hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規ＩＬ－５Ｒα鎖の生物活性と好酸球分化機構における役割の解明

IL-5は好酸球の分化・成熟に必須なサイトカインであるが、分化・成熟した後の好酸球にも作用し、同細胞を活性化したりアポトーシスを抑制したりする。IL-5の機能からさらなるレセプターを探索して、ヒトIL-5レセプター(IL-5R)α鎖の2つの新規splicing variantsを同定(variant 7およびvariant 8)した。既知のIL-5Rαともにvariant 7およびvariant 8を細胞に発現させる系を構築した。Eosinophils in healthand diseasesという本の分担執筆依頼を受けた。気管支喘息などのアレルギー疾患の病態の進行には,白血球の一つである好酸球が深く関与している.好酸球は骨髄の造血感参謀から分化・成熟するが,このときに必須なサイトカインはIL-5である.IL-5は分化・成熟した後の好酸球にも作用し,同細胞を活性化したりアポトーシスを抑制したりする.これまでIL-5のターゲットとしてIL-5Rα(variant 4)鎖が同定され,IL-5の作用はすべてこの既知IL-5Rα鎖(variant 4)を介して発揮されるものと考えられていた.しかし,IL-5が好酸球に対し分化誘導作用を発揮する分子メカニズムに関しては既知IL-5Rα(variant 4)鎖では説明できない点があり,本研究では,ヒトIL-5レセプター(IL-5R) α鎖の2つの新規splicing variantsを同定し,variant 7 (AB288089)およびvariant 8 (AB288090)と命名して遺伝子データベースに登録した.また,IL-5Rαvariant 7 & variant 8は造血幹細胞に特異的に発現することを示唆する結果が得られ,この結果からIL-5による造血幹細胞から好酸球への分化過程においてvariant 7 & variant 8が何らかの役割を持つことが考えられた.現在,レトロウイルスベクターにこれらの遺伝子を組み込み,各種培養細胞や造血細胞にベクターを感染させIL-5Rαvariant 4、variant 7およびvariant 8を発現する細胞をクローニングししている,好酸球は気管支喘息などのアレルギー疾患の病態の進行に深く関与するエフェクター細胞である。IL-3 IL-5およびGM-CSFは成熟した後の好酸球の生存を誘導するサイトカインであるが,骨髄の造血幹細胞から好酸球への分化・成熟にも関与するサイトカインである。特に,IL-5は好酸球の分化には必須のサイトカインであり,これまでIL-5のターゲットとしてIL-5Rα(variant 4)鎖が同定され、IL-5の作用はすべてこの既知IL-5Rα鎖(variant 4)を介して発揮されるものと考えられていた。しかし、IL-5が好酸球に対し分化誘導作用を発揮する分子メカニズムに関しては既知IL-5Rα(variant 4)鎖では説明できない点があり、IL-5の作用の特異性がなぜ誘導されるのか不明であった。本研究では,その特異性を受容体という側面から探索した結果、ヒトIL-5レセプター(IL-5R) α鎖の2つの新規splicing variantsを同定し、variant 7 (AB288089)およびvariant 8 (AB288090)と命名して遺伝子データベースに登録した。解析を進めると、IL-5Rαvariant 7 & variant 8は分化した好酸球でなく造血幹細胞に特異的に発現し、この結果からIL-5による造血幹細胞から好酸球への分化過程においてvariant7 & variant 8が何らかの役割を持つことが考えられた。そして、本研究ではその詳細を明らかにするために、既知のIL-5Rα(variant 4)、variant 7およびvariant 8を細胞に発現させる系を構築することができた。好酸球は気管支喘息などのアレルギー疾患の病態の進行に深く関与するエフェクター細胞である。これまでIL-5のターゲットとしてIL-5Rα(variant 4)鎖が同定され、IL-5の作用はすべてこの既知IL-5Rα鎖(variant 4)を介して発揮されるものと考えられていた。しかし、IL-5が好酸球に対し分化誘導作用を発揮する分子メカニズムに関しては既知IL-5Rα(variant 4)鎖では説明できない点があり、探索した結果、ヒトIL-5レセプター(IL-5R) α鎖の2つの新規splicing variantsを同定し、variant 7 (AB288089)およびvariant 8 (AB288090)と命名して遺伝子データベースに登録した。解析を進めると、IL-5Rαvariant 7 & variant 8は分化した好酸球でなく造血幹細胞に特異的に発現することを示唆する結果が得られ、この結果からIL-5による造血幹細胞から好酸球への分化過程においてvariant 7 & variant 8が何らかの役割を持つことが考えられた。

そこで、その詳細を明らかにするために、既知のIL-5Rα(variant 4)、variant 7およびvariant 8を細胞に発現させる系を構築した。すなわち、レトロウイルスベクターにこれらの遺伝子を組み込んだ。今後、各種培養細胞や造血細胞にベクターを感染させIL-5Rαvariant 4、variant 7およびvariant 8を発現する細胞をクローニングしassayに用いる予定である。本研究は「造血幹細胞から好酸球への分化におけるIL-5Rα鎖variant 7とvariant 8の役割を明らかにし、今まで未解明であった好酸球分化機構を説明すること」を目的とし、本成果は好酸球数の増加を好酸球の分化レベルで抑制する薬物の開発につながると考えられる。計画通りの進行ではないものの,震災の影響により研究を開始する時期が遅れてしまったことを勘案すればおおむね順調である.本研究は「造血幹細胞から好酸球への分化におけるIL-5Rα鎖variant 7とvariant 8の役割を明らかにし、今まで未解明であった好酸球分化機構を説明すること」を目的とし、本成果は好酸球数の増加を好酸球の分化レベルで抑制する薬物の開発につながると考えられる。1年間の研究において、目的タンパク質を解析するための発現系を構築することがもうすぐ終わるためおおむね順調である。ただ、昨年3月に起こった地震により研究機器が破損し、新たに研究をさせることができたのは6月くらいであったため、その点で若干のおくれはあると思われる。本研究は「造血幹細胞から好酸球への分化におけるIL-5Rα鎖variant 7とvariant 8の役割を明らかにし,今まで未解明であった好酸球分化機構を説明すること」を目的とし,本成果は好酸球数の増加を好酸球の分化レベルで抑制する薬物の開発につながると考えられる.当初の計画通りの進行ではないものの,震災の影響により研究を開始する時期が遅れてしまったことを勘案すればおおむね順調である.IL-5Rα鎖variant 7およびvariant 8が造血幹細胞に発現し、IL-5による好酸球への分化誘導が終了すると発現が認められなくなることを明らかにしたが、実際に好酸球への分化にvariants 7および8が関与しているのかは明らかに出来ていないため、この点を明らかにする。また、Variant 7とvariant 8の生物活性、および既知IL-5Rα鎖の相違について、分子レベルで明らかにすることを目的として、既知IL-5Rα鎖と同様にvariants 7および8がβc鎖とヘテロダイマーを形成しIL-5のシグナルを伝達するのかを解析する。また、associateするような蛋白質があるかどうか、さらに、IL-5以外のリガンドも存在するのか解析する。次年度は直接経費が700千円であるので,研究を進めるための消耗品費と旅費での使用が主になると思われる.次年度は直接経費が700千円であるので、研究を進めるための消耗品費と旅費での使用が主になると思われる。
炎症性腸疾患発症におけるミオシン軽鎖キナーゼの役割

クローン病と潰瘍性大腸炎を代表とする炎症性腸疾患(IBD)は、再燃と寛解を繰り返す、難治性の慢性腸炎である。生物学的製剤の登場によりIBD治療は大きく前進したが、未だ内科的治療抵抗例が存在し、さらなるIBDの病態解明が急務である。IBDの腸管上皮ではミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)の発現異常が知られており、本研究では、腸管におけるMLCKの制御機構を明らかすることで、IBDの予防及び新規治療法の基盤創出を目指す。
NMR測定を用いた上部臨界磁場近傍で現れる特異な超伝導状態の物性解明

高磁場極低温領域で現れる超伝導の強さが空間分布するFFLO超伝導は超伝導に対する磁場の効果を理解するうえで重要である。しかし、対象となる物質や測定手法が限られており、その性質はいまだ未解明である。核磁気共鳴(NMR)測定は超伝導状態の磁場や超伝導ギャップの空間分布を検出出来るだけでなく、電子状態の空間分布を調べることも可能であり、FFLO超伝導状態を調べるうえで最適なプローブの一つである。そこで本研究ではNMR測定を用いて「強相関電子系に現れるFFLO超伝導状態の性質を明らかにすること」を目指す。
金属水素化物の新しい高圧合成法の研究

高温・高水素圧下で起こる水素化過程を追跡するための実験は高エネルギー研・放射光施設でのX線回折を主体に進められた.その最初の成果がNi,Pdを高温に長時間保持した際の格子収縮の発見であって,これは水素化物相で多量の金属原子空孔が生成することによると推論された.そしてPdについて行った詳細な実験から,回収試料中の原子空孔濃度が約18at.%に達し,金属原子空孔はL1_2型の秩序構造Pd_3Vac_α(α≦1)をとることが確認された.またNiにおいては,高温・高水素圧処理後に回収した試料を常圧下で再度熱処理することにより無数のボイドを含むスポンジ状の組織を生ずることが見出され,空孔の凝集・消滅の結果であると理解された.こうして高温では水素化物中に多量の金属原子空孔が導入されることが確立されたのである.この多量の金属原子空孔生成(superabundant vacancy formation)は,金属原子の拡散を促進し,高水素圧下で従来とは異なる相,とくに超化学量論組成の水素化物を生ずる目覚ましい効果をもたらすことが見出された.なかでも重要なのは,これらの実験から導かれた「金属-水素系においては金属原子空孔を多量に含む相(defect相)のほうが空孔を含まない格子間固溶相(defect-free相)よりも熱力学的に安定である」という推論であって,これは今後の真剣な検討を必要としている.総じて本研究課題の所期の目標はほぼ達成されたと言ってよい.高温・高水素圧下で起こる水素化過程を追跡するための実験は高エネルギー研・放射光施設でのX線回折を主体に進められた.その最初の成果がNi,Pdを高温に長時間保持した際の格子収縮の発見であって,これは水素化物相で多量の金属原子空孔が生成することによると推論された.そしてPdについて行った詳細な実験から,回収試料中の原子空孔濃度が約18at.%に達し,金属原子空孔はL1_2型の秩序構造Pd_3Vac_α(α≦1)をとることが確認された.またNiにおいては,高温・高水素圧処理後に回収した試料を常圧下で再度熱処理することにより無数のボイドを含むスポンジ状の組織を生ずることが見出され,空孔の凝集・消滅の結果であると理解された.こうして高温では水素化物中に多量の金属原子空孔が導入されることが確立されたのである.この多量の金属原子空孔生成(superabundant vacancy formation)は,金属原子の拡散を促進し,高水素圧下で従来とは異なる相,とくに超化学量論組成の水素化物を生ずる目覚ましい効果をもたらすことが見出された.なかでも重要なのは,これらの実験から導かれた「金属-水素系においては金属原子空孔を多量に含む相(defect相)のほうが空孔を含まない格子間固溶相(defect-free相)よりも熱力学的に安定である」という推論であって,これは今後の真剣な検討を必要としている.総じて本研究課題の所期の目標はほぼ達成されたと言ってよい.高温・高水素圧下における金属の水素化過程を追求した結果、以下に述べるように、通常の金属中での熱平衡値をはるかに超えた多量の金属原子空孔を生成する全く新しい過程が見いだされた。1.Pd,Ni.Cuを高温・高水素圧下に保持すると、試料表面から内部に空孔が導入され、Pd,Niについての空孔濃度は14-18at.%に達することが分かった。また、PdとPd-Pt合金においては、空孔の秩序配列によるX線の超格子回折が見いだされた。2.Niの回収試料を脱水素した後に高温で焼鈍して顕微鏡観察をしたところ、多くの空孔が凝集してボイドを形成し、試料全体がスポンジ状の組織になった。3.Pd-Rh,Pd-Pt合金では高水素圧下で極めて短時間に相分離が起こる。これは多量の空孔生成によって拡散係数が約5桁大きくなったためである。4.その他の金属-水素系(Mn-H,Fe-H,Ti-H,Zr-H)についても高温・高水素圧下で空孔生成によって誘起されたと考えられる新しい相が見いだされた。とくにTi-H,Zr-H系では従来は知られていなかった高水素濃度相(〔H〕/〔M〕>2)の存在が見いだされた。高温・高水素圧下で金属水素化物中に生じた金属原子空孔は常温・常圧に回収した後に水素を脱ガスしても凍結されたまま存在するので、このことにより空孔を多量に含む新しい構造の金属を代表を作成する一般的方法がえられたことになる。今後は、この水素化による多空孔金属の生成に関して、さらに多くの金属についての実験を行い、その機構と、それによって発現する物性を調べていく予定である。当初の目的と計画にもとづいて研究を遂行し、ほぼ所期の目標を達成することができた.

研究目的は筆者らが見出した「原子空孔生成を伴う水素化」という新しい水素化機構を追求することによって高水素圧下で生成する相を常圧に取り出す方法を開発することであり、そのために主として高温・高水素圧下でのX線回折により多くの金属-水素系について多量の空孔生成の過程を調べる計画であった.本年度は昨年度からの継続課題であるPd,Ni,Ti,Mnに関する詳細な実験をほぼ完了し,さらにCo,Zr,Rh,Au,Pt中での空孔生成過程について新しい知見を得ることができた.またPd-Rh,Pd-Pt合金では空孔生成に伴う金属原子拡散の促進が見出された.これらのうちPd,Ni,Ti,Mn,Pd-Rh合金についての結果は11月にわが国で開発された金属-水素系に関する国際会議で発表を行い、多大な関心を集めた.我々が発見した「多量の原子空孔生成を伴う水素化過程」あるいは「水素化物相における多量の原子空孔生成(superabundant vacancy formation)」は、本年度の研究成果発表によって漸く広く認められることになったと言えよう.今後はその機構の解明,結晶構造への依存性,それに伴う物性の変化など,多角的な研究を進めて行く予定である.20at.%にも及ぶ多量の原子空孔を含む金属は全く新しい物質であると言ってもよく,多くの新しい物性の発現が期待される.
太陽風中の月及び月ウェイクの電磁環境

太陽風プラズマが月面に吸着されるため月の下流側にできる低密度の領域「ウェイク」について、月面の帯電を考慮した粒子シミュレーションを行うことによって、夜側月面が負に帯電し正イオンを加速していることや太陽風磁場が電子の動きを制限して夜側月面の帯電が不均一となり非対称な電場を作っていることがわかった。昼側月面では太陽風の正イオンが月面で反射され、太陽風プラズマ中の波と共鳴して0. 01Hzと0. 03-5Hzの2種類の波を発生させていることがわかった。月が太陽風にさらされている期間中、特定のピーク周波数を持たない0.03-5Hzの周波数帯の磁場変動が月探査衛星「かぐや」搭載MAP-PACE/LMAG磁力計によって観測された。この周波数帯はイオンサイクロトロン周波数よりも高い。この磁場変動は、月面の固有磁場とはほとんど無関係に月の昼間側上空100kmの高度でほぼ常に観測され、さらにターミネータよりやや夜側に回り込んだところ(天頂角123度以内)でも観測されている。真夜中側では観測されていない。各成分に変動があるだけでなく磁場強度にも変動が見られ、圧縮成分があることが分かる。昼側で常に観測されること、および観測された周波数から、月面で反射したプロトンが励起したホイッスラー波の可能性が考えられる。この波の観測範囲はSaito et al.(2008)による反射プロトンの観測範囲と重なっているが、プロトンの検出範囲よりやや広かった。これは反射プロトンがサイクロトロン運動によって到達する範囲と合うようである。また一方、月が太陽風中にあるとき、月の昼間側ないし昼夜境界付近で、約100秒周期の磁場変動が「かぐや」衛星搭載の磁力計(MAP-LMAG)によってしばしば観測されている。この波は、ちょうど地球のBow Shock前面で反射されたイオン励起するupstream waveと同じように、月によって反射されたプロトンが太陽風中のMHD波とサイクロトロン共鳴したものと考えられる。プロトンの反射には月面そのものによる散乱(Saito et al., 2008)と、月の固有磁場と太陽風磁場の相互作用による反射の2つの可能性が考えられる。そのいずれが重要かを調べるため、「かぐや」MAP-LMAGによって観測された磁場データ(1秒平均値)を300秒ごとにフーリエ変換し、100秒周期の成分のパワーを月面上にマップとして示してみた。その結果、固有磁場の強いところに集中していることが示された。つまり、この100秒周期の波は、月の固有磁場によって反射されたプロトンが励起したものと考えられる。月によるウェイク形成とその周辺の電場構造を調べるため月を完全不導体と近似し、吸着した電荷は月面上を移動しないという仮定で2次元粒子コードによるシミュレーションを行った。前年の計算では太陽風磁場が入っていなかったが、今般、太陽風とともに流れる磁場を再現するため、太陽風速度に対し斜め-45度の磁場と、それを横切ることにより生じる電場を初期条件として与え、以降は計算によって電場、磁場を求めた。プロトンのラーマー半径が天体の半径より小さくなるような強い磁場強度を与えて計算すると、天体の昼夜境界よりやや夜側のあたりから、磁力線より7-8度ずれた方向に天体の半径の10倍以上の距離にわたって筋状の電子密度の上昇がみられた。これは、太陽風磁場が月の夜側の負に帯電した領域に達した時、ポテンシャルを感じて磁力線に沿って流出する電子流として説明できる。天体の夜側の帯電による静電ポテンシャルが電子の熱速度程度のため、磁力線に沿って流出する電子流もほぼ電子の熱速度程度となっており、これと太陽風バルク速度との合成で、流出電子の筋の方向が決まる。一方、月が太陽風中にあるとき、「かぐや」衛星搭載の磁力計(MAP-LMAG)によって月の昼間側ないし昼夜境界上で観測された約100秒周期の磁場変動について、月によって反射されたプロトンとのサイクロトロン共鳴を仮定し伝搬方向、偏波、周波数、太陽風速度、太陽風磁場を用いて共鳴条件を調べた結果、太陽風中のMHD波と反射プロトンが反平行にぶつかる場合にのみ共鳴し得ることが示された。反射プロトンの向きが入射太陽風速度とは異なることから、衛星では非常に低い周波数で観測されるのに、それより一桁以上高い周波数のサイクロトロン周波数で共鳴が起こることが説明できた。かぐや衛星によって月周回軌道上100kmの高度で発見された約100秒周期のUltra Low Frequency(ULF)波の発生機構は、地球磁気圏前面の衝撃波の上流のULF波と同様、反射プロトンと太陽風中の磁気流体波(MHD波)とのサイクロトロン共鳴と考えられるが、地球前面衝撃波上流のULF波と大きく異なっている点が磁場の回転方向であった。

衝撃波上流のULF波では、9割以上が、観測者から見て左回りの波として検出されていたのに対し、月周回軌道上ではおよそ53%が左回り、残り47%が右回りであった。この比率はULF波のパワーに関わらずほぼ一定であった。この原因は、波を立てているプロトンの反射する方向の違いによると考えられる。衝撃波上流のULF波の場合、左回り太陽風の流れの方向と波数ベクトルの方向が近いために、反射粒子から見て左回りに見えてサイクロトロン共鳴が起こるようなる場合は衛星から見てもドップラーシフトによって左回りに見えるのに対し、月周回軌道上のULF波の場合は、太陽風の流れの方向と反射粒子の運動方向がまちまちであるためにドップラーシフトへの寄与が異なり、衛星からみると右回りなのに反射粒子から見ると左回りに見えるという場合が起こり得て、このことが、右回り、左回りの両方がほぼ半分ずつ観測された原因と考えられる。かぐや衛星によって観測された波の伝搬方向は月面に垂直に近く、上記の説明を裏付けている。観測された典型的な例について波数ベクトルの方向を求め、サイクロトロン共鳴条件を検証した結果、反射プロトンの速度の方向と波数ベクトルの方向が揃っていて、かつ、入射する太陽風の流れとは方向がすれている場合にのみ解が存在することがし確認できた。同時にまた、この領域ではプロトンの温度が上がっていることも示された。
Hotz型人工口蓋床使用時の両側性唇顎口蓋裂児の哺乳時舌運動解析

Hotz型人工口蓋床は、唇顎口蓋裂児の破裂部に陥入する舌の位置を正し、吸啜や嚥下機能を回復し、正常な顎発育を促すことを目的としており、唇顎口蓋裂患者にみられるこれら障害に対し有効な治療装置と言われている。今回、このHotz型人工口蓋床(以下Hotz床)を両側性唇顎口蓋製児(以下CLP児)に使用し、超音波診断装置を用いて哺乳時の舌運動を、また圧センサーを用いて吸啜圧を同期観察した。それにより昨年よりさらに詳細に分析し、客観的評価を試みた。対象は本学唇顎口蓋裂特殊診療班で定期管理し、Hotz床を装着している口唇形成手術前の生後35か月のCLP児7名と、顎口腔系に異常を認めない生後2か月の乳児(以下健常児)1名である。全ての保護者に対し、実験内容と目的を説明、合意を得た上で観察を行った。方法は、対象児の母親が乳児を座位で抱き、授乳しているところを観察した(CLP児はHotz床を使用、不使用両方を観察した)。観察には超音波断層装置のB/Mモードを使用し、チルトプローブ(セクタ型)を用い、観察者が手て顎角部に保持した。Mカーソルの位置は舌背正中部3部位に設定し、各部位についての舌波状運動の波形の深度および吸啜圧波形と舌運動の位相差を観察した。その結果、CLP児の舌の代償性運動や斜面形成、舌根部低位貯留などの異常嚥下像が確認された。これらはHotz床の使用、不使用にかかわらず発現しており、Hotz床の使用が有効でないか、あるいはCLP児特有の舌運動を観察したものと思われる。-方昨年報告したように、Hotz床の使用は哺乳時舌運動の左右対称性の獲得や、嚥下時舌不規則動作の消失には効果があり、Hotz床の効果は舌運動を完全に正常化できないものの、破裂部に陥入する舌の位置を正し、吸啜や嚥下機能を回復しやすくする目的を果たしていることが客観的に確認された。唇顎口蓋裂児の歯槽、硬軟口蓋の破裂を被覆するHotz型人工口蓋床は、破裂部に陥入する舌の位置を正し、吸啜や嚥下機能を回復し、正常な顎発育を促すことを目的としており、唇顎口蓋裂患者にみられるこれら障害に対し有効な治療装置と言われている。今回、このHotz型人工口蓋床(以下Hotz床)を両側性唇顎口蓋裂児(以下CLP児)に使用し、超音波診断装置を用いて哺乳時の舌運動を詳細に分析し、その有効性を客観的に評価することを試みた。観察には超音波断層装置のB/Mモードを使用し、チルトプローブ(セクタ型)を用い、観察者が手で顎角部に保持した。Mカーソルの位置は舌背正中部3部位に設定し、各部位についての吸啜サイクル時間と舌波状運動の波形の深度を計測した。その結果、吸啜サイクル時間は健常児で約470msecであり、CLP児でHotz床使用の場合は約800-900msecとかなり延長し、不使用の場合は約400-600msecと健常児とほぼ同様であった。また舌波状運動の波形の深度は健常児に比較し、CLP児でHotz床の使用、不使用にかかわらず著しい増大が認められた。これらより一部ではあるがCLP児の異常嚥下像が明らかになった。またCLP児のHotz床の使用は、哺乳時舌運動の左右対称性の獲得や、嚥下時舌不規則動作の消失には効果があり、Hotz床の有効性も確認された。

観察には超音波断層装置のB/Mモードを使用し、チルトプローブ(セクタ型)を用い、観察者が手て顎角部に保持した。Mカーソルの位置は舌背正中部3部位に設定し、各部位についての舌波状運動の波形の深度および吸啜圧波形と舌運動の位相差を観察した。その結果、CLP児の舌の代償性運動や斜面形成、舌根部低位貯留などの異常嚥下像が確認された。これらはHotz床の使用、不使用にかかわらず発現しており、Hotz床の使用が有効でないか、あるいはCLP児特有の舌運動を観察したものと思われる。-方昨年報告したように、Hotz床の使用は哺乳時舌運動の左右対称性の獲得や、嚥下時舌不規則動作の消失には効果があり、Hotz床の効果は舌運動を完全に正常化できないものの、破裂部に陥入する舌の位置を正し、吸啜や嚥下機能を回復しやすくする目的を果たしていることが客観的に確認された。
海藻類の生活史解明-緑藻ミル型生活史とは何だろうか-

イワヅタ目に属する多核管状緑藻4種,センナリヅタ,コツブセンナリヅタ,ミル,クロミルから接合子を得て単藻培養を確立し,生殖,発生,体形成,細胞核の挙動等を観察した。センナリヅタおよびコツブセンナリヅタの生活史とともに,スリコギヅタ(Enomoto & Ohba 1987)およびタカツキヅタ(Ohba et al.1992)の生活史と同様であった.すなわち,成熟すると藻体がそのまま配偶子嚢に移行し,原形質が凝集し網状配列となり,同一個体内に雌雄異型の配偶子を形成し放出し,枯死した.接合子は着底し小球体となり,球形のまま肥大成長を続け,約1ケ月後に発芽管を二極的に伸長し始めた.発芽体は原糸体を経て,発芽45ケ月後に母藻体と同様な形態をした藻体に成長した.第二世代も母藻体と同様な生殖,発生,体形成を示した.接合子が直ちに発芽管を伸長せずに小球体となり,球形のまま長期間肥大成長を続けることは,イワヅタ科の他にはハゴロモ科(Meinesz 1980)に見られるだけの珍しい現象である.ミルおよびクロミルは,成熟すると胞嚢の側壁に配偶子嚢を形成し,雌雄異型の配偶子を別個の配偶子嚢内に形成した.接合子は着底後,直ちに二極的に発芽し,約2ケ月後,糸状枝からなる藻高12cmの叢生体に成長した.この後,いろいろな条件下で培養を続けたが,胞嚢あるいは胞子嚢の形成が生ぜず,発芽体を母藻体と同様な形態をした藻体に成長させることはできなかった.イワヅタ科およびミル科はともに,接合子が発芽管を伸長し始める時に,細胞核が多核化することが分かった.「ミル型生活史」=無世代交代型生活史であることは間違いないが,特にイワヅタ科の細胞核は極めて小さく(直径12μm),光顕では染色体数の計測や減数分裂の観察ができなかった.ミル科の細胞核は直径7.510.0μmと比較的に大きいので,今後ミル科の藻体を用いて核相および減数分裂の観察を行い,「ミル型生活史」をさらに検討して行きたい.イワヅタ目に属する多核管状緑藻4種,センナリヅタ,コツブセンナリヅタ,ミル,クロミルから接合子を得て単藻培養を確立し,生殖,発生,体形成,細胞核の挙動等を観察した。センナリヅタおよびコツブセンナリヅタの生活史とともに,スリコギヅタ(Enomoto & Ohba 1987)およびタカツキヅタ(Ohba et al.1992)の生活史と同様であった.すなわち,成熟すると藻体がそのまま配偶子嚢に移行し,原形質が凝集し網状配列となり,同一個体内に雌雄異型の配偶子を形成し放出し,枯死した.接合子は着底し小球体となり,球形のまま肥大成長を続け,約1ケ月後に発芽管を二極的に伸長し始めた.発芽体は原糸体を経て,発芽45ケ月後に母藻体と同様な形態をした藻体に成長した.第二世代も母藻体と同様な生殖,発生,体形成を示した.接合子が直ちに発芽管を伸長せずに小球体となり,球形のまま長期間肥大成長を続けることは,イワヅタ科の他にはハゴロモ科(Meinesz 1980)に見られるだけの珍しい現象である.ミルおよびクロミルは,成熟すると胞嚢の側壁に配偶子嚢を形成し,雌雄異型の配偶子を別個の配偶子嚢内に形成した.接合子は着底後,直ちに二極的に発芽し,約2ケ月後,糸状枝からなる藻高12cmの叢生体に成長した.この後,いろいろな条件下で培養を続けたが,胞嚢あるいは胞子嚢の形成が生ぜず,発芽体を母藻体と同様な形態をした藻体に成長させることはできなかった.イワヅタ科およびミル科はともに,接合子が発芽管を伸長し始める時に,細胞核が多核化することが分かった.「ミル型生活史」=無世代交代型生活史であることは間違いないが,特にイワヅタ科の細胞核は極めて小さく(直径12μm),光顕では染色体数の計測や減数分裂の観察ができなかった.ミル科の細胞核は直径7.510.0μmと比較的に大きいので,今後ミル科の藻体を用いて核相および減数分裂の観察を行い,「ミル型生活史」をさらに検討して行きたい.イワヅタ目に属する多核管状緑藻3種,コツブセンナリヅタCaulerpamicrophysa,コケイワヅタC.webbiana,ミルCodium fragileの接合子を得ることができ,現在,単藻培養を継続しながら,各種の体形成,核相交代および生活史を観察している。イワヅタ類2種は,ともに雌雄同株であることが判明した。両種とも雌雄異型の配偶子が接合し,接合子を形成するが,接合子は直ちに発芽せずに,約1ケ月間,肥大成長を続けた後,発芽管を伸長し始めた。発芽体は糸状のプロトネマ様体に発達した後,匍匐茎,直立茎を分化し,母藻体と同様な形態の藻体へと発達した。この生活史の型は,スリコギヅタ(Enomoto & Ohba1987)やタカツキヅタ(Ohba,Nashima & Enomoto1992)で観察されたものと同様であった。

ミルの接合子は,定着1日後に発芽し,発芽管を伸長して糸状体を形成した。その後,静置培養では直立体が形成されないので,今後,振盪培養に切り替え,体形成を追跡する予定である。イワヅタ類2種およびミルは,ともに発芽管を伸長させ始める時に,細胞核が多核化することが分かった。イワヅタ類2種では,接合子の肥大成長とともに,葉緑体が盛んに分裂し,その数を増すのに反し,細胞核は分裂せずに単核のまま巨大化した。こうした現象は,同じイワヅタ目に属するサボテングサ属Halimedaやハゴロモ属Udoteaでも報告されており(Meinesz1980),非常に興味深い現象の一つであると考えられる。3種とも生活史上での減数分裂の位置は,まだ確認できていないが,これはイワヅタ目藻類の細胞核が極めて小さい(直径12μm)ことだけではなく,藻体表面に付着しているバクテリアと区別することが困難なことも起因している。本年度は,培養体および新しい野生体を用いて,減数分裂の生じる位置を明らかにし,「ミル型生活史」をさらに検討していく予定である。イワヅタ目に属する多核管状緑藻4類,センナリヅタ,コツブセンナリヅタ,ミル,クロミルから接合子を得て単藻培養を確立し,生殖,発生,体形成,細胞核の挙動等を観察した.センナリヅタおよびコツブセンナリヅタの生活史はともに,スリコギヅタ(Enomoto&Ohba 1987)およびタカツキヅタ(Ohba et al.1992)の生活史と同様であった.すなわち,成熟すると藻体がそのまま配偶子嚢に移行し,原形質が凝集し網状配列となり,同一個体内に雌雄異型の配偶子を形成し放出し,枯死した.接合子は着底し小球体となり,球形のまま肥大成長を続け,約1ヶ月後に発芽管を二極的に伸長し始めた.発芽体は原糸体を経て,発芽45ヶ月後に母藻体と同様な形態をした藻体に成長した.第二世代も母藻体と同様な生殖,発生,体形成を示した.接合子が直ちに発芽管を伸長せずに小球体となり,球形のまま長期間肥大成長を続けることは,イワヅタ科の他にはハゴロモ科(Meinetz 1980)に見られるだけの珍しい現象である.ミルおよびクロミルは,成熟すると胞嚢の側壁に配偶子嚢を形成し,雌雄異型の配偶子を別個の配偶子嚢内に形成した.接合子は着底後,直ちに二極的に発芽し,約2ヶ月後,糸状枝からなる藻高12cmの叢生体に成長した.この後,いろいろな条件下で培養を続けたが,胞嚢あるいは胞子嚢の形成が生ぜず,発芽体を母藻体と同様な形態をした藻体に成長させることはできなかった.イワズタ科およびミル科はともに,接合子が発芽管を伸長し始める時に,細胞核が多核化することが分かった.「ミル型生活史」=無世代交代型生活史であることは間違いないが,特にイワヅタ科の細胞核は極めて小さく(直径12μm),光顕では染色体数の計測や減数分裂の観察ができなかった.ミル科の細胞核は直径7.510.0μmと比較的に大きいので,今後ミル科の藻体を用いて核相および減数分裂の観察を行い,「ミル型生活史」をさらに検討して行きたい.
統計力学及び場の量子論における可解模型

一次元量子スピン系の模型であるXXZ模型は熱力学的極限に於いてアフィン量子群の対称性を持ち、その表現論を用いてハミルトニアンを対角化することができる。今年度は、このXXZハミルトニアンの固有ベクトルの記述は逆に表現論的に新しい構造を記述していることを発見し研究した。具体的には、主として次の二つである。一つは、アフィン量子群U_q(sl_2)の可積分最高ウェイト表現のクリスタルの新しい記述と対応する新しい指標公式の証明である。もう一つはKostka多項式のエネルギー関数を使った記述とそのアフィンリー環の指標公式への応用である。二次元可解格子模型あるいは一次元量子スピン系と呼ばれている一連の統計力学の模型は、その転移点に於ける連続極限で、共形場理論と言われる場の量子論で記述されることが知られている。共形場理論の分配関数は、アフィンリー環やヴィラソロ代数等の指標で記述される。従ってXXZ模型のハミルトニアンの固有ベクトルの記述がアフィンリー環の指標の記述にどのように反映されるかを調べることは非常に興味深いことである。この方面の最初の研究はストーニ-ブルックのMaCcoyとKedemによって始められた。そこではロジャースラマヌジャン恒等式の拡張が得られている。その後共形場理論の量子群対称性との関係が発見されるなど、数学的、物理的に深い構造と関係していることが認識されつつある。ところでハミルトニアンの対角化と言う問題は一般には非常に難しく上で得られた多くの結果は予想の形で提出されているものが多かった。我々の研究は、クリスタル基底の理論を用いるもので、これらの現象を扱う、厳密で一般的手法を与えていると期待している。しかし我々の考え方だけでは捉えきれない現象が多く存在していることも確かで、それを明らかにしていく事がこれからの課題である。
なぜ特定の集団だけにサルマラリア感染を含めたマラリア感染が集中しているか

本研究では特定の集団にマラリア感染が集中しているかを解析するため、媒介蚊とヒトとその行動を解析した。伝播の中心である蚊の解析では、ヒトマラリアおよびサルマラリア原虫が検出された。検出された原虫は単種感染および2種類以上の混合感染が認められた。混合感染例ではヒトマラリアとサルマラリア原虫の混合感染も認められた。検出されたマラリア原虫を、ヒトサンプルから検出された原虫や住民の生活パターンと重ね合わせた結果、森林内で捕集された蚊と感染住民におけるマラリア原虫の遺伝的特徴が符合していた。また、森林内で活動を行う住民の生活様式が媒介蚊における感染実体が符合し、森林内での行動が問題であった。本研究遂行者は、ベトナム社会主義共和国カンホア省カンナン県カンフー行政区において、同地区住民を対象としたマラリア感染に関するactive case detection (ACD)とpassive case detection (PCD)および媒介蚊を対象としたマラリア感染の分子疫学調査の結果から、カンフー地区は山間地という所でありながら、住民が居住する住宅地ではほとんどマラリアの伝播が起きていないことを媒介蚊からの調査で明らかにした。そこで住民の行動調査から、生活の糧を得るため森林内で作業を行う住民と森林内に立ち入らない住民の2グループに大きく分けられるという結果を得た。2つのグループにおけるマラリア原虫感染率を比較すると、頻回にわたり森林内に立ち入るグループの方がマラリア原虫感染率が高いことが示唆された。頻回に森林内に立ち入るグループ内においても感染率の違いを認めたため、詳細に検討すべく調査を継続している。ヒトの調査結果を裏付けるべく森林内で媒介蚊の調査を行った。これまで媒介蚊に感染しているマラリア原虫の検索は、熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、四日熱マラリア原虫のヒトマラリア原虫とP. knowlesiとしていたが、これらのマラリア原虫以外のサルマラリア原虫の感染が疑われたため、他のサルマラリア原虫を調査対象に加えたところ、6種のマラリア原虫感染が認められた。これらには1種類のマラリア原虫単独感染と2種類以上の混合感染が認められた。媒介蚊の捕集場所により感染種や数の有意な差はみられなかった。捕集した媒介蚊の吸血活動は日没直後から始まり、2峰性のピークが観察された。また、捕集した媒介蚊の約半数は未吸血であったが、一部吸血および十分な吸血の蚊も認めた。これら捕集された蚊の活動はいずれも日没直後から始まり、未吸血蚊と一部吸血蚊は夜間中その活動が継続していた。本研究遂行者は、ベトナム社会主義共和国カンホア省カンナン県カンフー行政区において、同地区住民を対象としたマラリア感染に関するactive case detection (ACD)とpassive case detection (PCD)および媒介蚊を対象としたマラリア感染の分子疫学調査の結果から、カンフー地区は山間地という所でありながら、住民が居住する住宅地ではほとんどマラリアの伝播が起きていないことを媒介蚊の調査から明らかにした。そこで住民の行動調査から生活の糧を得るため森林内で作業を行う住民と森林に立ち入らない住民の2グループに分けることが可能であり、この2グループにおけるマラリア感染率の比較検討を行うと、頻回にわたり森林内に立ち入るグループの方がマラリア感染率が高いことが示唆された。ヒトの調査結果を裏付けるべく森林で媒介蚊の調査を行った。その結果、ヒトマラリア原虫以外に4種のサルマラリア原虫が検出され、検出された4種のサルマラリア原虫はいずれも人獣共通感染症に関与するものであった。これらのマラリア原虫感染媒介蚊は森林内と森林周辺では感染陽性率には差を認めなかった。しかし、マラリア原虫の伝播に重要な位置にある生殖母体の遺伝子解析を行うと、ヒトから検出された各種マラリア原虫の生殖母体関連mRNAは森林内で捕集された媒介蚊から検出された生殖母体関連遺伝子と相関していたが、森林周辺から捕集された媒介蚊とは関連性が低かった。この点地ついて他の遺伝子、今回はマラリア治療薬であるアルテミシニンに対する耐性遺伝子を検索したところ上記と同様な結果を得た。住民が居住する住宅地におけるマラリア伝播はきわめて少数であり、伝播の主たる場が森林であることが媒介蚊と住民の調査で明らかとなった。さらに、マラリア原虫の伝播に係わるmRNAの遺伝的多型について媒介蚊とヒトの両者を対象として検討すると、ヒトにおける遺伝的多型の種と頻度について解析すると、感染の場が森林周辺に比べ森林内であることが判明した。以上の調査結果より以下のことが志さされた。1.調査地区のマラリア伝播は地区住民の行動様式に起因している。2.調査地区におけるマラリア原虫の伝播に係わるmRNAの遺伝的多型は同じベトナムの他地区に比較し限られていた。これは調査地区の住民が比較的孤立した環境におかれていることに起因していると推測された。以上の結果より、本検討課題で設定した仮説を示唆することができたため。「森林マラリア」という用語が、主に東南アジアにおけるマラリアの特徴を表現する便利な語句として頻用されている。これは東南アジアにおけるマラリア原虫の感染、伝播の主たる場が森林であることに由来している。近年、東南アジア各地で、サルマラリア原虫の一種であるPlasmodium knowlesiのヒト自然感染例が数多く報告されるようになった。

さらにP. cynomolgiのヒト自然感染例が新たに報告されるなど「森林マラリア」が新たな様相を呈してきている。このマラリアの感染、伝播はいずれも森林で起こっていることが示唆されているが、その実態は十分に解析されていない。マラリア原虫の伝播の解析には、伝播の重要な位置にあるヒトと媒介蚊の両面から多角的な解析が必須と思われる。現在の疫学的研究ではヒトの解析が主となって種々の結果が報告されているが、媒介蚊まで併せて解析した例は少なく、感染、伝播の場などを特定するまで至ってない。かかる状況において、演者らは媒介蚊に感染しているマラリア原虫の解析を行う事により、ヒトから得られた結果の補完および新知見が得られることを期待し、分子疫学的調査をべトナム南部地域を調査対象地区として、同地域で採集された媒介蚊を解析した。結果、ヒトマラリア原虫の熱帯熱マラリア原虫およびサルマラリア原虫が検出された。検出された原虫は単種感染および2種類以上の混合感染が認められた。混合感染例ではヒトマラリア原虫とサルマラリア原虫の混合感染も認められた。検出されたマラリア原虫の性状等を、ヒトサンプルから検出された原虫の性状や住民の生活パターンを重ね合わせることにより伝播の実態の推測が可能となった。森林内で活動を行う住民の生活パターンと媒介蚊を含めた感染の実情が符合した。特に森林内で採取された感染蚊と感染住民におけるマラリア原虫の遺伝敵特徴が符合していた。地域住民及び媒介蚊を対象とする分子疫学的調査に住民の生活行動を加味した総合的な解析の結果、調査対象地域におけるマラリア伝播が起こっている場所の推定できた。本研究の結果から、本研究課題の開始時にたてた「森林活動に密接なヒトとその周辺にいるヒトという特定集団にマラリア感染が集中している」という仮説ができた。しかし、推定まではできたが確証まで至っていないため継続調査の必要性を感じた。「森林マラリア」という用語が、主に東南アジアにおけるマラリアの特徴を表現する便利な用語として頻用されている。これは東南アジアにおける原虫の感染、伝播の主たる場が森林であることに由来している。近年、東南アジア各地で、サルマラリア原虫の一種であるPlasmodium knowlesiのヒト自然感染例が数多く報告されているようになった。このマラリア感染、伝播はいずれも森林で起こっていることが示唆されているが、その実態は十分に解析されていない。現在の疫学的研究ではヒトの解析が主となって種々の結果が報告されているが、媒介蚊まで併せて解析した例は少なく、感染、伝播の場などを特定するまで至っていない。かかる状況において、本研究実施者らは媒介蚊に感染しているマラリア原虫の解析を行う事により、ヒトから得られた結果の補完および新知見が得られることを期待し、分子疫学的調査をベトナム南部地域を調査対象地区として、同地域で捕集された媒介蚊を解析した。伝播の中心である蚊の解析では、ヒトマラリアおよびサルマラリア原虫が検出された。
二酸化炭素及び酸素の二重置換同位体組成解析法の確立

東京工業大学のDelta XP安定同位体比質量分析計を用いた二酸化炭素の二重置換同位体組成の計測システムを確立した。小磁場型の質量分析計による計測は本研究が初めてであり、大磁場型とほぼ同等の精度を得ることにも成功した。琉球列島与那国島沖で採取した、水温既知の環境下で生育したハマサンゴ骨格の二重置換同位体組成を2年分計測し、水温と非常に高い相関を持つことが明らかになった。酸素分子の二重置換同位体組成を、C-13を含まないグラファイトと酸素分子を燃焼反応によって二酸化炭素へと変換し、この二酸化炭素を計測する方法を確立した。本研究は、水温既知の環境下で生育された造礁サンゴ骨格を用いた、炭酸塩の炭素・酸素二重置換同位体組成と形成水温の正確な関係式の構築を目的とする。また、これまでほとんど研究例のない、酸素分子の二重置換同位体組成(Δ35・Δ36)の計測法の開発と素過程に伴う、同位体組成と同位体分別を明らかにする。これまで得られた成果は以下の通りである。先行研究を行っているすべての研究室ではMAT253型の同位体比質量分析計を用いて計測されており、より小型のDelta XP型で実施した例はなく、本研究が初めての成功例となった。計測精度に関しては、MAT253型とほぼ同等の数値を得ることができた。また、MAT253型で必ずみられる、イオン分子計測の非線形性についてはDelta XPでは認められず、生データの補正を必要としない利点があることがわかった。2)与那国島ハマサンゴ骨格炭酸塩の二重置換同位体組成の計測2001年に琉球列島与那国島沖で採取した、水温既知の環境下で生育した造礁サンゴ(ハマサンゴ)骨格の二重置換同位体組成(Δ47,Δ48, Δ49)を2年分計測した。生育水温とΔ47の直線回帰の相関係数は-0.86と非常に高い結果となり、サンゴ骨格のΔ47が水温復元に十分実用的であることを示すことがわかった。一方で、直線回帰の傾きは先行研究に比べて約3倍大きくなった。この原因は不明であるが、動的同位体効果の影響が考えられる。3)今年度は温度制御下で人工的に形成された炭酸カルシウムのΔ47,Δ48, Δ49計測を行った。また、酸素分子の二重置換同位体組成の計測法を確立した。本年度は以下の項目を実施した。以上の結果をRapid Communications in Mass Spectrometry誌に投稿し、出版された。2)与那国島ハマサンゴ骨格炭酸塩の二重置換同位体組成の計測2001年に琉球列島与那国島沖で採取した、水温既知の環境下で生育した造礁サンゴ(ハマサンゴ)骨格の二重置換同位体組成(Δ47, Δ48, Δ49)を2年分計測した。以上の結果は、2012年6月の古生物学会シンポジウム(名古屋大学)で発表した。二酸化炭素の二重置換同位体組成については、計測法の確立を終え、論文として公表することができた。また、サンゴ試料の計測も順調に進んでいる。

本年度実施計画で記したパラオサンゴについては未計測であるものの、新たに温度既知の条件下で合成した炭酸塩(アラレ石・方解石)試料を得ることができた。以上より、二酸化炭素については当初の計画以上の進展があった。酸素の二重置換同位体組成については、本年度で計測法の確立を終える計画であったが、未達成であり、やや遅れているといえる。代表者の実験室が、改修工事のため、2012年9月2013年4月まで一時的に移転したことにより、使用予定の質量分析計の運転を停止していたことが大きな理由である。5月に再移転したのち、計測法確立を再開する予定である。以上から総合的にはおおむね順調に進展していると判断できる。現在までの達成度で記したように、二酸化炭素計測については当初計画以上に進展していると判断できるため、H25年度の前半で実験を一段落させて、論文作成に取り組んでいく。一方で、H25年度はやや遅れている酸素計測について重点的に取り組んでいく。まずは計測法の確立を行い、順次、計測精度および確度の確認を行う。二酸化炭素計測についてはすでにルーティン化できていることから、酸素分子を12Cグラファイトにより二酸化炭素化する方法についても計画通りに取り組んでいく。培養実験については、当初計画の植物プランクトン培養に加えて、新たに分担者として取り組む造礁サンゴの培養によって得られる試料の計測も実施する。分担者の山田(東工大)に当初配分した研究費が次年度に繰り越しとなっており、これは質量分析計の故障がほとんど生じなかったことが理由である。一度故障が発生すると、場合によっては配分額を超える修理費用がかかることもあるため、繰越金については、本年度と同様に不測の事態のため備蓄しておくことが望ましい。
心臓リモデリングにおける交感神経活性化機序の解明とそれを利用した治療法の開発

現在、"心臓リモデリングにおける交感神経活性化機序の解明とそれを利用した治療法の開発"について研究している。現時点に至って、研究進行は順調であり、旧年度Cardiovascular Researchに採用された2本論文に加え、今年度、論文1報ずつ投稿中と投稿準備中である。我々はアデノシンおよびカナビノイド-1(CB1)受容体遺伝子改変マウスを用いて、交感神経抑制作用を有するこの受容体の心臓における役割を検討した。CB1 KOマウスは野生型と比し、心重体重比(HW/BW)が有意な増加、心筋細胞サイズの増大が認められた。また、CB1KOマウスを用いて、圧負荷心不全モデル(TAC)における、TAC手術が行われ、急性及び慢性生存率を検討した。その結果、TAC手術後、野生型と比較し、1週間及び100日間の死亡率は有意に高かった。急性肺浮腫や慢性心不全が主な死因であると考えられた。さらに、われわれはCB1の活性化がこれらの症状を回復できるかどうかについて、検討してきた。CB1受容体選択的な抑制剤であるAM251はTAC手術による肺浮腫を悪化させたが、CB1 agonistでWIN 0.2mg/kgまたは2-AG 5mg/kgはTAC手術による肺浮腫を改善したことが明らかになった。また、他の系統(C57BL/6)マウスを用いて、CB1活性化の役割を調べたところ、WINの投与が左心室圧負荷による4日間生存率を改善することが確認された。我々はCB1の活性化することのよりマウス慢性心不全にBeneficialであるか否かについて検討した。TAC6週間後に著名な心肥大を認め、WIN 0.2mg/kg/dはこの肥大を抑制した。さらに、心不全の指標である肺・体重比も、TAC群に比べてWIN治療群で改善を認めた。我々はアデノシンA1受容体やカナビノイド-1受容体遺伝子改変マウスを用いて、交感神経抑制作用を有するこれら受容体の心臓における役割を検討するため、アデノシンA1受容体やカナビノイド-1(CB1)受容体遺伝子Knock-outマウスの導入と繁殖をおこなった。さらにCB1 Knock-outマウスの心臓生理解析(baseline:解析:心エコー、血行動態、心・体重比、肺・体重比、組織学的検査(心筋細胞肥大、心筋および血管周囲の線維化))を行った。最後に左室圧負荷(TAC)に伴う心臓リモデリングを惹起する実験モデルを用いてCB1 KOマウスの生存率の観察した。野生型の同士マウスはCB1 agonistであるWIN55,212-2と2-arachidonoyl glycerolを投与することにより、脈拍と血圧が低下され、CB1 KOマウスでは影響を与えなかった。心臓のphenotypeを検討したところ、野生型の同士マウスとくらべ、CB1 KOマウスの心重体重比は有意に増加することを認めました。また、TACにより、CB1 KOマウスの短期と長期生存率両方でも野生型より低かった。交感神経活性化は心臓のenergy代謝に重要な役割を与え、energy代謝異常は心臓リモデリングと関連することを広く知られている。従って、我々は食後高血糖を改善するVogliboseが、マウス心不全にBeneficialであるか否かについて検討した。マウスTACモデルでは、随時血糖値の上昇と耐糖能異常を認め、さらに、Vogliboseを投与すると、その糖代謝異常が改善された。横行大動脈を縮窄することにより、TAC4週間後に著名な心肥大を認め、Vogliboseはこの肥大を抑制した。さらに、心不全の指標である肺・体重比も、TAC群に比べてVoglibose群で改善を認めた。機序を検討したところ、High glucose負荷した培養心筋細胞のP47phoxは正常Glucoseより増加した。マウスのTAC modelにおいても、TAC4週間後にP47phoxの増加を認めたが、Vogliboseを投与することにより、有意に低下した。この結果より、Vogliboseが酸化Stress抑制効果を有することが示唆された。結論として、Vogliboseは抗酸化stress作用により、圧負荷マウスモデルにおける心肥大および心不全を有意に改善させた。

また、他の系統(C57BL/6)マウスを用いて、CB1活性化の役割を調べたところ、WINの投与が左心室圧負荷による4日間生存率を改善することが確認された。我々はCB1の活性化することのよりマウス慢性心不全にBeneficialであるか否かについて検討した。TAC6週間後に著名な心肥大を認め、WIN 0.2mg/kg/dはこの肥大を抑制した。さらに、心不全の指標である肺・体重比も、TAC群に比べてWIN治療群で改善を認めた。
イチジク遺伝資源を用いた果実の味・香り制御遺伝子の網羅的解析と食味科学への展開

食品の総合評価である「食味」や「おいしさ」の向上の実現は、人類の健康および幸福に寄与する重要要素である。作物における「おいしさ」の自由かつ効率的な実現においては、多様な味、匂い、テクスチャーが作物によって調整されるメカニズムの理解が不可欠であるが、その全体像は十分に理解されていない。本研究では、多様な食味特徴を持つイチジクを対象に「味」と「匂い」に関する総合的な解析を行う。ゲノム、トランスクリプトーム、メタボローム(匂い)、フェノーム(味)の情報を垂直統合的に収集し、味及び匂い成分制御に関与する遺伝子の網羅的な探索と、統合オミクス解析に基づく味と匂いを制御システムの全体構造の理解を進める。