2018年に成立した改正健康増進法、東京都受動喫煙防止条例では、飲食店等に加熱式タバコ専用室を設置すれば飲食しながらの使用が容認された。そのため、そのような飲食店で働く従業員への受動喫煙による健康影響が懸念される。本研究の目的は、①加熱式タバコによる室内空気の汚染(受動喫煙)の証明、②汚染物質の種類と濃度を明らかにすることである。その結果をもとに、室内での使用を禁止する社会規範の醸成と法・条例の整備に繋げ、加熱式タバコの受動喫煙による非喫煙者の健康影響を防止すること、加熱式を含むタバコ製品を使用できない場所を増やすことでタバコ離れを促進させることを最終的な目的としている。
5 0 0 0 トリチウム障害低減法、特に有機結合型トリチウムの除去促進法の開発
トリチウム水1回曝露の急性影響に関してはマウスを用いた実験により自由水の代謝を高めることにより体内よりのトリチウムの排泄促進とそれに伴う各種生物学的影響の低減を観察し報告してきた。しかし体内に取り込まれたトリチウム水は有機結合型トリチウムに置き換えられたり、また食物等を介し有機結合型トリチウムの状態で体内に摂取される可能性もある。有機結合型トリチウムはトリチウム水と異なり一度体内に取り込まれると生物学的半減期が長く体内からの排泄が遅いことが知られている。また有機結合型トリチウムによる被曝に関する影響低減法の系統だった研究はほとんどされていない。そこで本研究では自由水トリチウムだけでなく有機結合型トリチウムの体内動態を変化させることにより被曝影響の低減化を検討した。これまでの実験結果を踏まえB6C3F1マウスを使用した。1)マウスに経口的にトリチウムラベルのアミノ酸、脂肪酸、ヌクレオシドすなわち3H-リジン、3H-パルミチン酸、3H-チミジンを投与した。2)排泄促進処理としては治療薬として幅広く使用され安全性の確立している甲状腺ホルモンのサイロキシンあるいはカテコラミンの一種エピネフリンを連日投与した。3)上記マウスを専用ラック内で飼育し、経時的に新鮮尿を採取し、尿中トリチウム濃度を測定した。また10日後に屠殺解剖し、各臓器を摘出、サンプルオキシダイザーで処理し臓器中のトリチウム濃度を比較した。その結果、尿中トリチウム濃度は、軽減化傾向にあったが有意ではなかった。一方、サイロキシン、エピネフリンいずれの処置群でも、脾臓、腎臓、大腿骨、筋肉中などの臓器中のトリチウム濃度が低下していた。したがって、これら代謝亢進剤により有機結合型トリチウム対外排泄の促進が図れる可能性が示唆された。
注意欠如多動性障害(以下、ADHD)は近年一般社会に広く知られるようになり、成人になってはじめてADHDと診断される事例が増えている。ADHDは、不注意、多動性および衝動性の3主症状を認める疾患であり、発達障害の中で唯一薬物療法が奏功する。本邦では服薬下の自動車運転について罰則の対象となっており、添付文章において運転は禁止されている。本研究の目的は、ドライビングシミュレータを用いて、疾患および薬剤が運転に与える影響の要因を分析することである。本研究成果により、薬剤と運転の矛盾が解消され、ADHD患者が根拠のない社会的制限を受けることなく、安心して薬物療法を受けることができる社会を目指す。
2 0 0 0 NDBデータ利活用促進に向けた教育プログラム開発に関する研究
NDBは世界にも例のない悉皆性の高い医療保険のデータベースであるが、そのデータ構造が複雑であり利活用が進んでいない。申請者は先行研究として、データ構造の理解促進を目的に、実際のNDBに格納されているデータの個票と同じ形式で作成したダミーデータで構成される練習用データセットを開発する研究を実施している。本研究では、①練習用データセットを活用した教材及び②ミニテストによる自己チェックシステムを含む教育プログラムを開発する。そして、研究期間中に実際に受講してもらい、ミニテストやアンケートを行う。その後、これらの結果を用いて開発したプログラムの学習効果を測定する。
2 0 0 0 内因性変異原メチルグリオキサールの生体影響に関する研究
メチルグリオキサール(MG)は食品中等に含まれる環境変異原であると同時に、生体内で糖や脂質から生成する内因性の変異原である。よって、人の発癌にMGが関与している可能性がある。さらに、糖尿病においてもMGの関与が疑われている。糖尿病患者の血管内壁等にはadvanced glycation endoproduct(AGE)が蓄積されることが知られているが、このAGE生成反応において反応中間体としてMGが関与しているためである。MGは反応性に富んだ物質であり、in vitroで蛋白質やDNAに対して結合することが報告されているが、詳細な生体影響については明らかにされていない。そこで、MGの生体影響、特にDNAに対する影響を明らかにすることを目的とし、哺乳動物細胞(サル由来のCOS-7細胞)におけるMGの変異誘発能について検討することにした。COS-7細胞において生じた突然変異を解析するために、サプレッサーtRNA遺伝子(supF遺伝子)を含有するプラスミドpMY189を用いた。MG処理したプラスミドをCOS-7細胞にトランスフェクションし、細胞内で複製されたプラスミドを回収した。続いて、回収したプラスミドをsupF遺伝子変異のインジケーターの大腸菌であるKS40/pKY241株に導入し、supF遺伝子上の変異頻度を調べた。さらに、変異体を単離し、supF遺伝子の配列解析を行った。その結果、MG処理による変異率は処理濃度に依存して増加した。また、MGは塩基置換変異及び欠失変異を高頻度に誘発した。誘発された塩基置換変異の9割がG:C塩基対における変異であり、特にG:C→C:G及びG:C→T:A変異が高頻度に検出された。従って、生体内におけるG:C→C:G及びG:C→T:A変異の誘発にMGが関与している可能性が示唆された。
2 0 0 0 OA レプトスピラ症の感染成立から重症化に至るまでのメカニズムの解明と予防方法の開発
- 著者
- 齋藤 光正 飯田 健一郎 Villanueva Sharon Y. A. M. 麻生 達磨 宮原 敏 尾鶴 亮 金丸 孝昭 瀬川 孝耶 吉村 芳修 池尻 真美 荒牧 夏美 日高 悠介 Chakraborty Antara Widiyanti Dian Muslich Lisa Tenriesa Amran Muhammad Yunus Gloriani Nina G. 小林 好江 福井 貴史 増澤 俊幸 柳原 保武 吉田 眞一
- 出版者
- 産業医科大学
- 雑誌
- 基盤研究(C)
- 巻号頁・発行日
- 2013-04-01
レプトスピラ症の感染成立から重症化(とくに黄疸発症)に至るまでの病態メカニズムについて次のような新知見が得られた。レプトスピラは、皮膚の角化層が失われると表皮細胞間(あるいは細胞内)を通過して皮下まで侵入し感染が成立する。感染初期は皮下脂肪組織の血管内に定着し増殖する。やがて増殖の場は肝臓が主体となる。肝臓のディッセ腔に達したレプトスピラは肝細胞間に侵入を始め、細胞間接着を剥がして毛細胆管の構築を破壊する。その結果胆汁排泄障害を来たし、黄疸が生ずる。したがって、血管内定着、肝細胞侵入の際の標的分子が明らかになれば、それらのアナログにより重症化への進展を阻止できることが期待できる。
2 0 0 0 OA 秒速10km超での固体衝突実験と惑星大気形成過程への応用
- 著者
- 門野 敏彦 重森 啓介 弘中 陽一郎 佐野 孝好 藤岡 慎介 境家 達弘 杉田 精司 黒澤 耕介 大野 宗祐 松井 孝典 中村 昭子 荒川 政彦 近藤 忠 藪田 ひかる
- 出版者
- 産業医科大学
- 雑誌
- 基盤研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 2008
高出カレーザーを用いてサブミリメートルサイズの弾丸および平板飛翔体を加速した.従来の加速方法ではこのサイズの飛翔体は秒速数kmまでしか加速できなかったが,本研究では秒速10km以上(最高秒速60km)に加速することに成功した.この技術を使って岩石標的に対して超高速度衝突実験を行い,衝突によって発生する高圧状態での岩石物質の状態方程式,高圧から解放後に発生する蒸気の組成や熱力学状態,クレーターサイズ,放出破片,クレーター深部の状態,など,これまで全く実験的データの無かった未知領域での知見を数多く得ることが出来た.
1 0 0 0 OA ストレス関連疾患における予防薬及び治療薬としてのポリフェノールの有効性の基礎解析
交感神経系モデルとしての培養ウシ副腎髄質細胞を用いて、ストレス軽減効果の有る予防薬や気分障害の治療薬として適用できる可能性があるポリフェノールを選定した。アピゲニン、オーラプテン、イカリソサイドAはニコチン性アセチルコリン(ACh)受容体刺激よるカテコールアミン(CA)分泌と細胞内へのCa、Naイオン流入を濃度依存性に抑制した。アピゲニンとルテオリンはチロシン水酸化酵素(TH)活性を濃度依存的に抑制した。イカリソサイドAはACh刺激によるCA生合成やTH活性を濃度依存的に抑制した。アピゲニンとイカリソサイドAはイオンチャネルの機能を阻害してCA神経系の機能を抑制することが示唆された。
悪性グリオーマは中枢神経系に原発する悪性の腫瘍で種々の治療法が試みられているが、予後不良のまま残されている。患者においてはグリオーマに対して免疫反応が誘導されるという報告はあるものの、免疫療法のみでグリオーマを治療するのは困難である。グリオーマに対して免疫療法が成功しない原因として、担癌生体では免疫反応が抑制されているためと考えられている。したがって、担癌生体における免疫抑制機構を解明し、免疫抑制状態を改善することにより、有効な抗グリオーマ効果が期待される。我々はグリオーマに対する免疫反応の機構を解析している際にグリオーマとマクロファージを共培養すると、マクロファージから大量のPGが産生されることを見出した。さらに、このマクロファージでは腫瘍免疫に重要なIL-12,TNF等のサイトカイン産生が低下していることから、グリオーマがマクロファージに作用して、PG産生を誘導し、免疫抑制状態を引起こすという仮説を提唱した。今回、中枢神経系のマクロファージとしてのミクログリアを用いて、免疫反応におけるミクログリアの役割と担癌状態における免疫抑制機構を解析し、次の点を明らかにした。(1)マウス脳内より分離したミクログリアをグリオーマと共培養することにより、ミクログリアが大量のPGを産生した。一方、TNFの産生は抑制された。(2)PG合成酵素をKOしたマウス由来のミクログリアはPGを産生しなく、TNF産生も抑制されなかった。(3)PG合成酵素をKOしたマウスでは腫瘍の増殖も抑制され、有効な免疫反応が誘導された。以上より、ミクログリア由来のPGが免疫反応を抑制すること、またPG産生をコントロールすることにより、腫瘍に対する宿主の抵抗性を誘導できる可能性が明らかにされた。
神経系及び神経伝達物質が免疫系のみならず、骨代謝へも影響を与えている事が近年報告されている。我々は、関節リウマチ患者炎症性滑膜の樹状細胞にドパミンが豊富に存在する事、ドパミンD1様受容体阻害薬が滑膜炎症及び関節破壊を抑制しうる事をSCIDマウスを使ったヒト関節リウマチモデルにおける検討で明らかにし、更にはドパミンD2受容体シグナルが細胞内cAMP-c-Fos-NFATc1を抑制する事で 破骨細胞形成を抑制する事を報告しており、神経伝達物質が、関節リウマチの新規治療方法となり得る可能性が考えられる。本研究では、神経伝達物質による関節リ ウマチに対しての新規治療法の開発を目的とする。
手術侵襲・麻酔薬が、自然免疫において中心的な役割を持っている食細胞(単球・マクロファージ、好中球)の機能に与える影響を検討することが今回の研究目的である。食細胞の機能活性化はミトコンドリアによるエネルギー産生によるところが大きい。ミトコンドリアの呼吸鎖により産生されるATPは、食細胞機能を活性させることが近年報告されている。そこで、ミトコンドリアのエネルギー産生、活性化、形態に与える手術侵襲・麻酔薬の影響を検討することにした。麻酔薬が単球、好中球のミトコンドリア機能に与える影響について検討した。様々な濃度の局所麻酔薬(リドカイン、メビバカイン、ブプバカイン、ロビバカイン)とともに、健常成人から採取した末梢血から分離した単球、好中球を数時間培養した。培養後、貪食能、細胞内ATP濃度測定、蛍光標識されたマーカーによるミトコンドリア機能評価、ミトコンドリア形態評価をおこなった。リドカインは、貪食能を有意に低下させた。更に、リドカインは、細胞内ATP濃度や、ミトコンドリア膜電位をコントロールに比べて、有意に低下させ、アポトーシスをひきおこした。他の局所麻酔薬は、このような作用は認められなかった。リドカインは、ミトコンドリア機能を低下させて、自然免疫を抑制する作用があることがわかった。更に、静脈麻酔薬について、同様の研究を行った。プロポフォールは、濃度依存性に好中球ミトコンドリア機能を低下させる傾向が見られたが、有意な差は認められなかった。また、手術中の胸部硬膜外麻酔により、上腹部開腹術で、周術期の自然免疫能低下を抑制するかどうか調べた。手術侵襲により、TNF産生能、貪食能は有意に低下したが、殺菌能は低下しなかった。胸部硬膜外麻酔でも、全身麻酔と同様に、手術侵襲による自然免疫能低下がおこった。好中球アポトーシス及びミトコンドリア機能に関しては、個人差が大きく、現在も研究中である。
1 0 0 0 OA 冷感アロディニアに対する新たな鎮痛薬開発を目指したTRPM8受容体抑制機序の解明
難治性の神経障害性疼痛の症状の一つである冷感アロディニアに対する新たな鎮痛薬として、TRPM8受容体をターゲットにした薬物開発に貢献するため、神経障害性疼痛に対する鎮痛薬として使用されているデュロキセチンを含むいくつかの抗うつ薬のTRPM8受容体に対する影響を電気生理学的に解析した。抗うつ薬は濃度依存性にTRPM8受容体機能を可逆阻害的に抑制し、これらの抑制効果はPKCを介さないものであった。また、TRPA1に対するガバペンチンの影響解析も行い、一部PLCを介してガバペンチンがTRPA1機能を増強させることを発見した。これらの結果はTRPM8受容体機能抑制機序を解明する鍵になると考えられる。
1 0 0 0 OA Hippo経路制御因子および破綻シグナルの検索
1 0 0 0 OA 温熱療法と高気圧酸素治療の2者併用による化学療法、放射線治療の増感効果の検討
1 0 0 0 OA 光線過敏症におけるナイアシンを介した皮膚免疫応答の解明
1.フォスファチジルコリンとコレステロ―ルとを用い,ロータリーエバポレータ(Haake-Buckler社)にてCL2MDPリポソームを作製した.2.CL2MDPをラットの気管内に投与して肺胞内MFを枯渇させた群とCl2MDPを含まないリポソームを気管内投与した群とにわけて,エンドトキシンによる肺血管透過性の変化について調べた.エンドトキシンの腹腔内投与による肺血管透過性亢進はCl2MDP投与群において抑制されることをエンドトキシン投与後24時間目に^<125>Iと^<51>Crを用いたdouble isotope methodで肺血管外水分量を測定することで確認した.3.次にCl2MDPを血管内投与した場合,肺胞MFの数には影響を与えず,血管内MFはほぼ完全に枯渇する事を確認した.しかしエンドトキシンの腹腔内投与による肺血管外水分量の増加は,気管内投与した場合と逆にCl2MDP投与群おいてコントロール群に比較して高度であった.4.今回の実験においてエンドトキシンショック時の肺障害には肺胞マクロファージが強く関与していることが示唆されたが,Cl2MDPを全身投与することによってエンドトキシンによる肺血管外水分量の増加が増強されたことの理由は不明である.現在,血中のサイトカインやエンドトキシンの動態,またマクロファージ以外の細胞の関与について研究中である.
この研究の目的は脱水(体重の約4%、血漿浸透圧約10mosmol/kg上昇)により強い口渇を誘発させた被験者を頚下浸水させ血漿浸透圧および液性因子(アンギオテンシン,ADH,ANP等)等のいわゆる"細胞性の因子"と血漿量や圧受容器へのインプット(いわゆる"細胞外性の因子")を経時的に測定し,これらのパラメーターと飲水量及び口渇の消失との相互関係を解析し、ヒトの飲水行動に関与する因子の度合を解明することであった。その結果この実験方法は安全で当初の予想どうり、浸水する事により、ヒトの口渇感が減退する事が確認された。体重の3-4%の減少および血漿浸透圧を10mosmol/kg上昇させるような脱水条件では、ヒトは著しい口渇感を覚える。飲水をさせずに頚下浸水を続けた脱水状態の被験者でも口渇感は消失したことから、飲水行動に伴う咽頭反射(咽頭受容器)や、胃の膨満感(胃内受容器)はこの実験系から除外することが出来、これらがヒトの口渇感の軽減には大きな役割を果たしていないことは明確になった。脱水状態の被験者の頚下浸水中には口渇感は減弱するにもかかわらず、血漿浸透は高値(^+10mosmol/kg)を保っていた。したがって浸透圧が高いままでも中枢は口渇感を減弱させることになる。つまり細胞性の因子はここでは関与していないことになる。さらに脱水時には頚下浸水中も血漿量が高値を保ったままであった。これは脱水状態では尿量が増加しないにもかかわらず、頚下浸水による体液の移動は有効に作用していたことを意味する。その結果脱水状態での頚下浸水中は容積受容器がより多く刺激されていたことが推察される。つまり細胞外性の因子が口渇感の減弱および飲水量の低減を惹起させる主な因子であることが判明した。結論として頚下浸水中に見られる口渇感および飲水行動を減弱させる機序としては、細胞外性の因子が大きな役割を果たしていることが判明した。
1 0 0 0 心因性発熱の機序解明のための臨床および基礎研究
ストレス性体温上昇反応の機序を解明するために以下の実験を行なった.(1)発熱の主要媒介物質であるプロスタグランディンE2(PGE2)による発熱反応に関与する脳内部位調べるために,EP3受容体ノックアウト(KO)マウスとワイルドタイプ(WT)マウスにリポポリサッカライド(LPS)10μg/kgを腹腔内注射し,2時間後の体温と,Fos-like immunoreactivityの発現する脳内部位を比較した.LPS投与2時間後,WTマウスでは約1℃の発熱を生じたが,EP3受容体KOマウでは発熱は生じなかった.WTマウスでは脊髄中間質外側核(IML)に多くのFos陽性細胞が見られたが,EP3受容体KOマウスではほとんど見られなかった,延髄孤束核,視索前野腹内側部(VMPO),室傍核,後部視床下部,中脳水道周囲灰白質,青斑核,raphe pallidus nucleus(RPa)では,両マウスともに多くのFos陽性細胞が見られた.(2)心理的ストレスによる体温上昇反応時にLPS発熱反応に関与する脳内部位(VMPOとRPa)が活性化されるかどうかをラットを用いて検討した.ケージ交換ストレスを加えると,体温はケージ交換20分後に0.9℃上昇した.ケージ交換1時間後,Fos陽性細胞はRPaには発現したがVMPOでは観1察されなかった.(3)ヒトの心因的ストレスによる体温上昇反応にPGE2,サイトカインが関与するかどうかを検討する1目的で,当科を受診した心因性発熱患者15名で,(1)アスピリン660mgを1日2回服用した時の体濫と,服用しない時の体温を比較したが,アスピリンを内服しても体温は低下しなかった.(2)高体温1時(平均腋窩温37.6℃)と体温が正常範囲内の時(36.8℃)とで,発熱性サイトカイン(IL-1,IL-6,MIP-1α,)と解熱性サイトカイン(IL-10)の血中レベルを測定し比較したが,両群で差はなかった.(3)これらの患者に選択的セロトニン再取込み阻害薬である塩酸パロキセチンを4週投与したところ,腋窩温は37.6±0.2℃から36.8±0.2℃へと有意に低下した.したがって心理的ストレスによる体温上昇にはVMPO,サイトカイン,PGE2は関与せず,遷延化した1高体温には脳内セロトニン系の機能低下が関与すると考えられる.
1 0 0 0 OA 遺伝子改変動物を用いた疼痛ストレスにおける脳内生理活性物質の分子基盤の解明
下垂体後葉ホルモンの一つであるオキシトシン (OXT)は疼痛調整に関与していることが示唆されている。本研究の目的は、OXT-単量体赤色蛍光タンパク1 (mRFP1)トランスジェニックラットを用いて、急性ならびに慢性炎症・疼痛モデルラットを作製し、視床下部・下垂体後葉・脊髄におけるOXT-mRFP1融合遺伝子の発現動態を可視化・定量化し、OXTの役割を検討した。その結果、急性および慢性疼痛・炎症モデルラット、いずれにおいても下垂体後葉系におけるOXTの産生・分泌の亢進および視床下部室傍核-脊髄経路のOXT系が活性化しており、温痛覚の感受性に関わっていることが示唆された。
1 0 0 0 OA 低病原性寄生蠕虫を用いた自己免疫疾患の予防・治療に関する実験的研究
炎症性疾患に抑制作用をもつ寄生虫を複数比較し、抑制効果に必須の因子を見出すことを目指した。腸管寄生線虫Heligmosomoides polygyrus (Hp) とマンソン住血吸虫(Sm)のマウス実験的1型糖尿病(T1D)抑制効果はSTAT6とIL-10二重欠損下においても観察できた。その際膵リンパ節や脾臓マクロファージが非典型的なM2様活性化を受けており、抗糖尿病効果に関与している可能性が考えられた。一方Smのコラーゲン関節炎抑制効果はSTAT6に依存していた。本成果により蠕虫の抗炎症機構の一端が解明された。将来の低病原性寄生蠕虫を用いた炎症性疾患治療法開発への貢献が期待される。