hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビート食物繊維は視床下部レプチンレセプター発現増加によりラットの食欲を低下させる

レプチンレセプター(Ob-Rb)が機能欠損したラットではビート食物繊維(BF)の摂取エネルギーおよび体脂肪低下作用が消失し、作用機構においてOb-Rb発現増加が支配的な役割を果たしていることが強く示唆された。BF摂取により視床下部Ob-Rb遺伝子発現が増加した際、各食欲関連因子の遺伝子発現の変動が確認された。迷走神経遮断実験により、BFの摂取エネルギー低下作用と視床下部Ob-Rb遺伝子発現増加に迷走神経を介した脳-腸間の連絡は必要ないことが示唆された。ビート食物繊維を混餌投与した飼料を摂取すると正常なレプチンレセプター(Ob-Rb)を有するZucker-leanラットでは摂取エネルギーが無繊維飼料群よりも有意に低下したが、Ob-Rbが機能欠損したZucker-obeseラットでは試験期間を通じて差が見られなかった。ビート食物繊維を摂取するとラット視床下部Ob-Rbの遺伝子発現は摂食繁忙期である暗期に増加し、これに伴い視床下部食欲抑制因子であるCRHおよびPOMCの遺伝子発現が増加し、食欲促進因子であるNPY、AGRPおよびOrexinの遺伝子発現が減少した。ビート食物繊維による抗肥満効果の機構において、Ob-Rb発現増加が支配的な役割を果たしていることが強く示唆された。ビート食物繊維を摂取するとラット血清グレリンの血清濃度は摂食繁忙期である暗期の終わりに有意に増加した。グレリンは消化管から分泌される食欲促進ホルモンであり、ビート食物繊維による摂取エネルギー低下と相反する。暗期にグレリンとは別の機構によりエネルギー摂取量が低下したことに対し、反発的に応答したものと推測している。血清レプチンもグレリンと同じ時間に逆に低下している。レプチン分泌もグレリン同様エネルギー摂取量低下に反発的に応答したと推測している。今後はグレリン、レプチン以外の消化管からのシグナルについて検討し、消化吸収されない食物繊維がいかにして視床下部の遺伝子発現を制御しうるかを明確にする必要がある。先に甜菜よりの製糖副産物であるビート食物繊維の混時投与がラット摂取エネルギーおよび脂肪組織重量を低下させる効果を持つことを見出しその機構を検討している。これまでの検討でビート食物繊維の効果が再現しない実験例が見られ、これが基本飼料の組成およびラットの高脂肪食に対する応答のばらつきにあると考え検討したところ、スクロースおよび脂質含量をAIN93組成より強化した食事性肥満飼料飼育において、AIN93組成より脂質含量のみを強化した場合に比べラット摂取エネルギーおよび体脂肪が良く増加し、ビート食物繊維の混時投与がこれをよく抑制した。また、体重増加を指標に肥満傾向を重度、中度および軽度に分けて統計処理したところ、ビート食物繊維の効果は肥満傾向が重度および中度の場合に顕著に見られ、軽度の場合にはほとんど効果が見られなかった。至適化した条件で視床下部および消化管の食欲制御因子へのビート食物繊維の影響を解析中である。これまでの検討で稀に効果の小さいビート食物繊維のロットが見られている。これについて成分組成と効果の関係を調べたところ、食物繊維含量自体はロット間で大きな相違は無く、効果との関連も見出せなかったが、組成中の主要な食物繊維の一つであるペクチンのメトキシ化度が小さいと効果が見られない可能性が示唆された。ビート食物繊維は食事されると消化管で嵩張り、物理的な刺激を与えており、これが摂取エネルギーおよび脂肪組織重量を低下させる機構に関連している可能性は高い。こうした刺激の伝達に関与している迷走神経を切断術により遮断した動物を用い、刺激による神経的な連絡が効果に関与しているか検討した。ビート食物繊維の効果は迷走神経の遮断により消失したものの、コントロール群の摂取エネルギーも無手術の場合に比べ低下してしまい、現在手術方法を再検討中である。先に甜菜よりの製糖副産物であるビート食物繊維(BF)混時投与がラット摂取エネルギーおよび脂肪組織重量を低下させる効果を持つことを見出しその機構の解明を目指している。この際、視床下部レプチンレセプター(Ob-Rb)遺伝子発現の増加が見られ機構との関連を検討している。体重増加を指標に肥満傾向を重度、中度および軽度に分けて統計処理したところ、BFの効果は肥満傾向が重度および中度の場合に顕著に見られ、軽度の場合にはほとんど効果が見られなかった。視床下部および消化管の食欲制御因子へのBFの影響を調べたところ、意外なことに、肥満傾向性ラットよりBFの摂取エネルギー低下効果が小さかった肥満抵抗性ラットにおいてOb-Rb遺伝子発現が増加する傾向が見られた。この際肥満傾向性ラットでは血中レプチン濃度がBF摂取により低下したが肥満抵抗性ラットでは変化しなかった。BF摂取による血中レプチン濃度の変動がOb-Rb遺伝子発現の変動に関与している可能性が考えられた。迷走神経切断術を行うと摂取エネルギーにはBF摂取の影響は見られなくなったが、無手術では低下傾向を示した。しかし、迷走神経切断術により飼料摂取量が低下しており、手術の影響により食事制限を受けていることが推測された。

一方抹消から中枢への迷走神経路のみを切断するカプサイシン(CAP)腹腔内投与を行っても飼料摂取量は低下せず、摂取エネルギーはBF摂取により低下傾向を示した。BFの摂取エネルギー低下作用に迷走神経の連絡は必要なく、むしろ血液経路を介して起こっていることが示唆された。Ob-Rb遺伝子発現は遮断術の施術の有無に関わらずBF摂敢により増加傾向を示した。CAP投与の実験では投与の有無に関わらず、BFのOb-Rb遺伝子発現への影響は明確に観察することができなかった。CAP投与がOb-Rb遺伝子発現に与える影響については検討の余地が残った。
鎌倉北条氏の所領経営についての基礎研究

日本中世の武家全国政権である鎌倉幕府の中枢を担った北条氏の経済構造を分析するために畿内近国地域の金沢北条氏の所領及びその地域の人々や僧と鎌倉との交流を中心に検討を行った。具体的成果は、下記のとおりである。(1)金沢北条氏の所領(含む、称名寺領)は、将軍家土器供出の楠葉牧、称名寺雑掌用途供出の千土師郷など機能分化していること。(2)鎌倉在住の御家人の頭目安達泰盛の菩提寺松谷寺は、東大寺の東国進出の拠点の様相をもてていたこと。(3)建武政権期北条氏所領の闕所化と菩提寺の寺領復興の資料を名古屋大須真福寺において発見した日本中世の武家全国政権である鎌倉幕府の中枢を担った北条氏の経済構造を分析するために畿内近国地域の金沢北条氏の所領及びその地域の人々や僧と鎌倉との交流を中心に検討を行った。(3)建武政権期北条氏所領の闕所化と菩提寺の寺領復興の資料を名古屋大須真福寺において発見した金沢北条氏・称名寺の所領とその機能を研究するために,幾内近国とその周辺地域を素材に検討を行った。視点は,北条氏の全国支配の進展にともなって六波羅探題などの職務をになって,北条氏一族とその被害が西国に居所を移すことにより,北条氏・称名寺の家産,経営がどのように変化したかをみる点においた。具体的な対象には,(1)河内国楠葉牧(大阪府枚方市,将軍戦式用器調査の場),(2)丹後国大る荘(京都府野田川町、六波羅料所),(3)因幡国千土師郷(鳥取県智頭町称名寺京都雑掌用途調査の場)とした。合析の結果(2)(3)の場合は機能を特化しており,関東に年貢を送付するのでなく,京都での滞在用途調達の場をなっていた。所領がそれぞれ特有の機能を果たして北条氏の全体的支配を下支する構造をとっていたのである。この他,文書資料で現地支配の不明な金沢北条氏の伊勢国支配について,従来,文化史の宗教史の方から使用された印信や聖教などの寺社資料を使用して,僧と寺のネットワークを明らかにし,これと北条氏の支配がどのようにリンクしているのが,検討を行った。鎌倉北条氏の所領経営を考察した論文を二本、発表した。また、北条氏所領が建武政権による没収ののち、いかなる展開を経て新たな領主に安堵されるのかについて、金沢北条氏領信濃国太田庄について名古屋市大須真福寺所蔵『八生一生得菩提事』紙背文書を発見し、これを研究成果報告書に翻刻、紹介することができた。これらの研究により、特に、畿内近国地域の所領の機能分担、そして、畿内近国地域の寺僧のもつ人的ネットワークが建武政権下での所領再編を安堵の交渉に一定の役割を有していたことを明らかにした。
炎症と化学療法抵抗性との関連ー胆道癌における解析と克服-

胆道癌は胆道閉塞と黄疸、胆管炎、肝膿瘍を伴うため、ドレナージや胆道拡張術を施行しながら治療を行うことが必要になる。このことから、本研究では胆道癌における化学療法抵抗性に関して、胆道炎症の見地から検討した。臨床的評価では胆道炎症の可能性が少ない症例に生存の延長が見込まれ、基礎的評価では炎症性サイトカインの添加により化学療法抵抗性が惹起された。以上から、炎症刺激からの回避メカニズムの一つにより化学療法抵抗性が誘導され、胆道癌の治療抵抗性につながると考えられた。胆道癌は難治性の悪性腫瘍であり、切除が唯一の根治療法であるが、切除不能症例の占める割合が高い。その場合、治療法としては化学療法が選択されるが、殆どに胆道狭窄による黄疸を伴うため、ドレナージや胆道拡張術を施行しながら化学療法を行うことになる。それに伴い胆道感染が高率で発生するため、炎症をコントロールしつつ化学療法を継続する必要がある。こうした背景にある胆道癌は治療奏効率も低く、未だに有効な治療法は確立されていない。以上から、本研究では胆道癌における化学療法抵抗性に関して、胆道炎症をからめて探ることを目的とした。まず、胆道癌細胞株に関して、胆道癌での使用が本邦で認可されているゲムシタビンと5FUに関して検討を行い、化学療法抵抗株と感受株に分類した。感受株については現在、獲得性化学療法耐性株を作成中である。これまでの研究では、抵抗株においてRBやSTATのリン酸化が進んでいること、胆道癌自体のアポトーシス抵抗性にはIL6が関与していること、抗IL6レセプター抗体を用いると、化学療法と共に細胞死を誘導することが可能であることが分かっている。ゲムシタビン感受株を用いた時の作用を検討したところ、p53のリン酸化とRBのリン酸化が進むことが分かった。さらに、胆道癌の発癌にはPTENとsmadが関与していることから、同じく化学療法抵抗性の関与と関係が深い可能性があり、smadの上流に位置する炎症性サイトカインによる化学療法抵抗性への関与にも着目して合わせて研究を進めている。この経路では他の抗癌剤に対する耐性も獲得することが分かった。この研究から、胆道癌においても化学療法抵抗性が存在し、いくつかの細胞性シグナルと複数の炎症性サイトカインがそれに関与することがわかってきた。胆道炎症の制御が化学療法抵抗性に影響を与える可能性があり、臨床上非常に重要な意義があると考える。胆道癌は胆道閉塞と黄疸、胆管炎を伴うため、ドレナージや胆道拡張術を施行しながら治療を行うことが必要になる。このことから、本研究では胆道癌における化学療法抵抗性に関して、胆道炎症をからめて探ることを目的とした。本研究は細胞実験が主体であるが、背景となる「非切除」または「遺残のある切除」と化学療法に関する治療成績の論文が殆どなく、検討を追加した。外科紹介例では、「非切除」が3割、「遺残のない切除」が2割を占めており、治療成績は「遺残のある切除」の方が良かった。おそらく胆道ドレナージが効率化され、胆道炎症が少なく、予後が改善されたと考えられる(胆道学会、肝胆膵外科学会で報告、JSurg Oncolに採用)。また、「遺残のない切除」でも5年生存率は約5割で、何らかの補助療法が必要と考えられた。しかしながら、手術治療は大量肝切除が主体で高度侵襲を伴うため、術後補助療法は非手術例の7割しか投与できないことが前向き試験で分かった(胆道学会、ASO-GIで報告、J Cancer Therに採用)。以上の結果は2つのことを意味する。すなわち、胆道炎症や閉塞を伴う場合治療成績が劣ること/手術前の非効率的な胆道ドレナージ中でも化学療法が必要となること、である。続いて、胆道癌細胞株と切除標本を用いて、胆道癌における炎症の状況を把握するために、炎症性サイトカインの発現を検討した。炎症性サイトカインのうち予後との関連性が示唆されているものはIL-6とTGF-betaであり、胆道癌細胞株4種類と切除標本で両者の発現を確認した。特に切除標本では先進部や転移巣で高発現であった。また、両サイトカインのレセプターの発現を確認し、IL-6とTGF-betaを投与したところ、cross-talk様に、すなわち相互的に作用し分泌を促すことが明らかになった。また、両サイトカインにより、多剤に対する化学療法抵抗性を誘導することが明らかになった。すなわち、胆道癌ではIL-6とTGF-betaがcross-talk様に作用しており、化学療法抵抗性を誘導することが分かった。また、主たる経路はSmad4に関連している可能性が示唆された。以上の結果は外科学会、消化器外科学会で発表予定である。
獲得抵抗性分子機構において発現誘導されるウイルス複製阻害タンパク質の機能解析

RNAiの手法を用いたIVRサイレンシング植物のT2ならびにT3世代においてLARならびにSARへの影響を調べた.TMV一次接種後,接種葉に誘導されるHRのサイズにはどの系統においても有意差が認められなかった.また,TMVの蓄積量にも顕著な変化は認められなかった.これらT2ならびにT3世代における結果からIVR遺伝子発現のLAR,すなわち局部獲得抵抗性への深い関与はないものと結論づけられた.一方,TMVの二次接種後においては,IVRの発現量が抑制されている系統が複数確認された.また,それらの系統ではT1世代同様TMVの蓄積量が増加しており,二次接種葉におけるHRのサイズも増加傾向にあった.以上の結果から,IVR遺伝子発現は主因ではないもののSAR,すなわち全身獲得抵抗性に関与していることが示唆された.RNAiの手法を用いて,IVRサイレンシング植物の作出を実施した.まず,IVR遺伝子のタンパク質コード領域の中央部分をPCR増幅し,35Sプロモーター下流にヘアピンループ構造のRNAを転写できる形質転換用バイナリーベクターにPCR増幅断片を挿入した.形質転換で得られたT1ならびにT2世代において,LARならびにSARへの影響を調べた.TMV一次接種後,接種葉に誘導されるHRのサイズはどの系統においても変化しなかった.また,TMVの蓄積量にも顕著な変化は認められなかった.この結果よりIVR遺伝子発現のLAR,すなわち局部獲得抵抗性への深い関与はないものと判断された.一方,TMVの二次接種後において,IVRの発現量が抑制されている系統が複数得られた.また,それらの系統ではTMVの蓄積量が増加しており,二次接種葉におけるHRのサイズも増加傾向にあった.また,IVRの発現量に変化が認められなかった系統ではHRのサイズやTMVの蓄積量の増加は認められなかった.以上の結果から,IVR遺伝子発現はSAR,すなわち全身獲得抵抗性に関与していることが示唆された.RNAiの手法を用いたIVRサイレンシング植物のT2ならびにT3世代においてLARならびにSARへの影響を調べた.TMV一次接種後,接種葉に誘導されるHRのサイズにはどの系統においても有意差が認められなかった.また,TMVの蓄積量にも顕著な変化は認められなかった.これらT2ならびにT3世代における結果からIVR遺伝子発現のLAR,すなわち局部獲得抵抗性への深い関与はないものと結論づけられた.一方,TMVの二次接種後においては,IVRの発現量が抑制されている系統が複数確認された.また,それらの系統ではT1世代同様TMVの蓄積量が増加しており,二次接種葉におけるHRのサイズも増加傾向にあった.以上の結果から,IVR遺伝子発現は主因ではないもののSAR,すなわち全身獲得抵抗性に関与していることが示唆された.
ヒトレトロウイルスの核小体シグナルを利用した細胞内遺伝子操作

我々は、ヒトレトロウイルスの遺伝子の中に核小体へタンパクを導入するシグナル(NOS)を発見した。この核小体シグナル(NOS)は9ないし19個のアミノ酸残基からなるペプチドで、このペプチドを適当なタンパクのアミノ基末端に結合させると、そのタンパクは核小体に導入されて、局在するようになる。種々の細胞質タンパク、細胞膜タンパク及び核質タンパクの核小体導入のためのプラスミドを作成した。まずHTLV-Iの各種タンパクをNOSと結合させて、核小体に導入するプラスミドを作成した。導入タンパクとして、P40×、P21×gag、を選び、実際に核小体に移行導入した。ウイルス以外のタンパクとして分子量114,000のベ-タ-ガラクトシダ-ゼをNOSと結合させて核小体に導入した。エイズの病因ウイルスHIV-Iの調節遺伝子であるtat及びrexの遺伝子産物にも核小体シグナルの存在することを発見した。これらの核小体シグナルが働かないとTat及びRexタンパク質もその機能を失うことを明らかにした。導入タンパクとして、p40X、p21Xgag、をえらび、実際に核小体に移行導入した。ウイルス以外のタンパクとして分子量114,000のベータ-ガラクトシダーゼをNOSと結合させて核小体に導入した。現在、導入後の細胞の生理学的変化を検討中である。我々は、ヒトレトロウイルスの遺伝子の中に核小体ヘタンパクを導入するシグナル(NOS)を発見した。導入タンパクとして、P40x,P21xgag,を選び、実際に核小体に移行導入した。エイズの病因ウイルスH1V-Iの調節遺伝子であるtat及びrexの遺伝子産物にも核小体シグナルの存在することを発見した。
超高分解能光電子分光法を用いた有機超伝導体相転移前後におけるスピン相関状態の解明

有機超伝導体の相転移前後での電子状態の変化を検討するために、超伝導転移温度まで、超高分解能光電子分光器の試料ホルダーの冷却を試みたが、熱伝導性が十分でなくまた熱シールドも不完全であったため、試料ホルダー付近の改造を行った。この改造により、試料ホルダーの台座部分では10K以下に冷却が可能となったがそこで、現在より冷却効率を高めた熱シールドを設計中である。そこで、本研究では分子導線として有効と考えられている直鎖状炭素分子カルビンと、これまでには、超伝導転移は報告されていないが、電荷移動によって超伝導転移を起こす可能性のある金属内包フラーレン類(Tm@C_<82>の三種類の異性体、及びPr@C_<82>)の電子状態を超高分解能光電子分光法で明らかにすることとした。カルビンの電子状態は1次元量子井戸として記述できる系であること、また、鎖長が長くなるにつれて最高被占準位が不安定化することを明らかにした。Tm@C_<82>では、いずれの異性体でも、Tm原子からフラーレンケージに2個の電子が移動していること、π電子の電子状態は異性体間で大きな違いがあること、σ電子の電子状態は異性体間に余り大きな違いはないことを明らかにした。Pr@C_<82>は金属原子からフラーレンケージへ3個の電子が移動している系であるが、通常C_<82>ケージで3個の電子が移動している系では、C_2_v対称性を持っている異性体が主であり今回測定したPr@C_<82>はマイナーアイソマーのC_s対称のものであった。C_s対称性のPr@C_<82>の光電子スペクトルはメジャーアイソマーのものとは大きく異なっており、フェルミレベル直下にある電子移動に起因する構造がはっきりとは観測されず、Tm@C_<82>の場合と同様ケージ構造に電子状態が左右されていることが明らかになった。有機超伝導体や有機磁性体は、往々にして大気に曝されることによりその特性が損なわれることが多い。このため、通常の光電子分光装置を用いて物質本来の電子状態を測定することに支障を来すことになる。物質本来の電子状態を明らかにするためには、試料を大気に曝すことなく迅速に超高真空槽内に導入し、直ちに光電子スペクトルを測定する必要がある。このような実験的な要請から、試料を迅速に超高真空槽内に導入できるクイックインサーション機構を設計作製した。このクイックインサーション機構により、短時間で超高真空である超高分解能光電子分光装置内に試料を導入することができるよう現在調整中である。また、大気中でも特性が大きな影響を受けない一次元直鎖状炭素原子鎖(クムレン鎖)を持つモデル化合物の紫外光電子スペクトルを測定し、スペクトルが鎖長によりどのような変化をするかについての検討を行った。この研究により、(1)クムレン鎖を修飾している置換基に起因する光電子スペクトルピークは鎖長によって影響を受けないこと、(2)炭素差が長くなるほど電子の最高被占準位(HOMO)が浅くなることが明らかとなった。特に(2)の結果は、実存するクムレン鎖を持つ化合物では鎖長が長くなるほどその安定度が減少することを裏付ける結果である。しかし、これは、クムレン鎖が一次元量子井戸モデルと見なすことが出来、このモデルから予測されるHOMOは鎖長による依存性がないということと相反するものであった。

この原因は、クムレン鎖を構成する各二重結合を作る炭素原子間距離は均一ではなく、末端のものより内部のものは圧縮を受け、二重結合長が三重結合長とほぼ同じ長さになっているためと推定できた。有機超伝導体の相転移前後での電子状態の変化を検討するために、超伝導転移温度まで、超高分解能光電子分光器の試料ホルダーの冷却を試みたが、熱伝導性が十分でなくまた熱シールドも不完全であったため、試料ホルダー付近の改造を行った。この改造により、試料ホルダーの台座部分では10K以下に冷却が可能となったが(改造前は35Kまでしか冷却されなかった)試料ディスク付近は台座との熱接触が弱く30K程度にしか冷却できず、超伝導相転移温度を挟んだ測定はできなかった。そこで、現在より冷却効率を高めた熱シールドを設計中である。そこで、これまでには、超伝導転移は報告されていないが、電荷移動によって超伝導転移を起こす可能性のある金属内包フラーレン類の電子状態を超高分解能光電子分光法で明らかにすることとした。測定した金属内包フラーレンは、Tm@C_<82>の三種類の異性体、及びPr@C_<82>である。Tm@C_<82>では、いずれの異性体でも、Tm原子からフラーレンケージに2個の電子が移動していること、π電子の電子状態は異性体間で大きな違いがあること、σ電子の電子状態は異性体間に余り大きな違いはないことが明らかになった。Pr@C_<82>は金属原子からフラーレンケージへ3個の電子が移動している系であるが、通常C_<82>ケージで3個の電子が移動している系では、C2v対称性を持っている異性体がメジャーであり今回測定したPr@C_<82>はマイナーアイソマーのCs対称のものであった。Cs対称性のPr@C_<82>の光電子スペクトルはメジャーアイソマーのものとは大きく異なっており、フェルミレベル直下にある電子移動に起因する構造がはっきりとは観測されず、Tm@C_<82>の場合と同様ケージ構造に電子状態が左右されていることが明らかになった。
投票行動の全国的・時系列的調査研究

93年総選挙における投票行動を起点にして、その後の政治変動と、選挙制度改革が、有権者の政治的態度にどの様な影響を及ぼしているかを正確に知るためには、同一有権者に繰り返し質問するパネル調査が必要である。われわれ研究グループは、93年総選挙直前から96年総選挙直後まで、7回にわたって全国的なパネル調査を行い、有権者の意識と行動の変容を探った。7回に及ぶ全国的なパネル調査というのは世界的にも類がなく、その上、これらの調査が日本政治の重要な時期をカヴァーしているのは極めて貴重である。この一連の調査の結果、政権交代をもたらした有権者の投票行動と、その後の政治変動が有権者の政治意識にどのような影響を与えたかを明らかにすることができた。研究発表の全容については別紙を参照されたいが、前年度に引き続き本年度も、科学研究費出版助成を受けて、(1)蒲島郁夫『政権交代と有権者の態度変容』、(2)三宅一郎『政党支持の構造』、(3)蒲島郁夫他『JES IIコードブック』の3冊の研究書を出版した。わが国では1955年以来、38年間にわたって自民党一党優位体制が続き、政権交代がなかった。しかし、本年7月の総選挙の結果、自民党が過半数を割り非自民連立政権が成立した。この政権交代をもたらした有権者の投票行動はどのようなものか。また、この投票行動は自民党一党優位体制下の投票行動とどのように異なっているのか興味深い。本研究の目的は、上記の関心を持ちつつ、比較の観点から日本人の投票行動モデルを探究することである。平成5年7月18日に行なわれた第40回総選挙に関して、全国の3000サンプルを対象に、7月8日15日に選挙前調査を、7月21日28日に事後調査を行なった。調査は同一のサンプルを対象とするパネル調査である。回収率は事前調査が75.4%、事後調査が78.0%と好調であった。また、平成6年2月同ーサンプルに対して、政権交代後の政治意識調査を郵送法によって行い、71.3%という高い回収率を得た。現在、上記のデータの整理、コードブックの作製、データの分析を鋭意行なっており、これまで別紙の研究発表を行った。5年間の研究プロジェクトの2年目に当たる本年度は、これまで収集してきたデータの分析を引続き行うとともに、政権交代後の有権者の政治意識の変化を解明することを目的にした。1993年7月の総選挙の結果、自民党が過半数を到り非自民連立政権が成立したが、それは1年未満で崩壊し、自・社・さきがけ連立政権が成立した。これらの政局の大きな変動が有権者の政治意識にどのような影響をもたらしているのか、その解明が今年度の大きな目標である。そのため、第40回総選挙前後(1993年7月)および平成5年2月に行った全国的パネル調査に加えて、平成6年3月に第4波の郵送パネル調査を行った。現在、これらのデータの分析を鋭意行っており、その結果を別紙のような論文として発表した。また、本年度は分析結果を、国際学会において積極的に発表した。さらに、投票行動の国際研究協力を進めるために、メンバーの三宅一郎と蒲島郁夫はベルリンで開催された「選挙制度の比較研究会議」に参加し、国際的な観点から投票行動研究のあり方を討論した。本年度は5ケ年プロジェクトの3年目にあたっている。とくに今年度は1995年7月の参院選直後に、面接調査による第5波のパネル調査を行った。この調査は、93年7月の第40回総選挙の直前・直後、94年2月と95年3月の第3波と第4波の郵送法によるパネル調査に続くものである。同一サンプルに対して繰り返し調査を行うパネル調査によって、政権交代やその後の政界再編が、有権者の選挙行動や政治意識にどのような影響を与えているのかを解明しうる。本年度はこれらのデータ分析し、裏面のような研究発表を行った。とりわけ、中央政界における政界再編の動きが有権者の政党支持構造にどのような影響を与えたかを分析し、興味深い結論を得た。これらの研究結果を基に、海外の学会においても鋭意研究発表を行っている。さらに特記すべきことは、内外のこの分野の著名な研究者を招待し、意見交換のための国際研究集会を行ったことである。これによって有益な情報交換を行うことができた。本研究グループは、すでに前年度までに5波のパネル調査を行ってきたが、この一連の調査の結果、政権交代をもたらした有権者の投票行動と、その後の政治変動が有権者の政治意識にどのような影響を与えたかを明らかにすることができた。本年度は1996年10月20日に行われた第41回総選挙の前後に、第6波と第7波のパネル調査を実施し、計画していた調査はすべて完了した。先の総選挙は小選挙区比例代表並立制の下で行われた最初の歴史的な選挙であり、投票行動に対する選挙制度の影響を明らかにすることができる。上記の調査以外に、これまで収集したパネル調査データの整理、コードブックの作成、データの分析を行なった。研究発表については、別紙のように科研費の出版助成を受けて3冊の研究書を出版した。9年度にも同じく3冊の出版を予定している。

われわれ研究グループは、93年総選挙直前から96年総選挙直後まで、7回にわたって全国的なパネル調査を行い、有権者の意識と行動の変容を探った。7回に及ぶ全国的なパネル調査というのは世界的にも類がなく、その上、これらの調査が日本政治の重要な時期をカヴァーしているのは極めて貴重である。この一連の調査の結果、政権交代をもたらした有権者の投票行動と、その後の政治変動が有権者の政治意識にどのような影響を与えたかを明らかにすることができた。研究発表の全容については別紙を参照されたいが、前年度に引き続き本年度も、科学研究費出版助成を受けて、(1)蒲島郁夫『政権交代と有権者の態度変容』、(2)三宅一郎『政党支持の構造』、(3)蒲島郁夫他『JES IIコードブック』の3冊の研究書を出版した。
がん関連遺伝子を標的とした遺伝子操作に関する研究

細胞の癌化は、癌遺伝子あるいは癌抑制遺伝子の体細胞変異、あるいは欠失として遺伝子のレベルで論じられるに到った。しかしながら、個々の癌遺伝子や癌抑制遺伝子の異常が如何にして細胞周期の破綻に関与し、また臨床的悪性度に寄与するか解明されるべき多くの問題が残されている。本研究では、ヒト大腸癌細胞株を用いて変異K-ras遺伝子を相同組み換えの技術を用いることによって正常遺伝子と置換した細胞株を樹立し、これを親株と比較解析することにより、癌化における変異K-ras遺伝子の意義と、さらに癌の遺伝子治療へ向けた理論的根拠を模索することを目的とし、以下の成果を収めた。1.DLD-1およびHCT116は一方の染色体上のK-rasの13番目のアミノ酸にグリシンからアスパラギン酸への変異を認める大腸癌細胞株であり、これらの変異K-ras遺伝子を正常K-ras遺伝子に置換した細胞株DKs-8およびHk2-6、Hke-3、Hkh-2を樹立した。2.Hk2-6およびHke-3において細胞の血清刺激に対する反応性が回復し、それに伴い、c-junおよびc-fosの発現増強が観察され、K-rasの変異がimmediate early geneの発現抑制に関与していることが示唆された。3.DKs-8やHkh-2において、親株と比較して血管内皮増殖因子(VEGF)の産生低下が観察され、K-ras遺伝子の変異がVEGFの産生増強に関与し、その結果臨床的悪性度を高めていることが示唆された。このように本研究は、in vitro遺伝子相同組み換えの技術を用いて、変異K-ras遺伝子の細胞の癌化における意義を検討したものである。このアプローチは、他の変異癌遺伝子あるいは変異癌抑制遺伝子の癌化における意義づけを詳細に解析する際にも応用でき癌化の分子機構の包括的理解につながるものと思われる。大腸癌細胞株のK-ras、P53変異遺伝子を、2段階相同組み替え技術を用いることによって正常遺伝子と置換した細胞株を用いて、がん治療へ向けての理論的根拠を検索を目的に研究を行った。rasの遺伝子産物は、細胞内情報伝達系を構成する蛋白群の一つであり、その下流のrafをはじめとする細胞内情報伝達物質の活性化を制御している。使用した細胞株の一つである、HCT116は活性化K-ras遺伝子をノックアウトしてもraf遺伝子の活性化が持続したことからraf遺伝子の異常が示唆されたことから、raf遺伝子異常を検索し塩基配列のレベルでの変異を証明した。これまでに、K-ras遺伝子をノックアウトすることで腫瘍特性が消失することを明らかにしており、複数の遺伝子に異常がある場合でも、細胞内情報伝達系において上位で細胞増殖を制御しているK-ras遺伝子を正常化することでのがんの遺伝子治療の可能性が示された。現在、P53遺伝子のノックアウト細胞の樹立の試みを継続中であり、今後、がん化におけるK-ras、P53遺伝子の意義と遺伝子変異の順序の必然性に関する検討を行う予定である。ヒト大腸癌細胞株(DLD-1、HCT116)を用いて変異K-ras遺伝子を相同組み換えの技術を用いることによって、正常遺伝子と置換した細胞株(DKS-8、Hkh-2)を樹立し、これを親株と比較解析することにより、本年度は癌の臨床的悪性度における変異K-ras遺伝子の寄与を検討した。DKS-8やHkh-2において、親株と比較して血管内皮増殖因子(VEGF)の産生低下が観察され、このことよりK-ras遺伝子の変異がVEGFの産生増殖をもたらし、その結果血管新生を介して臨床的悪性度を高めていることが示唆された。

このように本研究は、in vitro遺伝子相同組み換えの技術を用いて、変異K-ras遺伝子の細胞の癌化における意義を検討したものである。このアプローチは、他の変異癌遺伝子あるいは変異癌抑制遺伝子の癌化における意義づけを詳細に解析する際にも応用でき癌化の分子機構の包括的理解につながるものと思われる。
骨代謝機構におけるNa^+依存性イオントランスポーターの機能解析

3年間における研究のまとめとして、骨形成にかかわる骨芽細胞における検索として1.コラーゲンゲル内に方埋した骨芽細胞に機械的ストレスを負荷した。負荷終了後に細胞のtotal RNAに精製し、RT-PCR法にてNCX1遺伝子の発現を検索した。細胞内Ca^<2+>イオン濃度を調節するNCX1のmRNA発現は,伸展刺激開始3日目において非伸展群に比べ伸展群は有意に増加していた。伸展群では細胞は伸展方向に対し直角に配列し,F-アクチン線維が非常に強く観察された。この細胞形態および細胞骨格の変化はSAチャネル阻害薬であるガドリニュウム(Gd^<3+>)10μM添加により抑制された。骨芽細胞においても伸展刺激による細胞形態応答には,F-アクチンの構造変化の調整にSAチャネルおよびNCXを介した細胞内へのCa^<2+>流入が重要である可能性を示唆した。骨吸収を行なう破骨細胞における検索では、2.野生型およびNCX1遺伝子欠損マウスより造血幹細胞を調整し、活性型ビタミンD3添加下でのST2細胞と共存培養をすることで破骨細胞分化させることを試みた。すると、野生型は破骨細胞へと分化することができたが、遺伝子欠損型では分化することができなかった。このことからも、NCX阻害により、破骨細胞分化にはNCX活性が重要な役割を持つことが明らかになった。3.破骨細胞よりcDNAライブラリーを作製し、発現するNPT遺伝子を検索した。RT-PCR法で遺伝子発現を検討したところ、腎II型NPTにより増幅されるDNA断片が確認された。これはII型NPT遺伝子のイントロンを用いるスプライシングバリアントであることが明らかになった。脾細胞では発現が認められないことから破骨細胞への分化に伴って発現が上昇することが示唆された。破骨細胞の分化が低Naイオン濃度の培地では抑制されることが以前報告した。今回骨形成にも関与することが明らかになった。Naイオン不足はイオントランスポーターの働きも抑制されることから、骨代謝にはNa^+依存性のトランスポーター群が重要な役割を持つことが示唆された。本年度は研究の中間年として、昨年度得られた結果を参考に検索をさらに進めた。1.骨芽細胞における検索として、われわれが開発したコラーゲンゲル内に包埋した骨芽細胞に機械的ストレスを負荷した。負荷方法は、1HZ15分間を3回(8時間周期)の伸展刺激を行った。負荷終了後に細胞を回収、total RNAを精製し、RT-PCR法にてNCX1遺伝子の発現の有無を検索した。昨年、我々は機械受容チャネルを介した細胞内Ca^<2+>の上昇が機械的負荷刺激により重要であると報告した。このことを裏付けるように、細胞内Caイオン濃度を調節するイオントランスポーターであるNCX1遺伝子発現は負荷刺激に伴い亢進していた。2.造血幹細胞を象牙片上にて、破骨細胞へと分化させた。すると、分化した破骨細胞は吸収窩形成を起こしたが、NCX阻害薬であるKB-R7943を添加した実験群では吸収窩の形成はほとんど認められなかった。このことは、NCX阻害により、成熟破骨細胞の骨吸収にはNCX活性が重要な役割を持つことが明らかになった。

また吸収窩形成には堅固な細胞接着複合体の形成も重要と考えられ、これらを構成するといわれている基質蛋白であるosteopontin遺伝子の発現の有無により大きく影響されることもKOマウスを用いた結果よりわかった。3.in vivoにおけるトランスポーターの役割を解析する目的で新規のNCX阻害薬(Ca^<2+>influxのみを阻害する)を卵巣摘出したマウスに2日間隔で4週間腹腔注射し、DEXA法を用いた骨密度測定により骨量変化を検索した。In vitroで生じたように骨吸収を抑制し、骨密度は正常に維持された。本年度は研究の最終年として、昨年度得られた結果を参考に検索をさらに進めた。1.骨芽細胞における検索として、われわれが開発したコラーゲンゲル内に方埋した骨芽細胞に機械的ストレスを負荷した。負荷終了後に細胞を回収、total RNAに精製し、RT-PCR法にてNCX1遺伝子の発現の有無を検索した。細胞内Ca^<2+>イオン濃度を調節するNCX1のmRNA発現は,伸展刺激開始3日目において非伸展群に比べ伸展群は有意に増加していた。伸展群では細胞は伸展方向に対し直角に配列し,F-アクチン線維が非常に強く観察された。この細胞形態および細胞骨格の変化はSAチャネル阻害薬であるガドリニュウム(Gd^<3+>)10μM添加により抑制された。骨芽細胞においても伸展刺激による細胞形態応答には,F-アクチンの構造変化の調整にSAチャネルおよびNCXを介した細胞内へのCa^<2+>流入が重要である可能性を示唆した。2.野生型およびNCX1遺伝子欠損マウスより造血幹細胞を調整し、活性型ビタミンD3添加下でのST2細胞と共存培養をすることで破骨細胞分化させることを試みた。すると、野生型は破骨細胞へと分化することができたが、遺伝子欠損型では分化することができなかった。このことからも、NCX阻害により、破骨細胞分化にはNCX活性が重要な役割を持つことが明らかになった。3.破骨細胞よりcDNAライブラリーを作製し、発現するNPT遺伝子を検索した。RT-PCR法で遺伝子発現を検討したところ、腎II型NPTにより増幅されるDNA断片が確認された。これはII型NPT遺伝子のイントロンを用いるスプライシングバリアントであることが明らかになった。脾細胞では発現が認められないことから破骨細胞への分化に伴って発現が上昇することが示唆された。われわれは、破骨細胞の分化が低Naイオン濃度の培地では抑制されることが以前報告した。Naイオン不足はイオントランスポーターの働きも抑制されることから、破骨細胞の分化にはNa^+依存性のトランスポーター群が重要な役割を持つことが示唆された。
密度汎関数-分子動力学ハイブリッド計算による高温条件下の粘土鉱物の電気伝導度評価

本研究では汎密度関数計算(DFT)と分子動力学(MD)のハイブリッド計算(DFT-MD法)に基づいて高温条件下での粘土鉱物の電気伝導度を評価する手法の開発を行う.高温条件下での粘土鉱物の電気伝導度は地熱地域の熱水資源と粘土鉱物を主要構成鉱物とする帽岩層を比抵抗探査から区別する上で重要な情報になると期待されている.しかし実験的方法による高温条件下での粘土鉱物の電気伝導度の測定は多くの困難が伴い未だに成功していない.本研究のように計算科学的手法に基づくイオン伝導度評価手法の開発は地熱開発現場などの地球工学分野においても強く望まれており,開発に成功した際の波及効果は大きいと考えられる.本研究では汎密度関数計算(DFT)と分子動力学(MD)のハイブリッド計算(DFT-MD法)に基づいて高温条件下での粘土鉱物の電気伝導度を評価する手法の開発を行う.高温条件下での粘土鉱物の電気伝導度は地熱地域の熱水資源と粘土鉱物を主要構成鉱物とする帽岩層を比抵抗探査から区別する上で重要な情報になると期待されている.しかし実験的方法による高温条件下での粘土鉱物の電気伝導度の測定は多くの困難が伴い未だに成功していない.本研究のように計算科学的手法に基づくイオン伝導度評価手法の開発は地熱開発現場などの地球工学分野においても強く望まれており,開発に成功した際の波及効果は大きいと考えられる.
無限不変測度をもつエルゴード変換群の位相モデルの解明

2018年度の目標として,無限ルベーグ空間に作用する保存的かつエルゴード的な非可逆保測変換は,局所コンパクトカントール集合上の狭義エルゴード的な連続全射として,測度論的に同型表現されることを証明しようと試みた.その証明のもとになるアイデアとして,A.Rosenthal(Israel J. Math.,1988)と本研究代表者(J. Anal. Math.,2013)を念頭に置いた.前者は,非可逆エルゴード的確率保測変換はカントール集合上の狭義エルゴード的連続全射に測度論的に同型表現できることを示した.まずこの論文を精査することから研究を始めた.その証明の困難さは,可逆の場合と異なり,全空間を張る角谷-ロホリンタワーの存在を望めないことや,それに代わるテクニックとして,任意に小さい部分を除いた箇所に単一のタワー(いわゆるロホリンタワー)の存在は望めるが,なおも排反なコラムに分けられないこと,などにあると究明することができた.さらには,ロホリンタワー外での軌道の振る舞いを制御するために「一様性」という概念をロホリンタワーに持ち込んでいることも重要であった.これらを踏まえ,無限ルベーグ空間の保測変換の場合にも,同様な手法でロホリンタワーを構成しようと試みたが,全測度が無限大であることが根本的な障害として現れた.また,考えるべき「一様性」としてどのようなものが最適なのかも未解決である.今後は,上述の本研究代表者の成果と合わせて,上に挙げた目標を肯定的に解決したい.N.Ormes(1997年)による成果の類似物を,任意のエルゴード的II∞型変換において証明することが当初の初年次における研究目的であった.また,当初の研究計画・方法では,B.Weiss氏の成果(1985年)および,その詳細を丁寧に記述したE.Glasner氏の著書(2003年)を手掛かりにし,必要であれば両者に直接教えを乞うことを考えた.B.Weiss氏の成果は『任意のエルゴード的II1型変換間の因子写像は,一意エルゴード的カントル極小系間の位相的半共役写像で実現される』ことを意味する.エルゴード的II∞型変換においてその類似物を証明することは,本研究の出発点となった研究代表者自身による成果(2013年)以来の懸案であった.この懸案は申請書に記載していなかったが,本研究の目的に完全に沿うもので大変重要であり,今回解決することに成功した.B. Weiss氏の議論にはギャップが認められ,E. Glasner氏の著書においても未完全のまま記述され,F.Beguin-S.Crovisier-F.Le Roux(2012年)によってそのギャップは埋められていた.後者の議論を,B.WeissやE.Glasnerによる位相モデルの構成に逆極限を用いるスタイルに集約させ,B.Weiss氏による成果のエルゴード的II∞型変換における類似物を証明することができた.それは次のように述べられる.『任意のエルゴード的II∞型変換間の因子写像は,一意エルゴード的局所コンパクトカントル極小系間の位相的半共役写像で実現される』さらに,『2つの変換の共通の拡張になっているエルゴード的II∞型変換が存在しない,因子写像の任意の図式は,一意エルゴード的局所コンパクトカントル極小系間の位相的半共役写像の図式で実現される』ことも,B.Weiss氏による成果の類似として示すことができた.当初の初年次における研究目的は,N.Ormes(1997年)による成果の類似物を,任意のエルゴード的II∞型変換において証明することであった.今回得られた成果は,申請書に記載していなかったが,本研究の目的に完全に沿うものであり,当初の目的に匹敵するものと考えている.研究代表者は以前(J.Anal.Math.vol.102(2007),143-180),非原始的代入から生成されるサブシフトを位相的再帰性と不変ラドン測度の観点から調べ,完全に解明することに成功している.特に,隣接行列の最大固有値と2番目に最大な固有値となりうる2つの量p,θを特定し,p>θのときには,サブシフトの不変ラドン測度は無限になることを得ている.さらに他方で,このサブシフトは殆ど極小になることも証明しており,R.Herman-I.Putnam-C.Skau(1992)の成果により,ブラッテリ-ヴェルシック表現可能であることになる.従って,本研究課題における,非原始的代入に関するある課題に関連して,p>θを満たす非原始的代入から生成されるサブシフトのブラッテリ-ヴェルシック表現を特定することは重要である.この問題は,講究録別冊(B58(2016),97-116)においても提起していた(問題4).今回,この問題4を解くことに成功した.実際,p>θを満たす非原始的代入から生成される殆ど極小なサブシフトは,不動点の任意近傍に限れば線形再帰的であると証明することに成功し,さらには他の筒状集合への再帰性を評価できてたことにより,対応するブラッテリ-ヴェルシック表現がS-進性をもつことが証明できた.また,カントール代入は該当の族に属し,具体例として,そのブラッテリ-ヴェルシック表現を計算することに成功した.

従って,原始的代入のときとはことなり,ブラッテリ-ヴェルシック表現は定常的ではないがS-進性は保たれることが解明されたことになる.初年度も含めこれまでの成果は,当初申請者に記載した内容とは異なるものではあるが,本研究課題に関連する基礎的な研究と考えられ,1年間で1課題の解決という当初の目標も達成されている.2015年度の成果として,『任意のエルゴード的II∞型変換間の因子写像は,一意エルゴード的局所コンパクトカントル極小系間の位相的半共役写像で実現される』ことと,さらに,『2つの変換の共通の拡張になっているエルゴード的II∞型変換が存在しない,因子写像の任意の図式は,一意エルゴード的局所コンパクトカントル極小系間の位相的半共役写像の図式で実現される』ことを,確率測度保存系におけるB.Weiss氏による成果の類似として示すことができた.だが,振り返ってみると,後者の結果には正確性に欠けており,そのギャップを埋めることができたのが2017年度の成果である.その結果,前者の結果においてもより精密な結論に至ることができた.この結果は論文として某雑誌に投稿済み(査読中)であり,プレプリントサーバーarXivに掲載済みである(https://arxiv.org/abs/1709.05387).さて,後者の結果において足りなかった点は,因子写像は固有写像(proper map)であると仮定することであった.この性質は全く特別なものではなく,実際,前者の結果で得られる位相的半共役写像は自然に固有写像として得られる.因子写像が固有写像であることを仮定することにより,狭義エルゴード的(strictly ergodic)局所コンパクトカントル系の因子系として得られる局所コンパクトカントル系も狭義エルゴード的になることが示され(プレプリント,Corollary 2.3),後者の結果を得るのに重要な役割を果たす補題(プレプリント,Lemma 6.1)を証明することができた.この結果については,今年度,2017年度冬の力学系研究集会(於:日本大学軽井沢研修所)と日本数学会年会統計数学分科会(於:東京大学駒場キャンパス)において口頭発表した.今年度当初の予定であった成果をいまだ達成できていない.2018年度の目標として,無限ルベーグ空間に作用する保存的かつエルゴード的な非可逆保測変換は,局所コンパクトカントール集合上の狭義エルゴード的な連続全射として,測度論的に同型表現されることを証明しようと試みた.その証明のもとになるアイデアとして,A.Rosenthal(Israel J. Math.,1988)と本研究代表者(J. Anal. Math.,2013)を念頭に置いた.前者は,非可逆エルゴード的確率保測変換はカントール集合上の狭義エルゴード的連続全射に測度論的に同型表現できることを示した.まずこの論文を精査することから研究を始めた.その証明の困難さは,可逆の場合と異なり,全空間を張る角谷-ロホリンタワーの存在を望めないことや,それに代わるテクニックとして,任意に小さい部分を除いた箇所に単一のタワー(いわゆるロホリンタワー)の存在は望めるが,なおも排反なコラムに分けられないこと,などにあると究明することができた.さらには,ロホリンタワー外での軌道の振る舞いを制御するために「一様性」という概念をロホリンタワーに持ち込んでいることも重要であった.これらを踏まえ,無限ルベーグ空間の保測変換の場合にも,同様な手法でロホリンタワーを構成しようと試みたが,全測度が無限大であることが根本的な障害として現れた.また,考えるべき「一様性」としてどのようなものが最適なのかも未解決である.今後は,上述の本研究代表者の成果と合わせて,上に挙げた目標を肯定的に解決したい.N.Ormes(1997年)による成果
メチル水銀の中枢神経毒性発現機構の解明―ミトコンドリアへの影響を介した酸化的損傷

メチル水銀(MeHg)の中枢神経毒性発現機構の一つとして酸化的ストレスの関与が報告されている。ミトコンドリア(Mit)は生体内で最も活性酸素を産生するオルガネラとして知られているため,今回はMeHgの中枢神経毒性がMitへの影響を介した酸化的損傷であることを明らかにする目的で研究を行い下記のような結果を得た。1.脳Mit分画及びSMPを用いた実験結果より、脳において無機化反応が行われ、その主な部位はミトコンドリア内膜であり、そこで産生されるO_2^-によることが示唆された2.脳SMPの無機水銀及びMeHgのin vitro曝露によりO_2^-産生が増強され、その作用は無機水銀がMeHgに比較して約5倍程度強かった。3.MeHg曝露後ラットの大脳及び小脳の総水銀はかなり長期にわたりその濃度が維持され、一方、無機水銀は大脳、小脳ともに経時的に増加し、その濃度は小脳のMit分画で高値を示した。また、MeHg曝露により脳SMPのO_2^-産生は増加したが、大脳に比較して小脳において早期に増加した。さらに、MeHg曝露によって、脳MitからのCytochrome cの遊離は小脳においてのみ増加した。4.対照のラット脳Mitの酸素消費量は、大脳に比較して小脳で顕著に多く、また、過酸化水素産生速度は大脳に比して小脳で顕著に大きかった。一方、対照のラット脳MitのGSHPx活性及びGSH濃度は大脳に比して小脳で顕著に低く、水銀曝露により小脳で顕著にその濃度が減少した。以上の結果から、MeHgに対して脆弱性を示した小脳は、Mitにおける活性酸素産生能が大きく、消去能が小さいことが示され、MeHgの中枢神経毒性がMitへの影響を介した酸化的損傷であることが示唆された。また、これらは小脳での無機化を加速し、生成した無機水銀も関与している可能性がある。1.ミトコンドリアの活性酸素産生量に及ぼすメチル水銀、無機水銀のin vitro曝露の影響ラットの大脳と小脳を摘出しミトコンドリアの膜分画標品(SMP)を調製した。SMPを種々の濃度の塩化メチル水銀(MeHgCl)と塩化第二水銀(HgCl_2)に曝露後、MCLA-化学発光方でO_2^-産生量を測定した。その結果、NADHを基質とした時のO_2^-生成量は大脳、小脳ともにHgC1_2では約5×10^<-7>Mで増加しはじめ水銀濃度依存的に増加し50×10^<-7>Mでピークが認められた。一方、MeHgClによるO_2^-量は約5×10^<-6>Mで増加したが、水銀濃度依存的な増加は認められず、その増加量はHgCl_2に比較して約4分の1程度であった。コハク酸基質では、有意なO_2^-産生増加は認められなかった。このように、SPMのO_2^-産生量はメチル水銀曝露に比較して無機水銀曝露での増加が大きいことが明らかとなった。2.メチル水銀投与ラットのミトコンドリア活性酸素産生能の検討

ラットにMeHgCl(10mg/kg/day,5 days)を経口的に投与し、投与終了後1、7、14日目に大脳、小脳を摘出し、SPMのO_2^-産生量、上清中のチトクロームc量、細胞分画後の総水銀、無機水銀量を測定した。その結果、NADHを基質とした時のO_2^-産生量はメチル水銀曝露によって小脳では7、14日目に増加した、大脳では14日目のみ増加した。また、上清へのチトクロームCの遊離量は小脳で7、14日目に有意に増加したが、大脳では増加しなかった。これらの脳の細胞分画における無機水銀量は小脳のミトコンドリアにおいて最も多かった。これの結果から、脳内で生じた無機水銀は活性酸素産生の増加を介したアポトーシスに少なくとも部分的には関与している可能性が示唆された。○ミトコンドリア活性酸素産生量に影響を与える因子の脳の部位による相違の検討メチル水銀やそれから派生した無機水銀によるミトコンドリアの機能障害、それによる活性酸素増加がメチル水銀の神経毒性発現の原因であるとすれば、ミトコンドリアにおける活性酸素産生量に影響を与える因子が神経系における感受性決定要因として役割を演じている可能性が高い。今回は、ラットの大脳、小脳について、活性酸素産生量と毒性発現、ミトコンドリアにおける活性酸素産生量に影響を与える因子の検討を行った。ラットにMeHgCl (10mg/kg/day,5days)を経口的に投与し、投与終了後1、7、14日目に小脳、小脳のミトコンドリアを分離し、呼吸機能、O_2^-産生量、チトクロームc遊離量、総水銀量、無機水銀量、GSH濃度、SOD活性を測定した。その結果、メチル水銀曝露ラットにおいて、大脳より小脳のミトコンドリアにおいてより早期にO_2^-産生が増加し、毒性発現の指標としたcytochrome cの遊離増加が観察された。メチル水銀曝露によるミトコンドリアの呼吸機能への影響は大脳、小脳ともに認められなかったが、O_2^-産生が増加が多かったにおいてミトコンドリアの酸素消費量が多く、GSH濃度が低いことが観察された。SOD化成に相違はなかった。ミトコンドリアの総水銀量には差がなく、無機水銀量は小脳が大脳より多かった。以上の結果から、ミトコンドリアの酸素消費量や消去系として働くGSH濃度が活性酸素産生量へ影響する因子、すなわち毒性の感受性決定因子として役割を演じている可能性が示唆された。研究要旨メチル水銀(MeHg)の神経毒性発現メカニズムの一つとして、酸化的ストレスの関与が示唆されている。MeHgによるミトコンドリアの機能障害、それによる活性酸素増加がMeHgの神経毒性発現の原因であるとすれば、ミトコンドリアにおける活性酸素産生量に影響を与える因子が神経系における感受性決定要因として役割を演じている可能性が高い。今回は、昨年の継続として、MeHg投与後14日目とその対照のラットについて、大脳、小脳のH_2O_2産生速度、消去系酵素(SOD, GSHPx、GR)の活性、GSH濃度の測定を行った。その結果、対照群では大脳に比して小脳のミトコンドリアのH_2O_2産生速度は基質の如何に関わらずstate3で大きかった。また、対照群のstate4においてはどの基質下においても大脳と小脳で差はないが、MeHg曝露によりコハク酸基質の場合にのみ小脳でH_O_2産生速度が増加した。対照群のGSHPx活性及びGSH濃度は大脳に比して小脳で顕著に低く、MeHg曝露によってさらに小脳でGSH顕著に低下した。また、対照群のSOD活性は大脳と小脳で差はないが、MeHg曝露により小脳で活性低下が見られた。以上の結果から、ミトコンドリアのGSHPxやSOD活性、GSH濃度がMeHg毒性の感受性決定因子として役割を演じている可能性が示唆された。