検討の必要性を痛感している。なお、これらの結果について、いくつかの論文として投稿済みもしくは投稿準備中である。本年度は、まず、炎症性腸疾患におけるIL-17の発現について免疫組織化学およびRT-PCR法によるmRNAの発現について検討した。まず、正常腸粘膜においては、IL-17の発現はほとんど認められなかった。一方、潰瘍性大腸炎やクローン病の病変粘膜では、IL-17蛋白およびmRNAの発現増強が認められた。これらは、主にCD4陽性T細胞からの産生として認められたが、単球・マクロファージからの産生も認められた。また、RT-PCR法により炎症性腸疾患患者病変粘膜におけるIL-17mRNAの発現増強が確認された。これらの結果から、炎症性腸疾患の病態形成において、局所の免疫担当細胞に由来するIL-17が重要な役割を担っている可能性が示唆された。一方、IL-17の炎症性腸疾患の病態への関与を明らかにする目的で、マウスDSS腸炎におけるIL-17の関与について検討した。DSS投与開始と同時に抗マウスIL-17中和抗体を腹腔内投与したところ、脱肛の増悪と下痢、下血の悪化を認めた。これらは、組織学的変化の悪化を伴っており、中和抗体投与群ではCD3陽性T細胞の浸潤増強と単球・マクロファージの浸潤増強が認められた。粘膜内サイトカイン発現をRT-PCR法で検討したところ、DSS腸炎でもIL-17mRNA発現の増強が認められ、中和抗体の投与は、IL-1,TNF-α、IFN-γ、IL-6の発現増強を誘導した。以上、本年度は、IL-17の炎症性腸疾患の病態形成における意義を臨床材料および動物モデルをもちいて検討した。これまで、炎症性腸疾患患者病変粘膜におけるIL-17発現の亢進を明らかにし、これらが活性化T細胞に由来することを見いだしてきた。すなわち、炎症性腸疾患の病変粘膜ではIL-17の発現が亢進し、病態の形成に関与していると推察される。まず、DSSを経口投与して作製されるDSS腸炎におけるIL-17の作用を明らかにするため、DSS腸炎に対する抗IL-17中和抗体の効果を検討した。しかし、予想に反して、抗IL-17抗体の投与は、腸炎の悪化をもたらした。そこで、さらにCD4+CD45RB強+細胞をSCIDマウスに移植して得られる慢性腸炎における抗IL-17中和抗体の効果を検討した。このモデルにおいても、抗IL-17中和抗体は腸炎を悪化させた。

これらの結果から、IL-17は慢性腸炎の発症において何らかのprotectiveな作用を発揮していると推察される。当初の予想に反して、IL-17が炎症の増悪に作用するのではなく、抗炎症的に作用していると考えられる結果から、今後、その抗炎症作用がどのような機序にて発揮されているのか検討していく予定である。その候補として、IL-17のサイクロオキシゲナーゼ(COX)の発現を介したプロスタグランディン産生に対する作用などが予想される。まあ、肺の上皮からのムチンの産生を刺激するとされ、同様の機序の関与を解析してゆく必要がある。以上、本年度は、当初予想されたIL-17の効果と逆の結果が得られたため、IL-17自身の抗炎症作用についての検討となった。DSS腸炎などの実験モデルマウスを用いて、抗IL-17中和抗体による分子標的治療の基礎検討を行った。まず、DSS腸炎において抗IL-17中和抗体の投与は、腸炎の悪化をもたらした。すなわち、このモデルにおいて、IL-17は腸炎の発症進展を抑制しているものと考えられた。細胞レベルでは、炎症惹起に作用するIL-17が、逆に生体内では腸炎の発症を抑制している。IL-17は粘液産生を刺激したり、RANTESの産生を抑制することが明らかになっている。IL-17を中和することによりIL-17依存性の粘液産生が抑制され直接的な上皮の腸管液への曝露と、粘液の安定化因子であるトレフォイル因子(上皮細胞のrestitution誘導因子)の減少による上皮細胞の担う修復機転の障害がおこり、腸炎の悪化遷延に至る。さらに、RANTESがT細胞に対する遊走因子であることを考えると、IL-17により抑制されていたT細胞浸潤が、IL-17中和により増強され粘膜の炎症を増強した。粘膜内のT細胞の浸潤については、免疫組織化学的手法により確認している。これらは、単純にIL-17活性中和が、腸炎の治療に結びつかないことを意味している。現在、新たなサイトカインIL-22についても同様の知見を見いだしており、今後の詳細な検討の必要性を痛感している。なお、これらの結果について、いくつかの論文として投稿済みもしくは投稿準備中である。
マイクロアレイを用いた大量遺伝子発現解析による加齢黄斑変性の病因解明

加齢黄斑変性患者と正常者の単核球・マクロファージにおける遺伝子の同時大量発現解析を行い、遺伝子発現を比較検討した。滲出型加齢黄斑変性患者2例と年齢・性を適合させた正常者2例から、末梢静脈血50ccを採取し、リンパ球を分離した。抗CD14抗体を用いてセルソーティング法により、単核球とマクロファージを精製し、total RNAを抽出した。抽出したtotal RNAに対しcDNAマイクロアレイを用いて、2400個のヒト既知遺伝子に関し、発現解析した結果を比較検討した。2400個のヒト既知遺伝子の内、1060個の遺伝子は4例すべてで有意な発現が認められた。加齢黄斑変性患者2例と正常者2例の遺伝子発現の比較において、715個の遺伝子は、発現比が1/2倍以上2倍以内であった。正常者と比較して加齢黄斑変性患者で発現比が2倍以上であった遺伝子は55個あり、1/2倍以下であった遺伝子は2個のみであった。発現が2倍以上であった55個の遺伝子の内、Elongation factor 1とウィルムス腫瘍関連タンパク遺伝子の発現比は、3倍以上であった。この結果を元に、遺伝子発現の半定量化と組織発現を検討した。発現上昇を確認したElongation factor 1とウィルムス腫瘍関連タンパク遺伝子のプライマーを作成し、半定量的RT-PCRを行い、加齢黄斑変性患者と正常者での発現変動を検討したところ、cDNAマイクロアレイと同様の結果を得た。Elongation factor 1とウィルムス腫瘍関連タンパク遺伝子の発現が上昇していることが、加齢黄斑変性患者の脈絡膜新生血管においてマクロファージが蓄積していることに関与している可能性が示唆された。Elongation factor 1とウィルムス腫瘍関連タンパク遺伝子の発現が上昇していることが、加齢黄斑変性患者の脈結膜新生血管においてマクロファージが蓄積していることに関与している可能性が、今回の検討によって示唆された。
抵抗・電圧・電流の直感的理解から定量的理解へと導く水流モデル教材の開発

目的:中学校の理科教育での電気回路の説明において、電流を水流に対応づけた水流モデルが用いられているが、既存のモデルは抵抗・電圧・電流の振る舞いを明快に表現していない。そこで本研究では、まず抵抗・電圧・電流を直感的に理解し、続いて電気回路の定量的な理解へと導くことを目的として、独自の水流モデル教材を開発した。実施内容:まず、各種水流モデルの製作事例を調査・検討した結果、水路上面が密閉されていない「開きょ形状」の水流モデルを製作することにした。開きょ形状固有のメリットは、<水路途中の水位>がく電気回路における電位>に対応し、エネルギーである電圧を直感的に理解できることである。また他の水流モデルと同様に、<水路途中の流量>がく電気回路における電流>に、<水路途中の障害物>がく電気回路における抵抗>に対応付けられる。水路中の水位は、流れを妨げる障害物の多・少に応じて変化すると考えられるので、オームの法則を本水流モデルで表現可能であると予測した。この予測を検証するため、開きょ形状の水流モデルの試作を行った。1回目の試作として、水道水を利用した非循環タイプの水流モデルを製作した。次に、電気回路により近い表現を行うために小型のポンプを利用した循環タイプの水流モデルを製作した。これらの試作にあたっては、3次元CADを用いて装置を設計し、CADデータをもとにレーザー加工機でアクリル樹脂板の切断と溝加工を行った。成果:電気回路の振る舞いを水流モデルで表現することを目的として、開きょ形状の水流モデル(非循環・循環タイプの2種)を製作し、以下の知見を得た。(1)開きょ形状の水流モデルは、電気回路における電圧降下を水位差として直感的に表現できる。(2)循環タイプの水流モデルでは、抵抗と水位差の関係が定量的に評価可能である。
組織制度と取引関係の“協力”への影響　―成果主義・モジュール化、そして協力―

従来の日本企業の強みの根底に「年功序列」と内輪での「擦り合わせ能力」があるといわれていた。しかし、最近では「成果主義」や国際的な「モジュール化」が新たな課題になっている。こうしたなか、信頼や協力からドライな取引条件の設定へと産業の仕組自体が変わりつつある可能性が否定できない。不祥事の温床ともなりかねない相手との馴れ合いやチャレンジの雰囲気にも質的な変化が起こりつつあると考えられる。社員や経営者の行動に影響を与える評価制度の影響を測定しながら、企業間の現場の接点にいる個人の対・社内、対・社外の社会的交換関係を定量的に測定し、その詳細を定性的に記述する。
量子トンネル効果の非摂動繰り込み群による評価

量子トンネル効果の全く新しい理論的解析方法として,非摂動くりこみ群を用いるというのが本研究計画の目的である。本年度は,前年度に続いて、まず最も簡単な系として1次元の量子力学系を考え,対称及び非対称な非調和振動子系について,トンネル効果と関係する物理量を非摂動くりこみ群で評価し,それをシュレディンガー方程式による結果や通常のインスタントン希ガス近似による結果を比べた。まず,対称な非調和振動子の系について,局所ポテンシャル近似非摂動くりこみ群で物理量を評価し,以前からの解析を整理した。我々の方法は,弱結合の極限では良い結果を未だ得られないものの、インスタントンの希ガス近似が悪くなる領域で十分な結果を出している。次に,より現実的な非対称ポテンシャル場合に進んだ.,通常のインスタントン法はこの場合には使えず工夫がいるが,非摂動くりこみ群の方法では,対称な場合と全く同様に扱うことが可能である。特に、エネルギーギャップ、真空期待値について調べ、バレーインスタント法の結果と比較したが、対称ポテンシャルの場合と同様に、弱結合極限以外では良い結果を得る事がわかった。今年度特に進めた事は,多粒子系でのトンネル効果の解析である。最も簡単な例として、2重井戸型ポテンシャル中の2粒子の系を考えた。これは、1粒子が2次元の運動をしている、とも見る事ができる。この2粒子の間に相互作用がある時、果たして、トンネル効果は強くなるのか、弱くなるのか、が興味のある点である。そこで、2粒子の間に単純な多項式で記述される相互作用を加えた時のエネルギーギャップの変化を、繰り込み群方程式を解く事によって求めた。その結果の解析はまた途中であるが、この相互作用を摂動とした時の1次摂動の結果と比較して、繰り込み群の解が適切な結果を与えている事は確認した。
温度生物学の国際研究展開

1)ウツボP2X3遺伝子のクローニングを試みた。ヒアリTRPAチャネル遺伝子をクローニングし、機能解析を行った。食道上皮でのTRPV4発現と機能の解析を行った。(富永)2)アルツハイマー病の原因であるアミロイドペプチドと膜との相互作用について、膜の老化モデルを用いて調べた。藻類バイオマス生産における、温度と脂質成分組成の関係を調べ、より優れたバイオ燃料製造に活かす方法を検討した。(高木)3)個体の温度応答に関わる新規の分子としてKCNQ型カリウムチャネルやENDOU型RNA分解酵素を同定した。(久原)4) HikeshiとHsp70の温度依存的な物理化学的性質の変化による可能性と細胞内シグナリンが関与する可能性を解析した。(今本)5)細胞刺激時に細胞膜構成因子であるリン脂質がどのような挙動を示すか、解析した。(梅田)6)金ナノロッドを蛍光ナノダイヤモンド表面に結合させたハイブリッド粒子を作製し、細胞内の局所温度上昇を精密にコントロールする方法を確立した。(原田)7)小胞体の構造と機能に異常が生じる疾患モデル細胞における細胞内温度計測を実施した。(岡部)8)共著総説にまとめ、Annual Review of Physiology誌に発表した。(中村)9)マウスの肝臓におけるインスリン作用の低下が、交感神経活性の減弱による褐色脂肪組織の熱産生(=エネルギー消費)の低下を引き起こし、体重増加の要因となることを発見した。(山田)10)体温と体内時計に関する共同研究を推進した。(土居)11)環境温度による快・不快情動生成機構を解明するため、自由行動下マウスからのリアルタイム神経活動計測をおこなった。(南)12)グリア細胞が浮腫を起こした際に、体温にプラスして細胞容積増大に伴う膜伸展刺激が生じることでTRPV4の異常活性化が惹起することを見いだした。(柴崎)1) TRPV4とagingの関連性解析を行っている。(富永)2)人工膜上で酸化コレステロールがアミロイドの重合にも関与している点を明らかにし、藻類バイオマスを利用した脂質研究について情報交換を行っている。(高木)3)神経系における温度情報伝達に関わる新規の分子としてKCNQ型カリウムチャネルやENDOU型RNA分解酵素を同定した。(久原)4) Thermal shiftアッセイで解析している。またHsp70核内輸送を阻害するプロヒビチンLigandの作用を調べている。(今本)5)細胞刺激後におけるリン脂質分子の挙動について超解像顕微鏡を用いた検討を行っている。(梅田)6)アスペクト比の異なる金ナノロッドを用いたハイブリッド粒子にレーザー照射し、温度が上昇することを確認した。(原田)7)疾患モデル細胞において定常状態における細胞内温度分布に異常が生じることを発見した。(岡部)8) Dr. Shaun Morrisonと体温調節の中枢神経機構を解明する実験計画の打ち合わせを行った。(中村)9)肝インスリン作用の低下に由来し褐色脂肪の熱産生低下を引き起こす臓器間ネットワークにおいて、肝臓から分泌される液性因子が関与していることが該当因子をノックアウトしたマウスで確認した。(山田)10)米カリフォルニア大と共同研究を実施した。英MRC研究所、米シンシナティ病院、フロリダ州大とはメール会議などで綿密な情報交換を行い共同研究を推進している。(土居)11)ファイバーフォトメトリーによるin vivo蛍光計測法と蛍光カルシウムプローブと組み合わせることにより、マウスの環境温度選択行動中の神経活動計測を行っている。(南)12)細胞浮腫の容積増大に伴うTRPV4異常活性化の分子機構を解析中であり、急性スライスパッチ法でTRPV4KOの神経活動の変化も解析中である。(柴崎)1)カナダマギル大学、中国Jiatong-Liverpool大学、韓国KIT、オマーンスルタンカブース大学等との共同研究を推進する。2)アミロイドの重合プロセスの抑制方法の研究を続ける。藻類のゲノム情報や代謝プロセス等の最新の研究成果に基づいた脂質合成メカニズム解析と、次世代バイオ燃料の生産に向けての条件最適化について研究を行う。(高木)3)温度受容に関わる新規の分子の培養細胞などにおける生理学的解析を進める。(久原)4)温度依存的にHsp70がオリゴマー形成することを証明するとともに、オリゴマー形成に関わるHsp70の構造を解析する。(今本)5)ホスファチジルセリンの挙動と温度との関連について検討を行う。(梅田)6)作製した金ナノロッド結合FND粒子を使って、細胞内の局所温度を上昇させ、細胞の応答を調べる。(原田)7)小胞体の観察法やその微小物理環境解析法を用いて小胞体の局在や状態解析と温度イメージングを同時に行う。(岡部)8)論文などでの発表準備を進める。(中村)9)肝臓から分泌される液性因子の作用メカニズムおよび生理学的意義の解明を行なう。(山田)10)米フロリダ州大Choogon Lee教授との共同研究を加速する。(土居)11)ファイバーフォトメトリー法を用いて、自由行動下のマウスから神経活動計測と脳内温度計測を同時に行う。(南)12)アストロサイト特異的TRPV4KOマウスを作製中であり、カルシウム活動・細胞代謝・細胞内温度に野生型マウスとの違いがあるのかを調べる。(柴崎)

1.スウェーデンLund大学大学院生を招聘し、寒冷地の犬TRPM8の機能解析を行った。(富永)2.米国の研究室に滞在し、飢餓時の熱産生・代謝抑制を担う神経細胞の電気生理学的同定に成功した。(中村)3.国際共同研究のためのメール打ち合わせを行い、平成28年度に行う海外派遣の日程を決めた。(土居)4.温度情報伝達に関わる新規の分子生理機構をシンプルな実験動物を使い解析を進めている。(久原)5.2型糖尿病治療薬ダパグリフロジン(SGLT-2阻害薬)が、臓器間自律神経ネットワークを通じて、褐色脂肪組織におけるエネルギー消費を抑制することを発見した。(山田)6.熱センサーTRPV1のミクログリアでの発現を蛍光2重ISH法により解析し、TRPV1発現集団を同定した。(柴崎)平成27年度は約5ヶ月であり十分な国際共同研究の実質進展は得られなかったが、平成28年度の国際共同研究推進について、大きく準備が進展した。1.平成28年度の国際共同研究に向けて計画を練ったのは大きな進展である。(富永)2.海外研究グループと共同で変異Hikeshの機能解析を進めている。また韓国グループとの共同研究で、HikeshiとHsp70が温度依存的に結合することを見つけ、その詳細を解析している。(今本)3.細胞内小器官の超解像度解析に適したプローブ開発技術を有する海外研究室との打ち合わせを進めている。(梅田)4.細胞の分化前後で細胞内温度分布の変化、局所加熱に対する応答の変化について検討するため、研究者派遣に向けて打ち合わせを進めている。(原田)5.米国滞在で得られたデータを日本へ持ち帰り、成果を論文にまとめて現在投稿中である。(中村)6.国際共同研究推進のため、海外関連研究者に協力を依頼し専門の技術的指導を受けるための日程調整を行った。7.行動性体温調節に関わる快・不快情動生成機構の解明のために必要な神経活動の計測・制御法を開発し、個体レベルでの研究に適用するため、最先端光計測・制御技術を持つ海外研究室への研究者派遣に向けて打ち合わせを進めている。(南)8.トロント大学との共同研究は具体的なテーマ設定をほぼ終え、研究を本格的に開始する。ロチェスター大学との共同研究は、2016年5月から約3か月間学生を派遣し、大規模情報処理について共同研究を行う。(高木)9.温度情報伝達に関わるEndnucleaseの生化学解析と温度応答の定量化装置の開発を進展させた。(久原)10.新規の細胞内温度計測法および局所加熱法を導入・応用するため、最新技術開発者と連絡を取り打ち合わせを進めた。(岡部)11.発熱時の脳内