hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
境界層方程式の数学的正当化に関する研究

境界層方程式は物体のごく近くの流体の運動を記述するモデル方程式として、1904年にL.Prandtleによって提唱された。彼のアイデアは、流体が粘性の影響を受けるのは物体(固定境界)のごく近くの薄い層(境界層)に限るとして、液体の粘性係数、代表的な速度、物体の長さの間に経験的に成り立つつりあいの式からNavier-Stokes方程式をスケーリングした時の主要部分より境界層における、いわゆる境界層方程式を導くというものである。今回申請者が問題にしている境界層方程式の数学的正当化、すなわち境界層方程式が数学的にどのような意味でNavier-Stokes方程式を近似しているのか、という問題に関してはやはりP.C.Fifeによる非圧縮性定常流の場合に部分的な結果があるのみでほとんど手つかずの状態である。申請者は非定常流の場合に上述のスケーリングを施したNavier-Stokes方程式の線形化した方程式に対して小さいパラメータに関する一様な評価をえることができたが、本来のNavier-Stokes方程式に対してはまだ一様な評価をえるには至っておらず、ひき続き研究する予定である。1904年にL.Prandtlによって提案された境界層方程式の数学的解析は1960年代のO.A.Oleinik,P.C.Fefeらの精力的な研究によって非圧縮性流体の場合には解の存在定理、漸近挙動およびもとのNavier-Stokes方程式との間の漸近関係等の基本的な結果がすでに得られている。しかしながら圧縮性流体の場合には対応する結果は皆無である。本年度はこれらの一連の研究目標の第一段階として流体が定常流の場合の解の存在定理を示すことに成功した。方法は非圧縮性流体の場合のO.A.Oleinik(1963)にしたがって、まずvon Mieses変換を施して問題を退化放物型方程式の初期値-境界値問題に変換する。これを正則近似した正則放物型方程式の初期値-境界値問題の解の存在および一様評価から、これの極限関数としてもとの問題の解を構成するものである。この結果は現在出版準備中である。来年度は得られた解の漸近挙動および非定常の場合の解の存在定理に関する研究を行う予定である。
腎尿細管間質線維化におけるLTB4-BLT1シグナルの腎線維化作用機序の解明

LTB4-BLT1シグナルによる腎間質線維化の作用機序を明らかにする目的で、野生型とBLT1ノックアウトマウスに一側尿管結紮(UUO)モデルを作成し、研究を行っている。昨年度までに、1野生型マウスに、BLT1ノックアウトマウスの骨髄を移植したマウスのUUO腎では、抗Type I collagen抗体陽性面積は減少し、抗S100A4抗体陽性細胞浸潤数が減少し、腎間質線維化が抑制されることが分かった。2BLT1受容体拮抗薬の投与では、野生型UUO腎の抗Type I collagen抗体の陽性面積は減少し、αSMA、Col1a1、TGF-βの遺伝子発現は低下し、UUO腎の間質線維化が抑制されることが分かった。本年度は、1野生型とBLT1ノックアウトマウスのUUO腎を用いて、抗Gr-1抗体陽性細胞(好中球)浸潤数やGr-1遺伝子発現、CD3(T細胞)遺伝子発現の評価を行ったが、2群に経時的な有意差は認められなかった。2野生型マウスに、BLT1ノックアウトマウスの骨髄を移植したマウスのUUO腎を用いて、抗F4/80抗体陽性細胞(マクロファージ)浸潤数やF4/80遺伝子発現の評価を行ったところ、コントロール群と比較して共に有意な減少を認めた。抗Gr-1抗体陽性細胞(好中球)浸潤やGr-1遺伝子発現の評価も行ったが、コントロール群と比較して、有意差は認められなかった。以上のことから、LTB4-BLT1シグナルの腎間質線維化の作用機序には、マクロファージと線維芽細胞が関わっている可能性が示唆された。本研究では、BLT1受容体陽性マクロファージや線維芽細胞が腎線維化へ関与していると考えており、BLT1受容体の同定に、昨年度はin situ hybridization法を用いたフローサイトメーターを使用し、本年度は複数の抗体にてBLT1受容体の同定を試みたが難渋している。BLT1受容体の同定に難渋しているため、BLT1受容体の同定を行わずに、M1・M2マクロファージの割合の検討を行う事を予定している。また、BLT1受容体拮抗薬を用いた細胞実験を検討している。マウスに一側尿管結紮(UUO)モデルを作製した。1UUO腎のLTB4含有量の測定では、コントロール群とUUO腎群(野生型(WT)、BLT1ノックアウト(BLT1(-/-)))に有意差がなく、検体採取の刺激でLTB4が産生された可能性が考えられた。LTB4産生の上位酵素である5-リポキシゲナーゼ阻害薬を投与後に検体採取を行い、再度測定を行う予定である。3骨髄由来BLT1発現細胞の線維化促進因子の発現及び細胞外基質産生の有無の解析では、GFP陽性BLT1(-/-)マウスが作製出来ていない為、BLT1(-/-)→WT、WT→WTの骨髄移植を行った。その個体にUUO腎を作製し、7日目に腎臓を採取し、評価を行った。抗Type I collagen抗体陽性面性、抗S100A4抗体陽性細胞浸潤数は、WT→WT群に比べ、BLT1(-/-)→WT群では有意に(P<0.05)抑制された。4BLT1阻害薬の腎線維化抑制効果の解析では、BLT受容体拮抗薬のBIIL284をマウスにUUO作製後から粉餌に混ぜて投与し、7日目に腎臓を採取し、評価を行った。αSMA、Col1a1、TGF-βの遺伝子発現は、Vehicle群に比べ、BIIL284投与群で有意に(P<0.05)抑制された。また、抗type I collagen抗体の陽性面積もVehicle群に比べ、BIIL284投与群で有意に抑制された。UUO腎でのBLT1遺伝子を発現する細胞の種類を同定するために、in situ hybridization法を用いたFACSで、BLT1 mRNAの測定を行ったが、BLT1 mRNAを検出することができなかった。今後は、組織切片でのBLT1 mRNAの検出を検討予定である。また、GFP陽性BLT1(-/-)マウスの作製もまだ行えていないため、やや遅れていると考えている。

2野生型マウスに、BLT1ノックアウトマウスの骨髄を移植したマウスのUUO腎を用いて、抗F4/80抗体陽性細胞(マクロファージ)浸潤数やF4/80遺伝子発現の評価を行ったところ、コントロール群と比較して共に有意な減少を認めた。抗Gr-1抗体陽性細胞(好中球)浸潤やGr-1遺伝子発現の評価も行ったが、コントロール群と比較して、有意差は認められなかった。以上のことから、LTB4-BLT1シグナルの腎間質線維化の作用機序には、マクロファージと線維芽細胞が関わっている可能性が示唆された。本研究では、BLT1受容体陽性マクロファージや線維芽細胞が腎線維化へ関与していると考えており、BLT1受容体の同定に、昨年度はin situ hybridization法を用いたフローサイトメーターを使用し、本年度は複数の抗体にてBLT1受容体の同定を試みたが難渋している。1.BLT1(-/-)→WTの骨髄移植後のUUO腎では、WT→WTに比べ、線維化が抑制されたことから、LTB4-BLT1シグナルによる骨髄由来細胞の誘導数や誘導される細胞の種類、誘導後のLTB4-BLT1シグナルの作用が線維化促進に関わっていると考えられる。GFP陽性BLT1(-/-)とGFP陽性WTマウスの骨髄を移植後のWTマウスUUO腎を用いて、FACSでGFP、(F4/80(在来性マクロファージ)、Ly6C(炎症性(M1)マクロファージ)、CD206(抗炎症性(M2)マクロファージ)、TypeI collagenの発現割合を評価する。これにより、どのような骨髄由来細胞がLTB4-BLT1シグナルで誘導され、線維化促進に関わっているか検討する。2.FACSでのBLT1陽性細胞のsortingが難しい為、WT、BLT1(-/-)マウスのUUO施行後の腎臓を用いて、マクロファージや線維芽細胞を単離し、LTB4添加下で培養し、TGF-βやコラーゲンが蛋白レベルでも発現が亢進しているか、ELISA又はウエスタンブロットで検討する。BLT1受容体の同定に難渋しているため、BLT1受容体の同定を行わずに、M1・M2マクロファージの割合の検討を行う事を予定している。また、BLT1受容体拮抗薬を用いた細胞実験を検討している。今年度、GFP陽性BLT1(-/-)マウスの作製が進まなかった為、次年度に助成金を繰り越す。GFP陽性BLT1ノックアウトマウスの作成が行えておらず予算を繰り越しているが、次年度に細胞実験を行うことで使用する予定である。
競争と環境のハイブリッドシステムに対する解析―惑星温暖化とパターン形成―

生物と環境のフィードバックシステムを記述する数理モデルである「デイジーワールドモデル」について,数学解析と数値シミュレーションを用いて研究する.地球を理想的に単純化した仮想の惑星「デイジーワールド」では,そこに生息する植物同士の競争が,惑星の温度を植物の成長に最適であるように自律的に調節するような効果を示すことが知られている.さらに,温度を調節しながら植物の分布パターンが次々と変化することが明らかとなった.本研究では,モデルを温室効果を考慮した2次元反応拡散方程式へと拡張し,その植生分布パターンと惑星温暖化の関係性について調べる.生物と環境のフィードバックシステムを記述する数理モデルである「デイジーワールドモデル」について,数学解析と数値シミュレーションを用いて研究する.地球を理想的に単純化した仮想の惑星「デイジーワールド」では,そこに生息する植物同士の競争が,惑星の温度を植物の成長に最適であるように自律的に調節するような効果を示すことが知られている.さらに,温度を調節しながら植物の分布パターンが次々と変化することが明らかとなった.本研究では,モデルを温室効果を考慮した2次元反応拡散方程式へと拡張し,その植生分布パターンと惑星温暖化の関係性について調べる.
生体分子系の光化学反応の電子的メカニズム解明のための大規模電子状態計算法の開発

生体分子において重要な光化学反応の電子的メカニズム解明のためには、大規模系の電子状態ダイナミクスを記述できる理論的手法の開発が必要である。報告者はこれまで、分割統治法を用いた大規模系のための高速化法の開発と、実時間発展形式の時間依存Hartree-Fockおよび時間依存密度汎関数理論(RT-TDHF/TDDFT)による電子ダイナミクスの記述に関する研究を行ってきた。今年度は、大規模電子状態ダイナミクスシミュレーションの実現に向けて、電子ダイナミクスに関する下記のような研究を行った。以前の報告者の研究において、ホルムアルデヒド二量体のRT-TDHF/TDDFT計算に対して短時間フーリエ変換解析を適用することにより、光誘起された分極が分子間で伝播する様子を追跡できることがわかっている。今年度はさらに研究を進め、分子間で起こる伝播の周期は分子間相互作用により生じた2つの擬縮退励起状態のエネルギー差に対応しており、励起状態と関連付けた電子ダイナミクスの解析が可能であることを明らかにした。さらに、伝播周期の距離依存性を検証することにより、分子間相互作用の主要な成分を解析した。(J.Chem.Phys.132,054104)また、これまでのRT-TDHF/TDDFT計算では主に数値グリッド基底や平面波基底が用いられており、取り扱われるエネルギー領域は価電子励起のみに限られていた。報告者は、ガウス型基底を用いたRT-TDHF/TDDFT計算のフーリエ変換解析によって、価電子励起だけでなく内殻励起に対しても周波数領域のTDHF/TDDFTの結果を再現できることを確認した。(J.Chem.Phys.132,054104)さらに、周波数領域のTDDFTで価電子励起・内殻励起ともに高精度に記述するために開発されたCV-B3LYP汎関数をRT-TDDFT計算に適用し、RT-TDDFT計算においても内殻励起を高精度に記述することに成功した(Chem.Lett.39,407)生体分子において非常に重要であると考えられている光化学反応の電子的メカニズム解明のためには、基底状態に加えて励起状態やダイナミクスも扱える高速な大規模電子状態計算手法の開発が必要である。この目的のため、報告者は、divide-and-conquer(DC)法および実時間発展形式の時間依存Hartree-Fock(RT-TDHF)計算に関する下記のような研究を行った。一方、励起状態におけるダイナミクスの解析のためには、励起状態の帰属が重要になると予想される。報告者は、分子軌道を基底として密度行列を記述することにより、RT-TDHF計算においても従来のTDHF計算と同様に励起状態の帰属が可能であることを明らかにした。また、RT-TDHF計算において外場との局所的相互作用を仮定し、短時間フーリエ変換を用いることにより、励起状態の電子雲の振動伝播ダイナミクスの結合による違いを検証した。振動の伝播は、共有結合系では非常に速く一瞬で起こるが、双極子-双極子相互作用系では数十fs程度と遅いことがわかった。また、イオン結合、水素結合等の系では伝播が近距離のみに限られる傾向がみられた。(スーパーコンピューターワークショップ2009にて発表)生体分子において重要な光化学反応の電子的メカニズム解明のためには、大規模系の電子状態ダイナミクスを記述できる理論的手法の開発が必要である。(J.Chem.Phys.132,054104)さらに、周波数領域のTDDFTで価電子励起・内殻励起ともに高精度に記述するために開発されたCV-B3LYP汎関数をRT-TDDFT計算に適用し、RT-TDDFT計算においても内殻励起を高精度に記述することに成功した(Chem.Lett.39,407)
線虫を用いた非対称細胞分裂の分子遺伝学的研究

非対称細胞分裂は生物の発生の際、細胞の多様性を作り出す基本的機構である。C. elegansにおいては、多くの細胞分裂の非対称性がWntシグナル伝達によって制御されている。われわれはpostembryonicに起こるT細胞の非対称分裂に注目し、この分裂の非対称性が異常になる変異体をスクリーニングし、101種類の変異体を得た。次に、SNP (single nucleotide polymorphism)を用いて、どの染色体上に変異があるかをマップし、相補性試験を行った。その結果、これらの変異は既知の遺伝子も含め51種類の遺伝子の変異であることが示唆された。非常に多くの遺伝子が一つの細胞の非対称分裂に関与していることが明らかになった。同定したいくつかの遺伝子について、クローニングを行い、それぞれの機能を調べた。psa-10、psa-13遺伝子はSWI/SNF複合体の構成因子であるそれぞれBAF250、BAF53のホモローグをコードしていた。また、cic-1およびcdk-8は転写Mediator複合体の構成因子であるcyclin C、CDK8をコードしていた。これらの遺伝子は、非対称分裂後、娘細胞間の非対称な遺伝子発現を制御している。また、rmd-1遺伝子は新規のcoiled-coilドメインを含んだ蛋白をコードしており、ほ乳類にも複数の機能未知の相同分子が存在することが明らかになった。rmd-1遺伝子の機能を初期胚において調べた結果、rmd-1はスピンドルの回転、細胞質分裂、細胞極性など、様々な微少管が関与する現象に必要であることが明らかになった。生物の発生の際、たった一個の細胞(受精卵)は分裂を繰り返しながら多種多様な細胞を作り出す。分裂が非対称であることを知るためには、細胞系譜がわかっていることが必要である。細胞系譜を調べることの難しい高等生物では非対称分裂の研究は進んでいない。線虫C.elegansは細胞系譜を簡単に調べることのできるので非対称分裂研究に適している。C.elegansにおいて、いくつかの細胞の非対称分裂はlin-44/wntとlin-17/frizzledによって制御されている。例えば尻尾にあるT細胞は非対称に分裂し、前側の娘細胞T.aはその後表皮系の細胞を作り、後ろ側の娘細胞は神経系の細胞を作る。lin-17変異体ではどちらの細胞も表皮系の細胞を作り、T.pから作られるべき神経系の細胞が失われる。われわれは、T細胞分裂の非対称性が、異常になる変異体をスクリーニングし、12種類の遺伝子(psa-112)を同定していた。われわれはさらにこのスクリーニングを大規模に行い、多くの変異体を同定し、非対称分裂に合計40種類以上の遺伝子が関与していることを明らかにした。現在、single nucleotide polymorphism(SNP)を用いて遺伝子を詳細にマッピングしている。また、psa-3遺伝子をクローニングし、哺乳類のMeis遺伝子に似ていることを明らかにした。またpsa-9、psa-11遺伝子がそれぞれすでに同定されていたnob-1というHox遺伝子、哺乳類のPbxのホモローグであるceh-20遺伝子であることも明らかにした。Meis-Pbx-Hox蛋白は複合体を形成することが知られており、線虫においてもPSA-3-CEH-20-NOB-1は複合体を形成して非対称分裂を制御していると考えられる。lin-

17変異体ではどちらの細胞も表皮系の細胞を作り、T.Pから作られるべき神経系の細胞が失われる。われわれは、T細胞分裂の非対称性が、異常になる変異体をスクリーニングし、12種類の遺伝子(psa-112)を同定していた。われわれはさらにこのスクリーニングを大規模に行い、多くの変異体を同定し、非対称分裂に合計40種類以上の遺伝子が関与していることを明らかにした。本年度はこのうち4種類の遺伝子のクローニングを行った。psa-2遺伝子は新規のタンパクをコードしていたが、データベース上に機能の不明な哺乳類のホモローグが複数存在しており、新規の保存されたタンパクファミリーに属することが明らかになった。初期胚におけるPSA-2の機能をRNAi法で解析したところ、分裂軸の制御や細胞質分裂など、微少管が関与する多くの現象にPSA-2が必要であることが明らかになった。psa-10およびpsa-13遺伝子はSWI/SNF複合体の構成因子BAF250とBAF53のホモローグをコードしていた。また、T細胞の分裂後、非対称に片側の細胞でのみ発現するTLP-1遺伝子の発現にSWI/SNF複合体が関与していることを明らかにした。また、0366変異体の原因遺伝子がcyclinE遺伝子であるcye-1であることを明らかにした。またcye-1変異体ではT細胞以外に生殖巣前駆細胞Z1.a、Z4p細胞の非対称分裂も異常になることを明らかにした。
東アジア圏における中国古典小説の現代的意義と価値について

中国語文化圏では現在も小説に限らず様々な形で古典を娯楽作品や芸術作品として取り入れている。調査の結果、現在も明代短篇小説のテレビドラマ化が進められていることがわかった。また、映像化の傾向には90年代の原作に沿ったものから2000年代に入ってからの思い切った翻案をする手法へと変化が見られる。我々がこの事象について考察するとき、原典とされる小説が何であるかや登場人物の服装や言葉遣いが古いことに注意するだけではなく、現代人がその枠組みを必要としていることに注目すべきである。これはなにより中華文化圏では「古典」が文化の根底にあることを示しているのである。本年度は、研究初年度であるので、分析の基本となる資料収集が主な研究活動であった。まず、現代中国における古典小説の受容の状況を調査することに主眼をおいた。特に、明代の古典小説の映像化の状況、中国及び香港での翻案小説の状態に注目した。調査は、インターネットを通じて香港電影資料館のデータベースを中心に行った。それと平行して、関連の書籍の購入、海外DVDの収集、海外DVDを視聴可能な機器の購入を行った。日本でかつて行われた中国小説のテレビドラマ化作品にも着目し、映像資料を購入し、次年度以降の分析に備えた。また、韓国における中国古典小説の受容状況も調査の対象とした。その結果、日本で一般的に受け入れられている中国古典小説は同じように韓国でも受け入れられていることがわかった。さらに、それに関する先行研究の存在も把握割いた。研究実施計画のとおり、この調査は次年度に継続され、その成果を発表する予定である。また、中国で行われた明代文学の学会に参加し、最新の明代小説の研究状況を理解し、また彼らと問題意識を共有することに勤めた。さらに、学会参加に伴い、上海の書店の調査を行い、そこで販売されている現代小説の中にみられる古典受容の状況に努めた。中国の書籍出版、特に一般書の状況は日本にいてデータベースを検索するだけでは不十分だからである。また、本年度は、研究代表者の以前の研究と連続性が最も高い明末の白話小説の受容状況を積極的に調査・分析した。特に、香港で2004年に公開された『Miss杜十娘』の分析をし、論文を発表した。その際、国会図書館関西館、東京国立公文書館での調査を行った。またその調査・分析の過程において、同作品のアメリカで英語による翻案小説の存在、さらにそれを日本語に翻訳した小説が発表されていることが分かり、図書館を通じる形で資料を収集した。次年度以降は、さらにこの作品について詳細な分析が可能になると考えている。平成21年度に本研究が予定していたのは次のような作業であった。・前年度に引き続き、香港・台湾・中国における明末白話短篇小説「三言」等の映像化作品及び翻案作品について調査する。ただし、他地域に渡るため、香港、台湾、中国での調査をおこなう。・以上の結果を基に、データベースを作成する。・昨年度の論文に引き続き、個々の事例の分析をおこない論文として発表する。しかし、研究代表者の妊娠悪阻の状態が悪く、時間が経過しても体調の回復があまり見られなかった。日常の研究生活に制限があるのに加え、海外での調査は母体と胎児の保護をするためには控えなくてはいけなかった。現地調査だけでなく、個別の分析も論文として作成する段階まで深めることはできなかった。本年度は、いくつかの資料を引き続き収集したが、図書館を通じてしか行うことはできなかった。したがって昨年度までの資料と本年度の資料をデータベース化するために必要な装置を購入し、一部をファイル化したに止まった。また、昨年度発表した論文の内容を発展させるべく、中国の古典小説の映像化作品の中でも特に「杜十娘」について、複数の映像化作品の比較、脚本の検討などを行ったが、残念ながら論文化するには至っていない。研究代表者の出産、育児休暇からの復帰を待って、本年度本来する予定であった作業を続行し、最終年度のまとめの作業に入りたいと考えている。その際は、昨年度の調査の過程において、発見した、韓国における中国古典小説が享受の状態についても言及できるように、調査地域を広げる予定である。前年度から引き続いて、研究代表者が産休・育休を取得したため、計画は前年度未終了の部分を引き継ぐ形で行われた。これまでの調査で古典小説が中国の高等教育の中で扱われている現状を知ったため、具体的に一つの作品を取り上げ、それがどのように読まれているのかを8月の中国古典小説研究会大会における発表で考察した。これは、先に映画素材として用いられたものと同一のものであり、それについて論文を執筆済みであったため、一つの作品を多角的に考察するよい例となった。教科書中での古典小説の扱いについてはこれまで考察はほとんどなく、新しい視点での発表といえる。

ただし、現段階では資料が十分とはいえず、今後、さらに調査を進める必要がある。また、この発表を受け、この作品(「杜十娘怒沈百宝箱」)をさらに深く考察するため、台湾での発表では、日本及び中国での翻案状況について考察した。日本の江戸時代にすでに翻案小説がある上に、中国人による英語による翻案作品も存在している。その点から多言語・多文化のなかでの古典小説の存在を確認できた。この小説については、さらに考察を続ける必要があると考えられる。なお、このほかに、中国語で投稿した中国古典小説にかんする考察が雑誌に掲載された。日本にある版本も考察に加えており、本研究の基礎的部分と関連がある。また、研究所年度より、古典小説作品の現代東アジア社会での需要と消費の現状をみるために、映画やドラマ等の収集をしていたが、今年度まで判明したものはすべてデータを入力済みである。計画に従い、最終年度はHP等、なんらかの形でこれを発表し、公開する。本研究は、東アジア圏で中国古典作品が持つ価値を明らかにするのを最終的な目的とする。今年度は、これまで収集した古典小説(特に三言二拍)の翻案ドラマ等のデータをホームページに公開することができた。データを作成する過程で、同じ話が何度も翻案されていることや、21世紀に入ってからも新たなドラマ制作が進行中であることが判明した。今年度はドラマ・翻案小説等を収集するため、上海に赴き、現地調査した。その結果、インターネット上で得られる情報以上のものは得られないことがはっきりした。研究を計画した当初は、中国が現在ほどの経済的な発展を遂げ、流通の仕組みが変化することを念頭に置かなかったため、従来通り研究者が足を運んで資料を収集する必要を想定していた。しかしながら、新しい材料を現地で発見することはできなかった。ただし、日本からは閲覧できない一部サイトに中国からアクセスし、内容を確認できたことは現地調査でしかできないことである。12月には「多言語多文化同時学習支援国際シンポジウム」にて、明代の小説が映像化されている現状について報告し、その意味についても私見を述べることができた。その際、台湾からの参加者から、新たな情報などを得ることができた。これまで収集したデータの分析についても、まだ個別の分析を論文化する段階には至っていないが、特に「三言」については、どの話が、いつ、どのようなタイトルで映像化されているのかは明確にできた。データは公開しており、今後他の研究者が利用することも可能である。多様な分析が行われる基礎的な材料として重要だと考える。
骨格筋損傷に対する高気圧酸素治療の作用機序の解明

高気圧酸素治療(HBO)は肉離れに対し有効と期待されている.今回,ラット薬剤性骨格筋損傷モデルを用いて詳細に検討した.無治療(NT)群,HBO群,常圧酸素群,高圧空気群の4群にて検討し,損傷後5,15日目におけるHBO群の再生筋線維横断面積が,他群に比べ有意に高値,損傷骨格筋の筋張力は損傷8日後にて,HBO群はNT群より有意に高値であった.また,損傷3, 5日後のMyoDとIGF1のmRNA発現がHBO群で増加し,Pax7・MyoD二重陽性核が損傷3日後に,NT群に比べ有意に高値だった.HBOは筋衛星細胞の活性化時期を早め,骨格筋損傷からの早期回復に影響したと考えられた.昨年度は、安定した筋損傷モデルである薬剤性筋損傷モデルラットを作製し、対照(無治療)群と比較することで高気圧酸素治療(HBO)の有効性を評価した。今年度は、加圧のない酸素暴露のみ(NBO)群と加圧のみの(NBA)群を作製して、筋制御因子だけでなく成長因子の発現解析を追加して評価を行った。方法は、昨年度と同様に薬剤性筋損傷モデルを作製し、経時的に損傷筋を摘出して損傷筋組織評価を行い、筋衛星細胞数の変化を解析した。損傷ラットは無治療(NT)群、HBO群、NBO群、HBA群の4群に分け、損傷後1日目から、HBO群には2.5気圧下にて、NBO群には大気圧下にて2時間の100%酸素曝露を、HBA群には2.5気圧下にて2時間の空気曝露を週5回、2週間行った。損傷後1、3、5、8、15日目に損傷筋を摘出し、筋線維横断面積の測定、筋分化制御因子、成長因子の発現解析を行った。HBO群では、損傷後3日と5日目においてMyoD、Myogenin、IGF1 mRNA発現量およびMyoD陽性細胞数が、NT、NBO、HBA群より高値であった。さらに、HBO群の損傷後の再生筋線維面積は、他群に比べ有意に増大していることが確認された。また、筋電気生理学的手法を用いて損傷8日目の前脛骨筋張力を評価した。その結果、HBO群でのテタヌス刺激での張力が増強していた。継続的な高圧・高酸素環境は、筋損傷回復促進効果を認め、HBOによる損傷組織内酸素濃度の増加が骨格筋再生に重要な筋衛星細胞の分化だけでなく筋芽細胞の成長促進をもたらし、筋張力の増大をきたすことが明らかとなった。高気圧酸素治療(HBO)は肉離れに対し有効と期待されている.今回,ラット薬剤性骨格筋損傷モデルを用いて詳細に検討した.無治療(NT)群,HBO群,常圧酸素群,高圧空気群の4群にて検討し,損傷後5,15日目におけるHBO群の再生筋線維横断面積が,他群に比べ有意に高値,損傷骨格筋の筋張力は損傷8日後にて,HBO群はNT群より有意に高値であった.また,損傷3, 5日後のMyoDとIGF1のmRNA発現がHBO群で増加し,Pax7・MyoD二重陽性核が損傷3日後に,NT群に比べ有意に高値だった.HBOは筋衛星細胞の活性化時期を早め,骨格筋損傷からの早期回復に影響したと考えられた.初年度は、安定した筋損傷モデルである薬剤性筋損傷モデルラットを作製し、高気圧酸素治療(HBO)の有効性を評価した。このモデルは筋衛星細胞の減少が生じるため、筋損傷過程が著しく遅延することが報告されている。ラット前脛骨筋(TA)両側にカルジオトキシンを使用して薬剤性筋損傷を作製し、経時的に損傷筋を摘出して湿重量を計測した。また、損傷筋組織評価を行い、筋衛星細胞数の変化を解析した。損傷ラットは、治療なし(NT)群、HBO群の二群に分け、HBO群には動物用チャンバーを用いて、2.5気圧、100%酸素にて120分間のHBO治療を、5日間連続で2週間行った。損傷後1,3,5,8,15日目に損傷筋を摘出した。経時的にHE染色による再生筋線維面積の計測と免疫染色法を用いた筋再生調節因子(Pax7、MyoD)の発現を解析とした。その結果、TAの筋湿重量は損傷後1日目においてHBO群がNT群に比べ有意に低値であった。さらにHBO群では、損傷後5、8日目で再生筋線維面積およびMyoD陽性細胞数の有意な増大を認めた。本筋損傷モデルでは、HBO治療によって早期の浮腫軽減と損傷筋の早期回復効果が組織学的に確かめられた。またその一因がHBOによる筋衛星細胞の分化促進作用であることが示唆された。今年度は、損傷筋の増殖活性と分化因子の関係について解析を進め、損傷周囲での浮腫の評価をエバンスブルー染色で行った。ラット前脛骨筋に薬剤性筋損傷を作製し、増殖活性を評価するBrdUを給水ボトルにいれてHBO施行群と未施行群に分けて3日後に組織学的評価を行った。その結果、損傷部分には筋衛星細胞の増殖期マーカーであるPax7陽性とBrdU陽性細胞が観察され、HBO群と未施行群で比較するとHBO群での陽性細胞数が増加していた。前年度報告では、HBOが筋分化制御因子

MyoDの発現を促進していたが、今年度の報告と併せるとHBOによって損傷組織内の筋衛星細胞の活性化時期を早めていることが明らかとなった。一方、臨床的にはHBO後に損傷周囲の体積が減少することが報告されており、本動物モデルでも評価が必要と考えた。薬剤性筋損傷モデルラットを用いて損傷後1日、3日、8日にエバンスブルー染色による浮腫面積の検討を行った。エバンスブルーは灌流固定1日前に投与した。損傷1日目、3日目ではHBO群と未施行群で差はなく、8日目にHBO群で浮腫面積が減少していた。しかし、筋再生は損傷早期から始まっており、同手法による浮腫評価が十分でない可能性が考えられた。今後は、動物用CTを用いて実際の下腿体積を経時的に算出することによって腫脹の評価を行っていく予定である。また、研究計画にあった薬剤を使用しない打撲性腓腹筋筋損傷モデルを確立した。腓腹部の固定方法を工夫し、重錘先端の形状をやや丸めにすることで筋断裂を予防して、安定した腓腹筋圧挫損傷モデルが作製可能となった。今後は、薬剤性筋損傷モデルと比較しながらHBOの有効性について明らかにしていく予定である。初年度から筋衛星細胞に注目して解析を進めてきたが、筋衛星細胞活性化のセカンドメッセンジャーである活性酸素種や一酸化窒素の関与については今後の研究課題としている。整形外科学臨床的には、筋挫傷患者においてHBOによって疼痛が軽減して早期に復帰することが明らかになっているが、詳細なHBOの機序について報告されていない。初年度においてHBOによる損傷回復促進と骨格筋衛星細胞への影響が明らかとなった。過去の報告で明確に示した論文がないことからおおむね順調に進展していると考えている。ただし、圧力と酸素の関係を明らかにするためにも加圧のない酸素暴露のみ群と加圧のみの群に分けて比較する必要があり次年度の課題となっている。また、HBOの効果を定量的に示すためには筋張力の評価が必須と考えているが、今年度では実験装置の条件設定に時間がかかり具体的な評価ができなかった。よって次年度の課題となっている。さらに筋再生における調節因子は複数あるため分子生物学的および組織学的に解析を進めていく必要がある。今年度の結果から、高圧・高酸素環境によってどの程度損傷筋内の組織酸素分圧を増加させるのか実際に計測する必要があると考えている。そのためには高気圧チャンバー内に組織内測定用の酸素プローベを挿入して計測できるシステムを構築する必要があると考えている。分子生物学的には、筋分化制御因子だけでなく増殖因子との関係にも注目しHBOによる筋増殖活性を評価する予定である。また、酸素濃度の増加と筋制御の関連について活性酸素やiNOSといった酸化ストレス分子について解析を進める予定である。一方、筋損傷モデルについては、薬剤性筋損傷モデルを使用しているが、同モデルでの筋再生機序の解明とともに当初の研究計画にある打撲性筋損傷モデルラットの作製についても進めていく予定である。骨格筋衛星細胞の増殖・分化に各種栄養因子が与える影響を比較し、HBOの作用機序を明らかにしていく。具体的には、HBOが筋損傷回復・再生時に関わるHGF、FGF2、IGF-1、などの栄養因子やVEGFなどの血管増殖因子等の発現パターンを解析する。さらにこれら因子と筋衛星細胞の増殖・分化促進との関係性を明らかにし、筋張力の定量化によってHBOの有効性をより明らかにする。また、HBOの治療プログラムを振り分けた解析を行い、骨格筋外傷に対する適切な治療プログラムを探る。当初の研究計画にあるように打撲性筋損傷モデルラットの作製についても進めていく予定である。動物実験施設の改修があり、予定数の動物実験ができなかった。そのため組織、分子生物学的試薬の消耗品使用が少なかった。
TTウイルスの遺伝子発現と抗原抗体測定系の開発

本研究の目的は、1997年に発見されたTTウイルスの感染実態と自然史を調べ、TTウイルス感染と各種肝疾患の病態との関係を明らかにするために、TTウイルス抗原及びIgMクラス、IgGクラスの抗体の測定系を確立することにある。初年度に、TTウイルスのプロトタイプである遺伝子型1のORF1蛋白およびORF2蛋白の一部を大腸菌で発現、精製し、これを抗原として抗ORF1、抗ORF2の2種類のモノクローナル抗体を作製した。今年度は、このモノクローナル抗体の認識アミノ酸配列部位を明らかにするとともに、これらの抗体がWestern blotting法によるORF1、ORF2蛋白の検出に用いることができることを示した。さらに、大腸菌で発現したこのORF1蛋白をヒトの血中のTTウイルス(遺伝子型1)に対する抗体を調べるための抗原としての利用を試みたが、この精製蛋白は凝集し易く抗体測定系の抗原としては安定した結果が得られず断念した。そこで、抗原として最も有効なTTウイルス粒子の産生を目的として、培養動物細胞株とカイコの幼虫での発現を行った。夫々の発現ベクターを作製し、動物細胞及びカイコ幼虫ヘトンスフェクションを行った。動物細胞株での全長TTVゲノム遺伝子を用いた発現では、予測される3種類のmRNAの発現は確認されたが、ORF1からORF4に相当する4種類のTTV蛋白と思われる明瞭な蛋白の産生は確認されなかった。また、カイコでのORF1からORF4の各遺伝子を発現するための組換えバキュロウイルスの同時感染による発現では、Western blotting法によってORF2に対するモノクローナル抗体に反応するシグナルが得られた。本研究では、これらTTウイルス蛋白の組換え遺伝子発現によって産生した蛋白を抗原としてモノクローナル抗体を作製し、Western blotting法により特異的なTTウイルス蛋白の検出法を確立することができた。TTウイルス(TTV)は多様性に富むウイルスであり、数多くの遺伝子型が認められる。これまで、1型から29型までの少なくとも29種類同定されているなかで1型のTTVに肝障害との関連が示唆されている。この関連を明らかにしていく上で遺伝子型に特異的かつ簡便に検出できる抗原抗体測定系の確立が必要である。本報告は、先ず1型の、特にプロトタイプである1a型に特異的な抗原抗体検出系の確立を目的として行った研究実績の概要を記す。TTVの遺伝子型1aのORF1ORF4蛋白質に特異的な抗原抗体測定系を構築するために、(1)抗原とする蛋白質発現ベクターの構築、(2)蛋白質の発現と精製、(3)抗原の免疫と抗体の作製、の手順で行った。ORF1ORF4蛋白質の発現を大腸菌およびバキュロウイルスを用いた昆虫あるいは昆虫細胞系を用いて行うために、夫々に適したベクターに各発現遺伝子を改変し挿入した。ORF1蛋白質については数種の断片化した遺伝子を作製し、ORF3とORF4蛋白質についてはイントロンを削除した遺伝子を作製した。2.発現と精製大腸菌による発現では、宿主株、培養温度および発現誘導条件(時期、誘導剤濃度、培地)等を検討し、最適化を行った。バキュロウイルスを用いた発現では、カイコ幼虫での発現を行った。3.抗原の免疫とモノクローナル抗体の作製精製した蛋白質をマウスに免疫注射してポリクローナル抗体を取得し、現在モノクローナル抗体の作製を行っている。

初年度に、TTウイルスのプロトタイプである遺伝子型1aのキャプシド蛋白(ORF1)の一部を大腸菌で発現、精製し、これを抗原としてモノクローナル抗体を作製した。今年度は、このモノクローナル抗体の認識アミノ酸配列部位を明らかにするとともに、この抗体がWestern blotting法によるORF1蛋白の検出に用いることができることを示した。さらに、大腸菌で発現したこのORF1蛋白をヒトの血中のTTウイルス(遺伝子型1a)に対する抗体を調べるための抗原としての利用を試みたが、この精製蛋白は凝集し易く抗体測定系の抗原としては安定した結果が得られず断念した。そこで、抗原として最も有効なTTウイルス粒子の産生を目的として、培養動物細胞株とカイコの幼虫での発現を行った。夫々の発現ベクターを作製し、動物細胞及びカイコ幼虫ヘトンスフェクションを行った。動物細胞株での全長TTVゲノム遺伝子を用いた発現では、予測される3種類のmRNAの発現は確認されたが、ORF1からORF4と思われる明瞭な蛋白の産生は確認されなかった。また、カイコでのORF1からORF4の各遺伝子を発現するための組換えバキュロウイルスの同時感染による発現では、Western blotting法によってORF2に対するモノクローナル抗体に反応するシグナルが得られた。本研究では、これらTTウイルス蛋白の組換え遺伝子発現によって産生した蛋白を抗原としてモノクローナル抗体を作製し、Western blotting法により特異的なTTウイルス蛋白の検出法を確立することができた。
株価変動パターンの類型化と変動要因推定のための系列データパターン発見方式の研究

H30年度は、査読付き国際論文誌(Journal) 1件、国際会議2件、国内研究会5件を発表した。株価は重要な経済指標の公表時期や経済・政治関連のニュースに応じて変動するため、数日間のずれ(間欠)を挟んで,株価変動の傾向が継続することが観測される。H30年度は、「動的計画法を用いた間欠の除去」方法、および、「ローソク足の合成による微小な株価変動の除去」方法についての研究発表を行った。「動的計画法を用いた間欠の除去」方法については、2018年4月に国際会議で研究発表した。この研究では、日本の株価データ(日経平均株価)に関しては、ローソク足チャートの予測法である「明けの明星」「宵の明星」を契機とする株価変動に法則性があることを確認した。この研究発表でBest Paper賞を受賞した。この論文をベースに、40%以上の新規の内容を追加して国際Journalに採録された。国際Journalに発表した論文では、米国NASDAC市場を対象とした研究を行った。その結果、ローソク足チャートの予測法は、日経平均株価と米国NASDAC市場でも有効であるとの結論を得た。2018年12月に国際会議での発表は、顕著な経済・政治関連ニュースが無いときに発生する微小な株価変動(ノイズ)を除去する手法に関するものである。手法としては、「ローソク足の合成アルゴリズム」を提案し、実装と実験を行った。その結果、株価上昇に関しては、微小な株価変動を除去した後に、類似する株価変動が7事例以上検索されれば、提案する手法が有効であることを確認した。なお、対象とする株式は日経平均株価であり、海外および個別の株価に関しては、今後の研究に委ねることとした。また、株価パターンに関しては、本研究で扱わなかったものも知られており、これらのパターンの有効性の検証も、今後の課題である。入手可能なデータ量が増す今日では、大量のデータに潜むパターンや知識を導出するデータマイニングの重要性が増している。株価に代表される金融業界のデータのパターンを導出することは、投資戦略の客観性を高め、各種の金融指標との関連性を研究するための基盤となる解析手法を提供するものと期待される。本研究は、株価の変動パターンを検出するために、申請者がこれまでに開発した系列データのマイニング手法の研究成果を適用し、株価の変動リスクや株価変動に影響する要因の推定へと展開するための研究基盤を確立することが目的である。初年度である平成28年度では、株価の終値に関し、期間Nとその期間における株価変動率εを指標とする類似株価の検索方法を提案・実装し、日経225平均株価に適用した。その結果、検索の基準となる営業日によって違いがあるものの、期間Nと株価変動率εは、5日から8日の範囲で直線傾向を示していることを確認した。これは、類似した株価変動が概ね5日から8日間継続するものが多いことを示している。また、本手法で検索した類似株価は期間Nが大きいほど、株価チャートとしての類似性が良くなることが確認できた。続いて、類似する株価から直近の株価変動をどの程度予測できるかについての実験を行った結果、期間Nが大きいほど、直近の株価変動の予測精度が高い傾向があることを確認した。ただし、今年度実施した株価変動の予測に関しては、結果として、最高値あるいは最安値になった営業日を基準として実験している。実用的な観点からは、任意に指定した営業日を検索の基準として、直近の株価変動を予測することが求められるが、任意の営業日を基準として、直近の株価変動を予測するためには、株価の終値だけでは不十分であり、営業日中の上げ下げ幅、高値と低値、移動平均値との乖離度などの指標を含めた検索手法が必要であるとの見解に至った。初年度である平成28年度では、日経平均株価を対象にした実験の結果、類似株価を検索することに関しては予想通りの結果を得ることが出来た。ただし、直近の株価変動を予測することに関しては、予想より低い精度の結果しか得られなかった。日経平均株価が225企業の株価の平均から算出されている。各企業はそれそれ独自の事業構造や経営状況にあることから、ある時点での経済状況が日経平均株価に与える影響は、特定の業種や特定の企業に与える影響よりも複雑なものとなる。この問題に対処するために、業種あるいは個別企業の株価を対象とするよう検索アルゴリズムを改良することとした。そのためのデータ収集機能や実験環境を開発するために、予想以上の工数を要したため、研究の進捗に若干の遅れが発生している。本研究は、目標は以下の通り。(1)前後の営業日で、株価の変動幅が指定した範囲内にある株価を検索する。(2)株価を特徴付ける指標として、始値、高値、安値、終値に関するパターンを検出する。(3)研究開発したパターン検出方式を日経平均と業種別平均株価に適用し、株価変動パターンを類型化する。(4)海外市場に適用し株価変動パターンの類型化を行う。(5)海外の主要な平均株価と日経平均株価の依存性を分析する。(6)同業種の銘柄間の依存性を分析し、企業に関連するニュースおよび企業の経営指標との依存性を研究する。(7)個別銘柄の株価変動パターンの類型化を行う。H29年度は、本研究の目標の(1),(2),(3)に関するものであり、これまでに、査読付き国際論文誌(Journal) 1件、国際会議3件、国内研究会4件を発表した。

特に、株価は重要な経済指標の公表時期や経済・政治関連のニュースに応じて変動するため、数日間のずれ(間欠)を挟んで,株価変動の傾向が継続することがある。この間欠を考慮した短期の類似株価変動の検索は、これまでの研究では前例が見当たらず、H29年度の研究はこの点でユニークなものである。検索技法としては、これまで最長共通部分文字列(LCS:Longest Common Subsequence)など、動的計画法を用いた技法が研究され実用化されている。これらのアルゴリズムは、文字列を対象としており、数値に関するものではない。そこで、H29年度は、間欠を考慮した上で類似する株価パターンを検索するためのアルゴリズムをテーマに研究開発を実施した。本研究で開発した技法は動的計画法に基づくものでnLCSと命名した。従来、長期の類似株価変動で採用されてきた技法との比較を行い、nLCSによる検索結果が、近未来の株価変動の予測精度の点で効果があることを日経平均株価を使って実証した。当初の計画では、業界別、海外市場を対象とした株価検索実験に着手する計画であったが、以下の理由で、進捗が遅れ、日経平均株価を対象とした実験に留まった。(1)株価の検索で必要な属性が多い(前日比、当日の始値、終値、高値、安値、5日平均との乖離度、25日平均との乖離度、5日平均変動傾向、25日平均変動傾向など)。(2)類似する株価変動は、上記の属性の値に敏感に影響するため、実験の繰返しが多く発生する。(3)H29年度に研究テーマとした「数日間のずれ(間欠)を挟んた株価変動の類似性」を扱う必要性が発生し、この課題を解決するためのアルゴリズムの開発に時間を要した。(4)これまでの研究で、類似する株価変動は市場に影響することが確認できた。特に、米国の幾つかの市場では、株価変動パターンの検出が難しいことが判明した。事実関係についての確認のために、研究の進捗が遅れている。H30年度は、査読付き国際論文誌(Journal) 1件、国際会議2件、国内研究会5件を発表した。株価は重要な経済指標の公表時期や経済・政治関連のニュースに応じて変動するため、数日間のずれ(間欠)を挟んで,株価変動の傾向が継続することが観測される。H30年度は、「動的計画法を用いた間欠の除去」方法、および、「ローソク足の合成による微小な株価変動の除去」方法についての研究発表を行った。「動的計画法を用いた間欠の除去」方法については、2018年4月に国際会議で研究発表した。この研究では、日本の株価データ(日経平均株価)に関しては、ローソク足チャートの予測法である「明けの明星」「宵の明星」を契機とする株価変動に法則性があることを確認した。この研究発表でBest Paper賞を受賞した。この論文をベースに、40%以上の新規の内容を追加して国際Journalに採録された。国際Journalに発表した論文では、米国NASDAC市場を対象とした研究を行った。その結果、ローソク足チャートの予測法は、日経平均株価と米国NASDAC市場でも有効であるとの結論を得た。2018年12月に国際会議での発表は、顕著な経済・政治関連ニュースが無いときに発生する微小な株価変動(ノイズ)を除去する手法に関するものである。手法としては、「ローソク足の合成アルゴリズム」を提案し、実装と実験を行った。
難消化性糖質による大腸アルカリホスファターゼ誘導作用に対する栄養条件の影響と解析

食餌脂肪の質の違いがオリゴ糖摂取ラットの大腸ALP活性誘導と腸内環境変動に及ぼす影響を検討した。実験動物として4週齢のSD系雄ラットを用いた。実験1では30%ラード食または30%大豆油食を,実験2では30%コーン油食または30%オリーブ油食を用い,それぞれに4%フルクトオリゴ糖(FOS)を添加した飼料を14日間与えた。実験1の結果より,FOS無添加群においては,食餌脂肪の質の違いによる大腸ALP活性をはじめとする各種因子への影響は認められなかった。一方,ラード食ではFOS添加により大腸ALP活性とALP遺伝子(IAP-I)発現および糞中Mucin含量が有意に増加したが,大豆油食ではFOS摂取による影響は認められなかった。さらに,FOS摂取による糞中Bifidobacterium spp.やClostridium coccoidesの割合の変動も大豆油食と比較してラード食の条件下で顕著であった。実験2の結果より,FOS無添加群においては,実験1と同様に食餌脂肪の質の違いによる大腸ALP活性をはじめとする各種因子への影響は認められなかった。オリーブ油食では,FOS添加により,大腸ALP活性が増加する傾向が示されたが有意差は認められなかった。コーン油食ではFOS摂取による大腸ALP活性への影響は認められなかった。大腸ALP遺伝子発現についても食餌脂肪の質の違いに関わらずFOS摂取による影響は認められなかった。また,糞中Mucin含量についても大腸ALP活性と同様の挙動が示された。以上より,FOS摂取による高脂肪食摂取ラットの大腸ALP活性と遺伝子発現の増加作用は,食餌脂肪としてラードを用いた条件下で顕著であり,Mucinや腸内細菌叢等の腸内環境関連因子についても同様な影響であることが認められた。平成30年度の研究計画に沿って,食餌脂肪の質の違いがオリゴ糖摂取ラットの大腸ALP活性に及ぼす影響について検討することができたため。当該年度の研究において,フルクトオリゴ糖(FOS)摂取による,高脂肪食摂取ラットの大腸ALP活性と遺伝子発現の増加作用は,食餌脂肪としてラードを用いた条件下で顕著であることが新たに見出された。また,腸管バリア機能の指標である糞中Mucin含量や,腸内細菌叢についても大腸ALP活性への影響と同様の挙動を示すことが認められた。前年度に引き続き,難消化性糖質による大腸ALP活性誘導作用に対する栄養条件の影響について検討を加える。今年度は,食餌脂肪の量の違いがオリゴ糖摂取ラットの大腸ALP活性に及ぼす影響について検討を加える。実験動物としてSD系雄ラットを用い,低脂肪食(5%ラード)あるいは高脂肪食(30%ラード)にオリゴ糖を添加した飼料を与え,数週間飼育する。糞,大腸,小腸(十二指腸,空腸,回腸),肝臓,血清のALP活性を測定する。また,大腸と小腸のALP遺伝子発現解析を行う。腸管Mucinの測定と腸内細菌叢および腸管Tight junction proteinの発現解析を行い,オリゴ糖摂取による大腸ALP誘導に対する脂質の量的違いの影響と,腸内環境関連因子との関連性を検討する。また,今年度は糖質の質の違いが難消化性糖質の大腸ALP活性に及ぼす影響についても検討する。糖質源としてショ糖とコーンスターチを用い,それぞれの飼料に難消化性糖質を添加して数週間飼育し,大腸ALP活性の測定とALP遺伝子発現の解析を行う。また,腸管Mucinや腸内細菌叢などの腸内環境関連因子への影響についても併せて検討を加える。

平成30年度の研究計画に沿って,食餌脂肪の質の違いがオリゴ糖摂取ラットの大腸ALP活性に及ぼす影響について検討することができたため。当該年度の研究において,フルクトオリゴ糖(FOS)摂取による,高脂肪食摂取ラットの大腸ALP活性と遺伝子発現の増加作用は,食餌脂肪としてラードを用いた条件下で顕著であることが新たに見出された。また,腸管バリア機能の指標である糞中Mucin含量や,腸内細菌叢についても大腸ALP活性への影響と同様の挙動を示すことが認められた。前年度に引き続き,難消化性糖質による大腸ALP活性誘導作用に対する栄養条件の影響について検討を加える。今年度は,食餌脂肪の量の違いがオリゴ糖摂取ラットの大腸ALP活性に及ぼす影響について検討を加える。実験動物としてSD系雄ラットを用い,低脂肪食(5%ラード)あるいは高脂肪食(30%ラード)にオリゴ糖を添加した飼料を与え,数週間飼育する。糞,大腸,小腸(十二指腸,空腸,回腸),肝臓,血清のALP活性を測定する。また,大腸と小腸のALP遺伝子発現解析を行う。腸管Mucinの測定と腸内細菌叢および腸管Tight junction proteinの発現解析を行い,オリゴ糖摂取による大腸ALP誘導に対する脂質の量的違いの影響と,腸内環境関連因子との関連性を検討する。また,今年度は糖質の質の違いが難消化性糖質の大腸ALP活性に及ぼす影響についても検討する。糖質源としてショ糖とコーンスターチを用い,それぞれの飼料に難消化性糖質を添加して数週間飼育し,大腸ALP活性の測定とALP遺伝子発現の解析を行う。また,腸管Mucinや腸内細菌叢などの腸内環境関連因子への影響についても併せて検討を加える。当該年度の計画に沿って直接経費を使用した結果,少額(3,950円)が次年度使用額として生じた。今年度助成金と合わせ,試薬・キット類等の消耗品の購入に使用する計画である。