hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規結合型食物繊維による体内蓄積ダイオキシン類の排泄促進

これまでに、ダイオキシン類の人体負荷を低減化する対策として生体外排泄促進に着目し、マウスを用いた動物実験からダイオキシン(PCDD)の排泄促進に有効な食物繊維およびポルフィリン誘導体の構造について検討してきた。その結果を基に、水溶性のポルフィリン誘導体であるCu-クロロフイリンNaを高分子食物繊維のキトサンに結合させ、不溶性とすることでPCDDの排泄効果を増強した新規結合型食物繊維を開発した。本年度は、増強された新規結合型食物繊維の排泄促進効果を、妊娠マウスを用いて母体から胎児への移行量の軽減効果について検討した。新規結合型食物繊維は、これまでにダイオキシン排泄促進効果の増強が確認されたクロロフィリン結合型キトサンを用いた。まず、クロロフィリン結合型キトサンを飼料として飼育した妊娠マウスにダイオキシンを投与し、出産後、母体のダイオキシン濃度を調べた。その結果母体における肝臓の濃度は、食物繊維無添加飼料で飼育されたコントロール妊娠マウスの濃度に比べ、約51%に減少していた。また、糞中のダイオキシン排泄量も約1.7倍に増加しており、結合型キトサンの摂取は妊娠マウスのダイオキンシン排泄を促進し、蓄積濃度を低減させたものと考えられた。そこで、母体からの胎仔への移行量の軽減効果について検討するため、出産後すぐに新生仔マウスのダイオキシン濃度を調べたところ、結合型キトサンで飼育された妊娠マウスから生まれた新生仔マウスでは、食物繊維無添加飼料で飼育された妊娠マウスから生まれたコントロール新生仔マウスに比べ、その濃度は約65%に減少していた。以上の結果から、結合型キトサンの排泄促進効果は、妊娠期間の母体胎仔間おけるダイオキシン汚染の軽減についても有効であることが確認できた。ダイオキシン類の人体負荷を低減化する対策として生体外排泄促進に着目し、マウスを用いた動物実験からダイオキシン(PCDD)の排泄促進に有効な食物繊維およびポルフィリン誘導体の構造について検討してきた。従って本研究では、これまで排泄効果を評価してきたPCDDに加え、ベンゾフラン(PCDF)およびコプラナーPCB(Co-PCB)に対しても効果を検討した。その結果、キトサンにCu-クロロフイリンNaを結合させた結合型食物繊維で飼育したマウスのPeCDD、PeCDFおよびPeCBの糞中排泄量は、コントロール群の33倍、49倍および12倍に増加した。この糞中排泄量の増加は、他の食物繊維摂取群およびポルフィリン誘導体摂取群のマウスに比べ最も顕著であった。この結果は結合型食物繊維の増強効果がPCDDだけでなく、PCDFおよびCo-PCBにも有効であることを示していた。さらに、排泄促進による毒性の回復効果を評価するための毒性影響の指標として、ダイオキシン類による免疫抑制作用に着目した。免疫抑制はマウスの血清中に産生する抗DNP-lgM抗体を測定し評価した。まず、ダイオキシン異性体による抗体産生能の抑制を評価するため、4塩化、6塩化、および8塩化ダイオキシンをマウスにそれそれ経口投与し、.血清中の抗体量を測定したところ、TCDDを投与したマウスでは、投与量が0.1μg/kgで、ダイオキシン未投与のコントロール群に比べ75%に減少していた(図2)。さらに、抗体量はTCDDの投与量に依存して低下し、10μg/kgでは20%程度にまでに抑制された。HxCDD投与マウスでは、100μg/kgで25%程度に下がり、TCDDの10倍量の投与量でTCDDと同等の抑制作用が観察された。しかし、最も高塩素化体のOCDDでは1000μg/kgの投与量でもほとんど効果は認められなかった。以上の結果から、TCDDとHxCDDに関しては暴露量に依存して抗体量が減少することが確認でき、血清中の抗体産生量から暴露評価が可能であると判断した。

そこで、母体からの胎仔への移行量の軽減効果について検討するため、出産後すぐに新生仔マウスのダイオキシン濃度を調べたところ、結合型キトサンで飼育された妊娠マウスから生まれた新生仔マウスでは、食物繊維無添加飼料で飼育された妊娠マウスから生まれたコントロール新生仔マウスに比べ、その濃度は約65%に減少していた。以上の結果から、結合型キトサンの排泄促進効果は、妊娠期間の母体胎仔間おけるダイオキシン汚染の軽減についても有効であることが確認できた。
金属-ポリマー複合電析膜の電気化学的特性

溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC)の電極構造は電池性能を決める重要な因子の1つである.本研究はNi-Mo2元系合金とポリマーをめっき法で共析させ,それを焼成することで多孔質電極を作製し,電池性能を測定し,電極作製の最適条件を決定することを目的とする.本年度では,昨年度までのNi-Mo複合電析膜の作製条件の検討をもとに円板電極を作製し,MCFC単セルに組み込んで発電性能を測定,評価した.以下,得られた成果を箇条書きにする.1.めっき法で得たポリマー含有Ni-Mo複合電析膜を粉砕,冷間圧縮,焼成し.直径18.6mm,厚さ1.0mmの円板電極を作製した.2.円板電極の表面,断面SEM観察の結果,電析膜を基板から剥がした後の粉砕法に改良の余地があることが分かった.3.直径25mmのアルミナ製MCFC単セルを設計,製作し,市販のNi及びNiO電極を用いて発電特性を測定した.4. MCFC単セルにNi-Mo合金多孔質電極を組み込んで発電性能を測定した結果,この電極をアノード極とした場合,市販のNi多孔質電極とほぼ等しい性能を得た.5.同じMCFC単セルにNi-Mo合金多孔質電極をカソード極とした場合,カソード側のカレントコレクターの腐食が起こり,目的とした性能は得られなかった.6,今後の課題は電解質タイルの調整と電極/カレントコレクターの接触抵抗の低減である.溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC)のカソード電極(正極)の酸素還元反応は電池の性能を決める重要な因子の一つである.本研究は,合金とポリマーをめっき法で共析させ,それを焼成することで,多孔度を制御した多孔質電極を作製する最適条件を決定することを目的とする.電析する合金として耐食性,耐クリープ性共に優れる,Ni-Mo合金を選んだ.今年度は,ポリマーを含むNi-Mo合金膜を作製するめっき条件,ポリマー含有率及びMo含有率を決定するため,同浴中における電気化学的特性の測定及び電析膜の化学分析を行った.以下得られた成果を箇条書きにする.1.ポリマーはポリエーテルアミン(分子量約400)を作成してもらい,これをNi-Mo合金めっき浴に配合し,浴の安定性を検討した.2.めっき浴組成,温度,pHを決定した.3.めっきの電流効率の時間依存性を求めた.電流効率に関しては,同じNi-ポリマーめっき膜を作製する時の電流効率より低い値であった.4.めっき浴のMo濃度を変えて分極曲線を測定し,その分極特性から,還元電流が急激に上昇する電位を電析が進行すると考え,その電位範囲のめっき電流を選んだ.現在,得られためっき膜はMo含有率3637wt%の安定した膜が得られている.今後はこの電析膜を採取し,洗浄し,冷間プレスで成形し,水素-不活性ガス中で焼結し,円板電極を作成する予定である.溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC)の電極構造は電池性能を決める重要な因子の1つである.本研究はNi-Mo2元系合金とポリマーをめっき法で共析させ,それを焼成することで多孔質電極を作製し,電池性能を測定し,電極作製の最適条件を決定することを目的とする.本年度では,昨年度までのNi-Mo複合電析膜の作製条件の検討をもとに円板電極を作製し,MCFC単セルに組み込んで発電性能を測定,評価した.以下,得られた成果を箇条書きにする.1.めっき法で得たポリマー含有Ni-Mo複合電析膜を粉砕,冷間圧縮,焼成し.直径18.6mm,厚さ1.0mmの円板電極を作製した.2.円板電極の表面,断面SEM観察の結果,電析膜を基板から剥がした後の粉砕法に改良の余地があることが分かった.3.直径25mmのアルミナ製MCFC単セルを設計,製作し,市販のNi及びNiO電極を用いて発電特性を測定した.4. MCFC単セルにNi-Mo合金多孔質電極を組み込んで発電性能を測定した結果,この電極をアノード極とした場合,市販のNi多孔質電極とほぼ等しい性能を得た.5.同じMCFC単セルにNi-Mo合金多孔質電極をカソード極とした場合,カソード側のカレントコレクターの腐食が起こり,目的とした性能は得られなかった.6,今後の課題は電解質タイルの調整と電極/カレントコレクターの接触抵抗の低減である.
「力の快」に定位したニーチェ解釈

本研究は、後期ニーチェの「力の快」の思想を明らかにすることにより、ニーチェ思想の展開とその中心思想について従来の解釈の問題点を克服する新しい解釈を提示した。「力の快」の観点からニーチェの悲劇観の決定的変化と中心思想の意義が鮮明になること、また、主著『ツァラトゥストラ』の精確な読解と従来の解釈の批判を通して、永遠回帰肯定を描写する重要なテキストの中に「力の快」の思想が見出せることを示した。今年度は、本研究課題の申請書における研究目的1)「永遠回帰・力への意志について緻密なテキスト読解を行い、近年の研究成果で提示した「力の快」に定位する解釈をより説得的な形で提示する」および、4)「処女作『悲劇の誕生』期の思想と永遠回帰着想後の後期思想との断絶と連関を、「力」の論点から新しい形で鮮明に描く」に関して主に研究を進め、二件の学会発表を行った。鹿児島大学哲学会における発表「ニーチェ解釈における「力の快」の射程」では、主として研究目的1)に即した成果を発表した。研究計画1)、2)に基づき、永遠回帰および力への意志思想に関わる重要テキストを「力の快」の観点から解釈し、この解釈が過去の通説的解釈における問題点を解決するより説明能力が高いものであることを示し、その解釈としての優位性を明らかにした。西日本哲学会における発表「悲劇の快をめぐるニーチェ思想の決定的転回」では、主として研究目的4)に即した成果を発表した。研究計画4)に基づき、『悲劇の誕生』の作品理解を通して、初期と後期の悲劇観の変化が「力」の論点の有無において明確に捉えうることを明らかにし、かつこの変化と永遠回帰着想が密接な連関をもっていることを示した。また、ニーチェ思想の変化という問題に関する過去の重要な研究成果との対比により、本発表の解釈が従来の解釈以上の説明力と問題解決力をもつことを示した。本発表によって『悲劇の誕生』の本質とそのニーチェ思想上の位置づけがこれまでになく明確化されたとともに、研究目的1)に関連して、悲劇観の変化こそが後期中心思想の核心にあることを示唆した。今年度は本研究課題の目的に即して二本の研究論文を著した。「ニーチェにおける悲劇の快の変容」は、主に研究目的4)「処女作『悲劇の誕生』期の思想と永遠回帰着想後の後期思想との断絶と連関を、「力」の論点から新しい形で鮮明に描く」に即した内容である。本論文では、平成23年度西日本哲学会大会における発表「悲劇の快をめぐるニーチェ思想の決定的転回」の内容をさらに洗練し、悲劇の快の解釈がニーチェの一貫した主題であることを明確にした上で、初期と後期のその解釈の差異を「審美的快」から「力の快」への変化として鮮明に描いた。さらに本論文の解釈の意義を最新のニーチェ研究との比較において示した。また本論文のこのような内容は、研究目的2)「「力の快」の観点が両中心思想の解釈史上の諸問題の多くを解決に導くことを示す」にも大きく寄与するものである。「「酔歌」、「救済について」、「幻影と謎」の新たな解釈ー永遠回帰の肯定とは何か」は、主に研究目的3)「両中心思想の解釈をベースとして主著『ツァラトゥストラ』の新しい作品理解を提示する。重要な比喩的形象やモチーフについて、従来にない解釈を示す」に即した内容である。本論文は、研究史上『ツァラトゥストラ』の中でも永遠回帰解釈にとって特に重視されてきたテキストに着目し、従来の通説的なテキスト解釈を批判し新しい解釈を示すことによって、永遠回帰思想の核心に迫るものである。そこで示された内容は、本研究課題がニーチェ中心思想の鍵概念として想定している「力の快」の論点をニーチェの主著の新解釈によって浮き彫りにするという、非常に重要な意義を持つものである。またその点において、研究目的1)「永遠回帰・力への意志について緻密なテキスト読解を行い、近年の研究成果で提示した「力の快」に定位する解釈をより説得的な形で提示する」にも大きく寄与するものである。研究に必要な書籍の購入が遅れたため、また予測していたエフォート率を確保できなかったため、本研究の着手が遅れたこと、またそれに関連して、計画通りの順序で研究を進めることができなかったことが理由である。24年度が最終年度であるため、記入しない。23年度は申請書の研究計颪1)6)の内、1)、2)4)に基づいた学会発表を行ったが、24年度はまずこの成果を論文にまとめる。残りの計画については3)、5)、6)の順序で本科研費に購入したニーチェ全集および今後購入する研究書をもとに研究を進める。これらについても今年度できるだけ研究発表の機会をもち、来年度に論文の形にすることを目的とする。
集団遺伝学的アプローチによる疾患関連遺伝子の同定

研究代表者が所属する京都大学医学研究科が年来、推進してきている地域ゲノムコホートスタディ(ながはまスタディ)の一環として、地域コホート構成者の一塩基多型アレイデータならびに、エクソームシークエンスデータに由来するゲノムバリアントデータをその集団遺伝学的特性について解析を進めた。2年間の予定で着任するも、予定を変更し途中にて帰国することとなったことから、従来の予定を以下のごとく変更して実施した。従来予定では平成25年度中に、ゲノムコホートデータの質と量についての討議を進め、本研究の役割分担を確定し、遺伝的多様性の集団遺伝学的解析はKo氏が主体となり、その解析のための計算機環境の整備を行うとともに遺伝的多様性と表現型多様性に関する研究を進めるための予備的解析としてレアバリアントと臨床表現型とのデータにつき、一般化している解析手法を適用して表現型関連バリアントの検出解析を実施する、予定としていた。また、平成26年度・平成27年度に本格的な集団遺伝的解析を実施し、フェノタイプデータと絡めた解析に進める予定であった。帰国が早まったことから、当初予定の計算機環境の整備は簡略なものに留め、本格的な集団遺伝学的を前倒しで実施した。その中には、より短期間で有意な結論を導くだろうと思われた、次の解析を含めた。ここで言う次の解析とは、日本人を含む東アジアの多民族遺伝子多型解析スタディグループが先年発表したデータの集団遺伝学的構造解析を併せて実施し、ながはまコホートに見られる集団の地理・歴史的推定を進めるとともに、選択圧に関する推定を実施することである。また、Ko氏の過去の共同研究者で国内にて活動中の集団遺伝学者とも適宜、意見交換を進め、研究の促進を促した。2年の予定で着任するも、期間を短縮して帰国することとなったため、在留期間にて一定の成果が得られるよう、一部、前倒しで実施したため。一部は実施を見送ることとなったが、全体とすれば、当初予定よりも順調に進んだ。残期間はそのまとめをする必要が生じることから、終了時には短縮期間相当分の達成になる予定である。平成26年度の数カ月間を残すのみとなっているが、先行研究のデータを用いた東アジアの民族間の差の研究は平成26年度は減らし、Ko氏が帰国したのちの継続課題とする。ながはまコホートの集団遺伝的解析は、地理・歴史的観点と淘汰圧的観点に関し、時間が許す限り、スタディとして完結することを前提にして進める。完遂は難しいが、研究代表者が引き継げる形を終了形態とする予定である。
非線形可積分系の応用解析特に線形計画問題の内点アルゴリズムの開発

平成3年度に本研究課題と関連するテ-マについて学術雑誌に発表投稿した論文は11にあげる4編である。以下順を追って概説する。第一論文は本研究課題の成果を盛り込むなど部分的な修正を経て出版された。初期値として与えたエルミ-トの行列の固有値からなる対角行列を安定な平衡点とする3次の非線形性をもつラックス型の力学系を発見している。第二論文は線形計画問題の多項式時間の点内アルゴリズムとして著名なカ-マ-カ-法を連続化した非線形常微分方程式が第一論文の力学系のある種の拡張に含まれる事、すなわち可積分系と位置づけられる事を明らかにした。同時に、この方程式はハミルトン構造を持つ勾配系であると結論している。これは可積分系の応用解析による数理計画法研究の基礎を与える成果である。線形計画問題に古典力学のルジャンドル変換が現われるが、類似の構造が確率分布族の微分幾何学(いわゆる情報幾何学)にも存在する事が知られいるが、第三論文では、正規分布と多項分布のなすリ-マン多様体の勾配系を考察し、ともに完全積分可能なハミルトン方程式である事を証明している。この著しい事実の数学的統計学的意味は未だ解明されてない。第四論文では種々の連続離散の確率分布族のなすリ-マン多様体上の勾配方程式系が多様体の双対座標を用いて線形化できる事を示している。これにより勾配系の解軌道は平衡点に指数関数的に収束する事がわかる。応用として同様な定式化によりロ-ゼンブロックの非線形計画問題を解く勾配系が得られている。以上の結果と関連する話題は2つの国際会議、6大学・学会・研究会での構演において発表された。また、研究の進展にあたって計算機実験の他9大学・研究機関からのべ12名の研究者を招いて専門的知識の提供を受け研究情報交換を行った。以上の研究活動の一部に対する本科研究費補助金からの援助に感謝する。
歯科矯正力と顎骨のリモデリングとの関係について

矯正力による骨の反応は,組織動態として計測する必要があり,顎骨の応力との関連について正確に把握できているとはいえない.本研究では,矯正治療が困難である骨格性の下顎前突,開咬を伴う上顎前突は,筋肉,骨格系の異常として思春期に増悪される.治療にあたっては,顎骨の成長とリモデリングに関係している因子を制御することが必要である.その因子として顎骨の内部に発生する応力が骨の形成に影響すると考えられる.本実験では,(1)大型計算機の応力解析結果を学内Lanで歯学部のMac Power PC 8100/100にデータを転送し、Macで図形化した。(2)イヌ顎骨の三次元有限要素法モデルを作成し,応力分布を明らかした.(3)矯正力が顎骨のリモデリングにおよぼす影響を動物実験によって顕微鏡画像処理によって、パソコンに入力し、骨形態態計測のパラメータのプログラムを作製した。その結果,剪断応力が存在するところで、bone remodelingが速くなった。矯正力による骨の反応は,組織動態として計測する必要があり,顎骨の応力との関連について正確に把握できているとはいえない.本研究では,矯正治療が困難である骨格性の下顎前突,開咬を伴う上顎前突は,筋肉,骨格系の異常として思春期に増悪される.治療にあたっては,顎骨の成長とリモデリングに関係している因子を制御することが必要である.その因子として顎骨の内部に発生する応力が骨の形成に影響すると考えられる.本実験では,(1)大型計算機の応力解析結果を学内Lanで歯学部のMac Power PC8100/100にデータを転送し、Macで図形化した。(2)イヌ顎骨の三次元有限要素法モデルを作成し,応力分布を明らかにした.(3)矯正力が顎骨のリモデリングにおよぼす影響を動物実験によって顕微鏡画像処理によって、パソコンに入力し、骨形態態計測のパラメータのプログラムを作製中である。その結果、剪断応力が存在するところで,bone remodelingが速くなった。
メカニカルアロイング(MA)法による粒子分散Al及びCu合金粉末冶金材料の一方向焼鈍による高温特性の改善

メカニカルアロイング(MA)法により作製したP/Mアルミニウム合金及び高圧鋳造と熱間押出により作製したSiCウイスカー強化アルミニウム合金複合材料においては,マトリックスに微細結晶粒組織が導入されているため,高温強度の低下と高温延性の増大が起こり,極端な場合には,超塑性が発現する。高温域での低強度と高延性は,熱間加工プロセスにおいては有益な特性であるが,材料の使用段階においては高温での高い強度が望ましいことは言うまでもない。そこで,これら材料を実験室的に作製し,一方向焼鈍を行ってマトリックスを粗大伸長粒組織に変えることにより,高温強度の向上を図った。MA法によるP/Mアルミニウム合金においては,マトリックスの微細結晶粒組織は高温加熱に対してきわめて安定で,一方向焼鈍によって粗大伸長粒組織にすることはできなかった。これは,きわめて微細な分散粒子がMAによって導入され,それが結晶粒界や亜結晶粒界の移動を妨げる効果を及ぼすからである。一方,SiCウイスカー強化複合材料においては,一方向焼鈍によりマトリックスは粗大結晶粒組織とすることができた。複合材料においては分散相は比較的粗く,再結晶粒が成長粗大化しやすいためと考えられる。複合材料においては,一方向焼鈍によってかなりの軟化が起こり,常温引張強さは低下した。熱間押出時にマトリックスに形成される加工組織が常温強さに大きな寄与をしており,強化材であるウイスカーの強さへの寄与は実際には小さいことがわかった。しかし,一方向焼鈍によって673Kでの高温引張強さはわずかではあるが増加した。マトリックスの結晶粒を粗大化させることにより,高温変形における粒界すべりの寄与が抑制され,高温強度の向上と高温延性の低下がもたらされることを明らかにすることができた。アルミニウム合金をマトリックスとして,メカニカルアロイング(MA)法により作製した粒子分散複合材料は,マトリックスにきわめて微細な結晶粒組織が形成される。そのため,常温付近では高い強度を示すが,高温になると強度の低下が著しく,それとともに高延性を示す。これは,微細結晶粒のため,高温においては粒界すべりの変形への寄与が大きくなるためである。このような場合,マトリックスの結晶粒を粗大にすれば,高温域での粒界すべりの寄与が抑えられ,したがって強度低下が抑えられて,すぐれた高温強度を示す材料が期待される。本研究は,結晶粒の粗大化のために最も有効な手段と考えられる一方向焼鈍法を適用して,MA法によるTiC及びMgO粒子分散の複合材料の高温特性の改善を試みた。まず,MA粉末からの熱間押出材を一方向焼鈍するための装置の設計製作を行った。管状抵抗炉中に押出材を一定速度で移動させながら加熱焼鈍を行う装置で,これによって600゚Cで5η程度の加熱条件により,各試料とも完全軟化状態に達することを確認した。さらに,一方向焼鈍を行ったAl-TiC及びAl-MgOの粒子分散複合材料について,組織,集合組織,常温及び高温での機械的性質を評価した。その結果,MA法による粒子分散複合材料においては,マトリックスの微細結晶粒組織は,Al_2O_3やAl_4C_3などの極微細分散粒子によって安定化されており,一方向焼鈍によっても結晶粒の成長粗大化は起こらないことがわかった。一方向焼鈍材は熱間押出材とほゞ同じ結晶集合組織を示しており,再結晶は起こらなかったと考えられた。したがって,一方向焼鈍による軟化は回復によるものであり,依然として微細結晶粒組織は残存していることがTEMにより観察された。機械的性質については一方向焼鈍による高温強度の改善は得られなかった。

高圧鋳造と熱間押出によって作製した、SiCウィスカーで強化したアルミニウム合金複合材料においては、マトリックスに微細結晶粒組織が押出時に導入されており、そのため高温強度の低下と高温延性の増大が起こる。極端な場合には、このようにして作製された複合材料において超塑性の発現が得られている。高温域での低強度と高延性は、熱間加工プロセスにおいては有益な特性であるが、材料の使用段階においては高温での高い強度が望ましいことは言うまでもない。そこで、高圧鋳造と熱間押出によりSiCw/6061Al合金複合材料を作製し、一方向焼鈍を行ってマトリックスを粗大伸長粒組織に変えることにより、高温強度の向上を図った。MA法による粒子分散粉末冶金材料とは異なり、複合材料においては一方向焼鈍によりマトリックスに粗大粒組織が得られた。これは、前者ではきわめて微細な分散粒子が結晶粒界や亜結晶粒界の移動を抑制する効果が大きいのに対し、押出複合材料においては分散相は比較的粗くて再結晶粒が成長粗大化しやすいためと考えられる。しかし、複合材料においても、873Kで5h相当の一方向焼鈍によりかなりの軟化が起こり、熱間押出時にマトリックスに形成される加工組織が常温強さへ大きく寄与していることがわかった。その結果、一方向焼鈍により、常温での引張強さはかなり低下し、強化材としてのSiCウィスカーの強さへの寄与は実際にはかなり低いことが示された。しかし一方向焼鈍によって、673Kでの高温引張強さはわずかではあるが増加することが明らかにされた。マトリックスの結晶粒を粗大化させることにより、高温変形における粒界すべりの寄与が抑制され、その結果高温強度の向上と高温延性の低下がもたらされることが示された。
一酸化窒素による血管内皮透過性の制御の研究

種々の起炎物質をマウス皮下に投与すると皮下血管の透過性が亢進する。起炎物質は一酸化窒素(NO)の産生を介して血管内皮細胞間の間隙を広げ、血漿を血管外に漏出させる事が考えられる。この可能性を明らかにする目的で、培養血管内皮細胞層を介するアルブミン透過性の研究を行った。ヒト臍帯動脈又はウシ大動脈から内皮細胞を分離し、メンブランフィルター(コスター社トランスウエル)上に培養し、上室に添加したトリパンブルー又はFITC標識アルブミンが下室に移行する速度を測定した。〔結果〕1.コラーゲンコートした膜は、培養細胞の有無に拘らず、コートしない膜に比しアルブミン透過性が大であり、細胞層を支持する膜の性質(親水性)が、物質透過性に大きい影響を持つことがわかった。2.ヒト血管内皮細胞よりウシ血管内皮細胞が膜よりはがれにくく、物質透過性の実験にはウシ内皮細胞が適していた。3.ウシ内皮細胞層を介するアルブミン透過量は、培養2時間はほぼ直線的に増加し、2時間透過量は膜のみの量のほぼ16%であった。4.上室に起炎物質に加えて、内皮細胞層を介する2時間透過量を測定したところ、セロトニン(10μM)、エンドセリン-1(1μM)、IL-8(100ng/ml)には作用が認められなかった。TNF-α(100ng/ml)は、2時間アルブミン透過量を47%増加した。5.NOの関与を知る目的でNO合成酵素阻害薬、ニトロアルギニンメチルエステルの作用を調べたが、一定の結果が得られなかった。〔考察〕in vivoで血管透過性を亢進する起炎物質の殆どが、培養内皮細胞を介するアルブミン透過性を亢進しなかった。この差の原因として(1)これら起炎物質が内皮細胞に直接作用しない。(2)培養内皮細胞が血管透過性のモデルとして適当でないなどの理由が考えられる。血管透過性亢進にNOが如何に関与するかNOドナーを用いて研究を続けている。
シロアリ共生系をモデルとした真核生物への遺伝子の水平伝播に関する進化学的研究

本年度は、ヤマトシロアリ、コウシュンシロアリ、オオシロアリ、ムカシシロアリ、キゴキブリより得られた配列の全長を網羅的に決定し、それらを用いて更に詳細な分子系統学的解析を行った。腸内原生生物の配列のうち、糖質加水分解酵素ファミリー(GHF)5および10について実際に水平伝播が起こっていることを確認した。水平伝播の起こった時期については、系統樹のトポロジーを精査した結果、全てのシロアリの共生原生生物配列が独立した単系統のクラスターを形成していることから、共生系の成立したごく初期に起きたことが示された。また、GHF5においては、そのような単系統クラスターが異なる2つのサブファミリーで見いだされたことから、シロアリ共生系の進化初期に発生した水平伝播の現象は、少なくとも独立して複数回起こっていたことが示された。また、これらの遺伝子が実際にどの原生生物に由来するかを確認するためにマイクロマニピュレータとRT-PCRを組み合わせた手法による解析を実施したところ、シロアリ腸内に棲息する二つのタイプの原生生物ParabasaliaとOxymonadsに属する原生生物双方より水平伝播したと考えられるGHF5遺伝子の存在が確認された。このことは、共生系進化の初期に起きた水平伝播は原生生物の系統的な違いを超えて、全共生原生生物に共通して起きた現象であることが示された。これらを総合すると、水平伝播は日常的に起きている可能性があるが、このような共生系の進化に当たっては、進化のごく初期の日和見的な共生時に起きた水平伝播のうち、共生系に利益をもたらすものが早期に固定され、その後の進化を通じて保守的に保存されるという可能性が示唆された。ヤマトシロアリ・コウシュンシロアリ・オオシロアリよりそれぞれ約1000クローンのランダムEST取得を行った。得られた配列をFASTXにて解析した結果、GHF5,7,10,11,45より成る、一定の糖質加水分解酵素群(GHFs)が共通してこれらのシロアリの共生原生生物で発現していることが明らかとなった。分子系統学的な解析の結果、これらのうちGHF5,10および11に関して、取得された原生生物由来のGHFsホモログ配列が、バクテリアの同遺伝子のクラスターの内部に位置するという現象が認められた。このことは、これらの3種の遺伝子が、バクテリアより水平伝播してきた可能性を強く示唆する。これらの配列より得られた系統樹は、現在高い支持率が必ずしも得られていないものの、そのトポロジーより考えて、各遺伝子の水平伝播は少なくともこれらのシロアリの共通祖先の段階で起こった可能性が考えられる。これは、水平伝播はどちらかといえば高頻度で日和見的な現象というよりは、少なくともその結果起こる遺伝子の固定の頻度は低く、伝播先の生物の生存に対して正の効果をもたらすときにのみ遺伝子の保持が起こる可能性を考えさせる。しかし、現状では必ずしもデータが十分であるとは言えないため、来年度の研究においては、さらにムカシシロアリ、キゴキブリの二種類の昆虫の共生原生生物群を検討対象に加え、さらに検索と解析を行ってから最終的な考察とパブリケーションを行う。これらの昆虫はシロアリの類縁昆虫の中でも最も原始的な科に属し、これらを加えることによって水平伝播の時期や頻度をより正確に検討することが可能である。ヤマトシロアリ・コウシュンシロアリ・オオシロアリのESTライブラリーより抽出されたセルラーゼ遺伝子の解析を続けると共に、キゴキブリ及びムカシシロアリより1000クローンのESTの取得とセルラーゼ遺伝子の抽出を行った。得られたセルラーゼ遺伝子候補配列をFASTXにて解析した結果、前年度に得られたものと同様のGHF5,7,10,11,45より成る一定の糖質加水分解酵素群(GHFs)が、全てのシロアリ及びその関連昆虫の共生系内で共通して発現している可能性が明らかとなった。前年度と同様の分子系統学的な解析の結果、GHF5,10および11に関して、取得された原生生物由来のGHFsホモログ配列が、バクテリアの同遺伝子のクラスターの内部に位置するという現象が再確認された。また、その伝搬時期はこれらのシロアリと共生原生生物間の共生関係が結ばれた、極めて初期の段階である可能性が強く示唆された。現在、各遺伝子の全長の取得及び、本年度後半より開始された他プロジェクトにて進めているESTの大量配列決定の結果から得られる情報をも加味し、下等シロアリ共生系における遺伝子のフレキシブルな交換・進化の道筋を詳細な分子系統学的解析よってに明らかとし、最終年度である平成18年度中に結果の総括を行う。なお、現在、17年度までの結果については論文投稿準備中である。また、

これらの遺伝子が実際にどの原生生物に由来するかを確認するためにマイクロマニピュレータとRT-PCRを組み合わせた手法による解析を実施したところ、シロアリ腸内に棲息する二つのタイプの原生生物ParabasaliaとOxymonadsに属する原生生物双方より水平伝播したと考えられるGHF5遺伝子の存在が確認された。このことは、共生系進化の初期に起きた水平伝播は原生生物の系統的な違いを超えて、全共生原生生物に共通して起きた現象であることが示された。これらを総合すると、水平伝播は日常的に起きている可能性があるが、このような共生系の進化に当たっては、進化のごく初期の日和見的な共生時に起きた水平伝播のうち、共生系に利益をもたらすものが早期に固定され、その後の進化を通じて保守的に保存されるという可能性が示唆された。
細胞接着因子(CD62L)と樹状細胞を用いた遺伝子療法の基礎的検討

CD62L遺伝子導入樹状細胞ワクチンの抗腫瘍効果の検討した。マウスの尾静脈からMT-901を注射し3日後微小な肺転移を形成したところで、MT-901由来抽出抗原をCD62L遺伝子導入樹状細胞にパルスして、4日おきに計3回皮下注射した。MT-901注射28日後に肺を摘出し、肺転移個数を検討した。遺伝子導入樹状細胞、遺伝子非導入樹状細胞、抗原をパルスしない樹状細胞でワクチンしたマウスでは、肺転移個数は0個、18+6個、224+23個(p<0.05)であった。同様に7日後肉眼視できる肺転移を形成したモデルで検討すると、遺伝子導入樹状細胞、遺伝子非導入樹状細胞、抗原をパルスしない樹状細胞では、肺転移個数は3+1個、126+18個、250個以上(p<0.05)であった。モノクローナル抗体を用いて抗腫瘍効果の責任細胞を検討すると、CD8細胞を排除すると抗腫瘍効果は消失した。次に樹状細胞でワクチンしたマウスから、脾臓を摘出しT細胞からのMT-901特異的サイトカイン産生を調べた。遺伝子導入樹状細胞、遺伝子非導入樹状細胞、抗原をパルスしない樹状細胞でワクチンしたマウスのT細胞は、それぞれ3046+241、2017+182、127+23pg/mL(p<0.05)のIFN-gammaを産生した。GM-CSFやIL-2でも同様の傾向を示した。肺転移治療モデルで、摘出した肺組織の病理学的検索をすると、遺伝子導入樹状細胞で治療したマウスでは転移結節内に著明なリンパ球浸潤を認めその主体はCD4、CD8細胞であった。CD62L遺伝子を樹状細胞に導入することで、遺伝子非導入樹状細胞より強いTh1反応を誘導することが可能であり、抗腫瘍効果の増強が可能であると考えられた。GFP遺伝子及びCD62L(L-selectin)をコードするアデノウイルスベクタをそれぞれ作製した。作製されたアデノウイルスベクタで樹状細胞に遺伝子導入を行い、以下の検討を行った。病理学的検索:GFP遺伝子のみ導入されている樹状細胞あるいはGFP+CD62Lを遺伝子導入された樹状細胞をマウスのわき腹に皮下注射した。所属リンパ節内にはCD62Lを導入された樹状細胞は1mm^3あたり30±3個認められたが、GFP遺伝子のみを導入された樹状細胞は1mm^3あたり3±2個しか認められず約10倍の遊走能を示した。免疫応答能の増強の検討:マウス乳癌細胞株(MT-901)を用いて、MT-901を凍結融解して抽出した抗原を樹状細胞にパルスして、マウスを免疫する。1週間おきに3回樹状細胞ワクチン療法で免疫されたマウスから所属リンパ節及び脾臓を摘出し、MT-901に対する特異的細胞傷害活性及びサイトカイン産生を検討した。CD62Lを遺伝子導入された樹状細胞で免疫されたマウスから採取したリンパ節中のT細胞は、腫瘍特異的IFN-γ産生が、遺伝子導入されていない樹状細胞より、約5倍増強した(17710pg/mL/10^6 vs 3542pg/mL/10^6)。また腫瘍特異的細胞障害活性は約2倍増強した(87%vs41%,E/T比50)。脾臓のT細胞でも同様の傾向が認められ、IFN-γ産生は約3倍増強し(13614pg/mL/10^6 vs 4521pg/mL/10^6)、腫瘍特異的細胞障害活性は約1.5倍増強した(76% vs 53%)。

肺転移治療モデルで、摘出した肺組織の病理学的検索をすると、遺伝子導入樹状細胞で治療したマウスでは転移結節内に著明なリンパ球浸潤を認めその主体はCD4、CD8細胞であった。CD62L遺伝子を樹状細胞に導入することで、遺伝子非導入樹状細胞より強いTh1反応を誘導することが可能であり、抗腫瘍効果の増強が可能であると考えられた。
心不全における内皮依存性血管拡張能異常に関する研究

(背景)血管内皮由来のNOは、血管トーヌスの調節などに重要な働きをしている。動脈硬化では、NOの産生の低下やNOの不活化の亢進などで、動脈の拡張能の低下や収縮能の亢進などが生じることが示されているが、このようなNO阻害がどのように血管トーヌスに影響を与えるのか、その詳細は明らかではない。本研究では、NOの生産および作用の阻害がcoronary vasomotionにどのような影響を与えるのか、in vitroで検討した。(結果)L-NAMEおよびL-NMMA投与により、内皮依存性収縮反応が生じ(KC1最大収縮の約30%)、同反応はL-arginineの前投与により抑制されたが、D-arginineの投与では抑制されなかった。この収縮反応は、indomethacinやFeCl_2によりほぼ完全に抑制されたが、SODによる抑制はL-NAMEに対して部分的、L-NMMAに対して認めなかった。MB投与によっても、上記とほぼ同様の収縮反応を認めた。
成層乱流場でのパッシブスカラーの乱流拡散機構の解明

安定温度成層流中でのアクティブスカラー(熱)とパッシブスカラー(物質)の乱流拡散係数の違いに及ぼす分子拡散の効果を明らかにするために、安定温度成層を形成する格子乱流場の中をパッシブスカラーがプルーム状に乱流拡散する場合に対して三次元直接数値計算(DNS)を行った。熱と物質の乱流拡散に対する分子拡散の効果を等しくするために、熱のプラントル数と物質のシュミット数を同一に設定して計算を行い、乱流拡散係数を評価した。その結果、分子拡散係数を同一に設定したDNSにおいても、両者の乱流拡散係数には違いが生じ、熱の乱流拡散係数のほうが物質の乱流拡散係数よりも小さな値をとることがわかった。すなわち、実験で測定された乱流拡散係数の違いは熱と物質の分子拡散係数の違いに起因するものではなく、浮力(安定温度成層)によって引き起こされる現象であることが明らかとなった。さらに、気相の安定温度成層乱流場に対する計算結果より、大気中でもアクティブスカラー(熱)とパッシブスカラー(物質)の乱流拡散係数には違いが存在することがわかった。これらの結果より、温度成層流中に放出されたパッシブスカラーの拡散予測を乱流モデルを用いた数値計算で行う際に、従来のようにパッシブスカラーの乱流拡散係数としてアクティブスカラーである熱の乱流拡散係数をそのまま用いて計算を行えば、物質フラックスの予測に対して重大な誤差が生じることが明らかとなった。安定温度成層を形成する格子乱流場の中を流れには影響を及ぼさないパッシブなスカラー(物質)が乱流拡散する場合に対して瞬間速度、瞬間濃度、瞬間温度の同時測定を行い、浮力そのものを生み出すスカラーであるアクティブスカラー(熱)とパッシブスカラー(物質)の乱流拡散係数を評価した。その結果、それぞれの乱流拡散係数は成層(浮力)の効果によって大きく異なることが明らかとなった。この結果は、それぞれの乱流拡散係数が等しいと仮定する従来の乱流モデルとは大きく異なるものであり、温度成層流中にプルームなどの状態で放出されたパッシブスカラーの拡散予測を乱流モデルを用いた数値計算で行う際に、従来のようにパッシブスカラーの乱流拡散係数としてアクティブスカラーである熱の乱流拡散係数をそのまま用いて計算を行えばフラックスの予測に対して重大な誤差が生じることを指摘することができた。実験に残される唯一の問題点は、実験では熱と物質に対する分子拡散係数が大きく異なるため、乱流拡散係数の違いに対して分子拡散の効果が無視できない可能性があるという点である。そこで、平成10年度は、実験と同様の乱流場に対して分子拡散係数を同一に設定した直接数値計算(DNS)を実行し、乱流拡散係数の違いに対する分子拡散係数の違いによる影響を明らかにする予定である。もしも分子拡散係数を同一に設定したDNSにおいても乱流拡散係数に違いが生じたならば、成層の効果によって乱流拡散係数の違いが引き起こされることになる。さらに、DNSによって乱流フラックスのスペクトルを計算することによって、アクティブスカラーとパッシブスカラーの乱流拡散機構の違いを明らかにする。
解脱上人貞慶をめぐる美術作品の実態とその影響に関する調査研究

本年度の研究は、解脱上人貞慶が勧進状を起草し、その弥勒信仰から、強く関与したとされる興福寺北円堂鎌倉再興事業の実態について主に明かにした。まず、解脱上人貞慶関係の基本史料(『讃仏乗抄』『祖師上人御作抄』『解脱上人小章集』など)について調査・再検討した。その結果、北円堂再興造営は、貞慶により南都仏教に宣揚・確立された、釈迦(舎利)=弥勒という思想・信仰に基づくものであることがわかった。その理由としては、次ぎの(1)(3)が挙げられる。(1)北円堂本尊弥勒仏の頭部には、唐招提寺舎利を込めた弥勒菩薩像を納めた厨子が、板彫五輪塔に挟まれ納入される。(2)弥勒仏脇侍の無着像は宝筐とされる布に包まれた持物を持つが、これは本来舎利瓶とみられる(これについては同じく脇侍の世親像についても言える可能性が高い)。(3)北円堂それ自体の特徴として、屋根に頂く大きな火炎宝珠形があるが、これも当時の宝珠形舎利容器と共通する。そして、これら北円堂再興造営に、釈迦・舎利信仰の強い影響がみられ、造形に反映されているという事実は、現在、興福寺南円堂に安置される鎌倉初期の四天王像が、本来の仏師運慶一門によって制作された北円堂像ではないかとされる学説の有力な手掛かりとなる。なぜなら同四天王像のうち多聞天像は、その持物である舎利塔をことさら高く掲げる。また一般に多聞天(北方天)は、陰陽五行説に基づき身色を黒色系とするが、現南円堂像は、その身色を白肉色とすることを特徴とし、これも当時の南都仏教界において、貞慶によって唱えられていた舎利の色を「白玉色」とする思想に影響を受けたものとみられる。以上のことから、現南円堂四天王像は・貞慶の思想的影響を受けた北円堂像の蓋然性が濃いのだが、その詳細については今後の研究課題としたい。
信頼性の高い細胞内抗ガン剤デリバリーの提案：２段階式細胞内分解型ナノキャリア

細胞内部にのみに見られるグルタチオン転移酵素(GST)に応答して2段階にて抗ガン剤放出場所とタイミングを制御するプロ(プロドラッグ)型インテリジェントナノキャリアを創製することを目的とした。GST存在下によって薬物を放出するプロドラッグの合成を確認した。さらに、ナノキャリアとしてポリグリセロールデンドリマー(PGD)、PGDを表層に有するリポソーム、そしてビタミンEを疎水部に集積させた両親媒性ポリマーミセルをそれぞれ調製し、薬物を内包して細胞内へ取り込まれるナノキャリアとしての可能性を示した。これら2つを組み合わせることでプロ(プロドラッグ)型インテリジェントナノキャリアを創製が期待できる。本研究では、これまでに検討してきた水溶性薬物キャリアーの基礎的知見と技術をもとに、細胞内部にのみに見られる低pH環境とグルタチオン転移酵素(GST)に応答して2段階にて抗ガン剤放出場所とタイミングを制御するプロ(プロドラッグ)型インテリジェントナノキャリアを創製することを目的とした。抗がん剤ではなく安価なp-nitroanilineをグルタチオンに結合させたグルタチオン誘導体(GS-pNA)を合成し、UV-Visスペクトル測定によるGSTとの結合実験を行った。その結果、最大吸収波長400 nmでの吸光度が一定濃度以上で増加し、GST添加濃度に対してシグモイダル曲線を示した。このプロットを非線形カーブフィッティングしたところ、Hillの式が適用でき、GSTとGS-pNAは協同的に結合すると考えられ、GSTの二量体に存在する4つの結合部位が関与していることが示唆された。そこでGS-pNAがアポトーシスを誘導する可能性に鑑みて、Hela細胞を用いた細胞毒性試験を行ったが、抗がん剤と同程度の効果を得られなかったことから、GS-pNAが細胞内に取り込まれなかったことが細胞毒性を示さなかった可能性が高いと考えられた。そこで、細胞内取り込み可能なキャリアとして、ポリグリセロールデンドロン(PG)と二本鎖脂質を結合したPG-脂質結合体を新たに合成し、これをリポソームとしてから抗がん剤をモデルとして内包し、Hela細胞への取り込みを蛍光顕微鏡観察から評価した。その結果、24時間後にHela細胞が球状に変化し、かつ細胞内に赤いスポットが観察されたことから、リポソームが細胞内へ取り込まれ、細胞毒性を示すことが考えられた。さらに、別のアプローチとしてビタミンEを疎水部に集積させた両親媒性ポリマーを調製し、同様に細胞内取り込みが可能であることを確認した。ビタミンEによる抗酸化性も見られた、細胞内部にのみに見られるグルタチオン転移酵素(GST)に応答して2段階にて抗ガン剤放出場所とタイミングを制御するプロ(プロドラッグ)型インテリジェントナノキャリアを創製することを目的とした。本研究では、これまでに検討してきた水溶性薬物キャリアーの基礎的知見と技術をもとに、細胞内部にのみに見られる低pH環境とグルタチオン転移酵素(GST)に応答して2段階にて抗ガン剤放出場所とタイミングを制御するプロ(プロドラッグ)型インテリジェントナノキャリアを創製することを目的としている。本年度は、GSTにより結合が切断される抗ガン剤プロドラッグとして、GSTの基質であるグルタチオンをスルホニル結合を介してモデル薬物であるp-Nitroanilineに導入した化合物の合成を行った。このプロドラッグは、GSTのチロシン残基による活性メチレンのH+の引き抜きがトリガーとなってβ脱離が起き、脱炭酸を経てモデル薬物が放出される分子設計としている。合成後の質量分析並びに核磁気共鳴(NMR)スペクトル解析の結果、目的とするプロドラッグの合成を確認した。プロドラッグを溶解した緩衝溶液の紫外・可視分光スペクトルは、p-Nitroanilineと比較してブルーシフトしていたことからもプロドラッグとなって結合様式が異なっていることが示された。ナノキャリアとしての第三世代のポリグリセロールデンドリマー(PGD-G3)の可能性を検討するため、(5ーフルオロウラシル(5-Fu))をモデルとした場合の分子間相互作用を19F-NMR解析と蛍光分析により検討した。19F-NMR滴定の結果、5-FuのスペクトルがPGD-G3濃度増大に伴ってブロード化したことから、5-FuがPGD-G3に内包されることが示唆された。さらに、PGD-G3存在下における5-Fuの蛍光スペクトル変化から、PGD-G3内部のエーテル酸素による5-Fuのイミンプロトンとの相互作用が確認され、キャリアとしての保持作用としては十分ではないが、抗がん剤と相互作用する可能性が示唆された。当初予定してしたGSTに分解可能な結合様式を有するプロドラッグの合成を実施し、ポリグリセロールデンドリマー(PGD)のキャリアとしての可能性の検討を進めることができた。この検討項目は、当初の計画の通りであり、おおむね順調と判断できる。ただし、合成したプロドラッグのGSTによる分解の検討が不十分であり、次年度も引き続き検討する必要がある。また、プロドラッグを内包するナノキャリアについてもPGD以外のキャリアについて検討をすすめる必要がある。

その予備実験として、PGDにC18のアルキル基を導入した両親媒性分子を合成し、原子間力顕微鏡から自己組織化の可能性を得ている。引き続き、プロドラッグの合成を進め、細胞内GST存在下での分解性を確保する。これまでは抗がん剤のモデル分子を使用していたが、具体的にアドリアマイシンを用いて合成を進める。プロドラッグを内包するキャリアとしては、高分子ミセルをはじめとして、pH7.4から5.0へ変化(細胞外から細胞内への移行を想定)した際の加水分解可能な結合を有するキャリアを合成し、その細胞内分解挙動をLC-MS、DLS測定から確認する。プロドラッグを保持したナノキャリアのガン細胞への効果を明らかにするため、NIH-3T3細胞(ガン細胞)を利用した細胞毒性評価を行う。培養したNIH-3T3細胞にプロドラッグを保持したナノキャリアを取り込ませ、細胞内への取り込みを培養液中に残存するナノキャリアのHPLCによる定量から、取り込み効率を算出する。その後、細胞の生存を、テトラゾリウム塩を利用した細胞生存アッセイ(タカラバイオ(株)のキットを利用)により算出する。このとき対照として、プロドラッグのみ、およびアドリアマイシンのみのケースでも行い、プロドラッグを保持したナノキャリアによる抗ガン効果について検証する。平成24年度の繰越額(約80,000円)を加え、直接経費の所要額は1,180,000円となる。この使用計画内訳は、消耗品費として900,000円、旅費(成果発表・研究調査)として200,000円、その他(機器利用料、論文校閲費)として80,000円、である。
脳外傷後の長期間運動による神経再生促進効果の研究

ラット脳外傷モデルを用いて運動による神経保護作用を調べた。脳外傷後の早期に損傷部位周囲でssDNA陽性細胞数は運動群では非運動群に比較し有意な減少を認めた。非運動群では多数のssDNAとNeuNの二重染色陽性細胞が多数であったが運動群では少数であった。外傷後の慢性期において運動群で非運動群に比較しNeuN陽性細胞数で有意な増加を認めた。外傷後の脳機能評価において運動群で有意な改善効果が認められた。運動は脳外傷後に神経保護作用を有することが示された。加えて、脳外傷後に起こる脳機能不全を運動は有意に改善する。脳外傷における脳機能不全の治療においても運動は非常に有効であることが示された。(目的)我々は脳外傷後の早期の運動が外傷局所で神経幹細胞数を増加させることを明らかにした。さらに外傷後、早期から長期にわたる運動が脳外傷後に出現する神経幹細胞から成熟神経細胞への分化・生存・維持を促進し、脳外傷後に起こる脳障害や記憶障害を改善するであろうと考えた。本研究では1長期にわたる運動が及ぼす脳外傷部局所の神経再生を明らかにする。2長期にわたる運動による神経再生に伴う記憶学習の改善効果を明らかにする。3長期にわたる運動による神経再生と記憶学習の改善効果の機序を蛋白レベル、遺伝子レベルで明らかにする。以上のことを組織学的、生化学的、生理学的および運動学的手法を用いて解明することを目的とする。(方法)Pneumaticcontrolinjury device(現有機器)を用いてWistarラット(10週齢♂)の大脳表面に脳外傷を与えた。その後、強制運動としてトレッドミル負荷を1日、3回(1回/5分)、15分/1日加えた。運動群、運動後通常飼育群及び非運動群を屠殺し、損傷部位の中心より半径2.5mmの範囲から組織を取り出し、BIOXYTECH®MDA-586 (OxisResearch)を用いて過酸化脂質量(各群n=6)を測定し、運動期間の違いによる脳外傷後の過酸化脂質抑制効果を測定した。運動群において有意な過酸化脂質量の低下が認められた。さらに得られた組織切片を用いて8-OHdG及び4-HNEなどの過酸化脂質のマーカーの免疫染色、及びアポトーシスを測定した。運動群では非運動群に比較して陽性細胞数が有意に減少し、運動群で酸化ストレスが少ないことが証明された。運動群において有意な過酸化脂質量の低下が認められた.。運動群では非運動群に比較して脳機能の改善効果が認められた。さらに損傷周囲では神経幹細胞の有意な増加がみられた。(考察)脳外傷後の長期運動は損傷後に発生する酸化ストレスを減少させ神経細胞死を抑制する。さらに神経幹細胞の増加促進効果に働き脳機能改善効果を有することが示された。

さらに外傷後、早期から長期にわたる運動が脳外傷後に出現する神経幹細胞から成熟神経細胞への分化・生存・維持を促進し、脳外傷後に起こる脳障害や記憶障害を改善するであろうと考えた。本研究では(1)長期にわたる運動が及ぼす脳外傷部局所の神経再生を明らかにする。(2)長期にわたる運動による神経再生に伴う記憶学習の改善効果を明らかにする。(3)長期にわたる運動による神経再生と記憶学習の改善効果の機序を蛋白レベル、遺伝子レベルで明らかにする。以上のことを組織学的、生化学的、生理学的および運動学的手法を用いて解明することを目的とする。(方法)Pneumaticcontrolinjury device(現有機器)を用いてWistarラット(10週齢♂)の大脳表面に脳外傷を与えた。その後、強制運動としてトレッドミル負荷を1日、3回(1回/5分)、15分/1日加える。トレッドミルの運動期間として損傷後60, 90, 120日間強制運動を行った運動群(各群n=40)を作製した。さらにそれら運動群に対して分裂細胞検討のための5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU)投与を1日2回行った。運動終了後直ちにラットを屠殺し、PBS及び4%パラフォルムアルデヒドにて脳を還流固定し、脳を取り出し、浸漬固定を3日間行い、損傷部位の中心より20μmの連続切片を作製した。連続切片を20枚ごとにヘマトキシリン・エオジン(HE)染色を行い、大脳皮質傷害部位の組織学的変化を確認した。実験計画に従って概ねに進行していると考えられる。実験計画に従って概ね重畳に進行していると考えられる。長期運動による記憶学習の効果および神経再生の促進効果を調べる。長期外傷モデルを順次作製し、記憶学習の効果や組織学的変化の確認を早急に行う。さらにそれらに伴い成長因子の誘導効果を調べる。長期運動の外傷モデルを作製し、それらによる記憶学習の回復効果を明らかにし、さらに神経再生促進効果及び成長因子の発現誘導効果を明らかにするために研究費を使用する。長期外傷モデルを作製し、それらの記憶学習の回復効果を明らかにし、さらに同時に神経再生促進効果及び成長因子の発現誘導効果を明らかにするための研究費に使用する。