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ラット坐骨神経結紮モデル（SNL）は最も一般的に神経障害性疼痛の実験に用いられるモデルラットであり、運動麻痺を生じないことでも知られている。神経障害性疼痛モデルの疼痛評価にはこれまでフォンフレイテスト（機械的アロディニア評価）と熱刺激回避テストが用いられてきた。しかしこれらのテストは臨床で用いられる神経学的検査とは全く異なる手法での評価である。神経障害性疼痛を有する患者では、両下肢の協調運動が乱れ，歩行時の下肢の動きに左右差を生じていることが多い。本研究において、私達はヒトと同様な疼痛行動や疼痛に伴う歩行障害などが実際には生じているのではないかと考え、三次元歩行解析を行いて本モデルの関節の動きや歩行時の動態解析を行った。今回の解析にはキネマトレーサーシステムを用いた。 機械的アロディニアに関するSNLの効果として術後１週間から８週間にわたり、回避行動閾値の47±6.1％の低下を認めた。ＳNLラットにおける股関節・膝関節・足関節のマーカーの矢状面の軌跡は歩行中に大きな変動を認めた。歩行中の不安定性を示す患側左股関節・膝関節の上下端の高低差は、SNLラットでほうが有意に大きかった。歩行パターンを示す、両足同時接地時間はSNLラットのほうが有意に長い結果であった。左右下肢の協調運動を評価するため、両下肢の歩行周期時間も計測した。歩行周期の左右差を示す左右比は、コントロール群のラットでは1.0±0.08と左右差がほぼないのに比較し、SNLラットでは0.62±0.15と有意に左右下肢の歩行周期が異なることが示唆された。 フォンフレイテストや熱刺激回避テストは臨床現場で使用されることのない疼痛機能評価であるが、こうした新しい三次元歩行動態解析技術を用いることができれば、神経障害性疼痛患者における疼痛行動も、定量的かつ数値化して示すことが可能になる可能性について示すことができた。従来の神経障害性疼痛モデルにおける、疼痛機能評価に関する臨床と実験モデルの大きなかけ離れについての問題点を解決し、将来的にはヒトでの機能評価にも応用できる新しい三次元歩行動態解析技術について報告し、実際のラット坐骨神経結紮モデルでのデータを示した。

オメガ3長鎖多価不飽和脂肪酸(ω-3)は海産魚や魚油に含まれる必須脂肪酸で、抗炎症効果を有することから非感染性ぶどう膜炎の有効な治療になる可能性がある。多くのぶどう膜炎でみられる獲得免疫による炎症反応は、樹状細胞（DC）、マクロファージ、およびBリンパ球を含む抗原提示細胞(APC)による抗原提示から開始され、炎症のトリガーとして重要である。これまでに我々はω-3長鎖多価不飽和脂肪酸（LCPUFA）が、実験的自己免疫性ぶどう膜炎モデル（EAU）の眼炎症を抑制することを示した。今回、ω-3によるEAUの抗炎症効果に対する APCの関与を検討し、その作用機構について解析した。 C57BL/6マウスに等カロリーに調整したω-3もしくはω-6を含有した餌で給餌し、安楽死後に回収した脾臓細胞をマイトマイシンC処理してAPCを調整した。これらをEAU誘導したマウスから単離したCD4陽性T細胞と共培養し、種々の炎症性サイトカインの発現量および3H-チミジン取り込み量を指標とした増殖能を評価した。次にω-3群のAPCをDC、マクロファージ、B細胞を含む残りの細胞群（B細胞他）に分離し、ω-3の炎症作用を担当する細胞を探索した。続いて、ω-3で賦活化したDCによる抗炎症効果を検討するため、ω-3群のDCを単離し、EAUを誘導したマウスにAdoptive transfer(養子細胞移植)し、臨床および組織学的スコアを評価した。最後にω-3がDCに直接作用して抗炎症効果を発揮するか否かを検討した。 C57BL/6由来DCとBALB/c由来CD4陽性T細胞を混合培養して混合リンパ球反応MLR(mixed lymphocyte reaction)を誘導した培養系に、代表的なω-3脂肪酸であるDHAおよびEPAを投与し、T細胞増殖能を評価した。 ω-3群のAPCは、ω-6群に比較してIFN-γ、IL-17の発現量およびT細胞増殖能を有意に低下した。その抗炎症効果はAPCから単離したマクロファージやB細胞他ではみられず、DCのみで保存された。さらに、ω-3群のDCをAdoptive transferしたEAUマウスでは、炎症スコアが有意に低下した。DHA・EPAで賦活化したDCはMLRによるT細胞増殖能を有意に抑制した。 以上より、ω-3の経口摂取によるEAUの眼炎症抑制効果は、APC、特にDCを介在して発揮されることが示された。

近年、イヌ・ネコ・フェレットといった様々な動物が愛玩動物として飼育されており、ヒトと同様に多様な感染症に罹ることが知られている。愛玩動物における感染症の治療法や診断法を確立することはOne Healthの観点でも重要で、ヒトの健康の維持に直結するような公衆衛生上重要な課題である。ネコヘルペスウイルス1（FHV-1）は猫ウイルス性鼻気管炎の原因となるヘルペスウイルスとして知られ、上部呼吸器症状や流産などを引き起こす。インフルエンザAウイルス（IAV）は人において呼吸器症状を引き起こす季節性のウイルスとして知られ、イヌ・ネコ・ブタといった様々な動物に感染することが知られている。季節性のIAV以外にも、動物の体内で生まれる遺伝子再集合体のパンデミックも問題となる。本研究では、愛玩動物に感染が認められる上記の2種類のウイルスを解析し、FHV-1の新規治療薬の提案とIAVの診断法の確立を目的とし、全2章で構成された。

Many infrastructures constructed in the period of high economic growth are currently deteriorated and need renewal / repair. Considering the future situation, new-build infrastructures should be more durable, so the use of high-strength materials capable of reducing maintenance and management costs is preferable. A suitable construction material for the future situation is an ultra-high-strength fiber-reinforced concrete (UFC). General UFCs are cured under high temperature (at 90℃ for 48 hours). Most UFC members are often made in precast-concrete factories with dedicated curing facilities. A UFC manufacturable at general ready-mixed concrete plants has been required for various constructions using cast-in-placed concrete. The study focused on the mixture design and the manufacturing method of UFC without heat-curing. The targeted strength of the UFC was 200 N/mm^2 at the concrete age of 28 days. To achieve the required performance for UFC, the experimental study was designed and conducted. The thesis consists of seven chapters, and the content of each chapter is as follows: Chapter 1 "Introduction" shows the social concern in Japan, such as the present conditions of infrastructures. In addition, the chapter summarizes the transition of high strength concrete and fiber-reinforced concrete. The research background and the purpose of this study are described in this chapter. Chapter 2 "Previous studies" shows the review of previous studies dealing with investigations on UFC. In addition, the chapter clarifies the problem of UFC manufacturing by referring to the previous studies. Chapter 3 "Mixture design", the materials and mixture proportions required for the UHPC manufacturable under ambient temperature conditions were investigated. Five types of cement and four types of powder materials were tested, as well as the fine aggregate needed to achieve proper fluidity, fiber dispersibility and strength. To achieve the appropriate flowability and adequate strength, the cement having low C_3A and high C_3S was suitable for the UHPC manufacturable at ambient temperatures. Furthermore, the mortar with W/B of 21% achieved 200 N/mm^2 at 28 days, so it can be designed as the maximum W/B for the UFC. The test result confirmed that allowable fine aggregate volume was lower than 600 kg/m^3 to obtain proper dispersion of steel fibers. Chapter 4 "Material properties and durability of hardened UFC", the hardening material properties and durability of the UFC designed in Chapter 2 were examined. The result confirmed that the UFC achieved 196 N/mm^2 at the age of 28 days. The UFC exhibited an excellent cracking strength and tensile strength which were almost equivalent strength of the conventional UFC. In addition, the UFC indicated excellent resistances to various degradation effects, such as neutralization, freezing and thawing, permeability of chloride ions, and sulfate attack. On the other hand, the UFC had low resistance to sulfuric acid and large autogenous shrinkage strain. The properties should be considered in the application of prestressed concrete owing to the loss of prestress. Chapter 5 "Manufacturing method in RMC plant" reports the manufacturing methods at the ready-mixed concrete (RMC) plant. The result confirmed that UFC can be manufactured at a general RMC plant, the equipment although mixing time varies owing to the mixer capacity. In addition, the mixing methods of steel fibers were compared. Owing to the high viscosity of the UFC, undischarged UFC from the truck was approximately 190 L, which was extremely higher than ordinary concrete (80 L). The compressive strength of UFC using several types of fine aggregate were examined. The result suggested that the evaluation of the properties of fine aggregates in the UFC is necessary for the practical use. Chapter 6 "Practical applications of UFC" verifies the applicability of UFC of at sites. The result confirmed that the mixing-load increased in proportion to the mixing volume, the maximum mixing volume was identified as 80% of the capacity of mixer. The results showed that the UFC made in a RMC plant indicated stable fresh and strength properties for a few months. Furthermore, the production of UFC with onboard mixers was tested. The result confirmed that the method reduced the material-loss during transportation. The surface-finish of UFC was also evaluated by comparing the results obtained from a soil hardness tester. Moreover, the heat curing conditions of UFC were investigated. The result confirmed that the highest temperature and the curing time for the heat curing were lower and shorter than the standard heat curing (at 90℃ for 48 hours), respectively. Chapter 7 "Conclusions" presents the remarkable conclusions in this study and further research for the practical application of the UFC.

背景：経食道心エコー図検査（TEE）は、心房細動（AF）に対する肺静脈隔離術（PVI）前の左心房（LA）および左心耳（LAA）における血栓の有無の評価を行うゴールドスタンダードな検査である。TEEは比較的安全とされているが、近年PVIに先行するTEEが食道粘膜損傷（EMI）を引き起こす可能性があることが報告された。 目的：PVIを施行したAF患者におけるTEE関連EMIの発生率とその危険因子を検討すること。 方法と結果：3D TEEプローブを用いた術前TEEと術後上部消化管内視鏡検査を受けたPVI患者262人を対象とした。TEE関連EMIは16人（6.1%）の患者（18病変）、PVI関連EMIは5人（1.9%）の患者（8病変）で認められた。TEE関連EMIは上部食道の右側と中部食道の左前側で多く認められた。1人の患者で軽度の胸部違和感を認めた。多変量解析では、高齢はTEE関連EMIの独立した危険因子であった（オッズ比1.08、95%信頼区間1.01-1.16；P=0.0274）。 結語：3D TEEプローブによるTEE関連EMIは、PVI施行患者の6.1%で認められ、高齢であることはTEE関連EMIの危険因子であった。これらの所見から、特に高齢患者においては、LA・LAAにおける血栓評価として他の画像診断を考慮する必要があるかもしれない。

Huntingtin-associated protein 1 (HAP1) is a neural huntingtin interactor and being considered as a core molecule of stigmoid body (STB). Brain or spinal cord regions with abundant STB/HAP1 expression are usually spared from neurodegeneration, whereas the regions with little STB/HAP1 expression are always neurodegenerative targets. The enteric nervous system (ENS) can act as a potential portal for pathogenesis of neurodegenerative disorders. To date, the expression of HAP1 and its neurochemical characterization have never been examined there. In the current study, we determined the expression and immunohistochemical phenotypes of HAP1 in ENS of adult rodents using Western blotting and light/fluorescence microscopy. HAP1 immunoreactivity was strongly expressed in both myenteric and submucosal plexuses of ENS. STBs were observed in the cytoplasm of most of the HAP1-immunoractive (ir) cells in ENS. In myenteric plexus, a large number of calretinin, calbindin, NOS, VIP, ChAT, SP, somatostatin, and TH-ir neurons showed HAP1 immunoreactivity. In contrast, most of the CGRP-ir neurons were devoid of HAP1-immunoreactivity. In submucosal plexus, almost all the cholinergic secretomotor neurons containing ChAT/ CGRP/ somatostatin/ calretinin, non-cholinergic secretomotor neurons containing VIP/TH/calretinin and vasodilator neurons containing VIP/calretinin express HAP1. Our current study is the first to clarify that HAP1 is highly expressed in excitatory motor neurons, inhibitory motor neurons, and interneurons but almost absent in sensory neurons in myenteric plexus. While, HAP1 is expressed in all neuronal subgroups of Meissner’s plexuses. These suggest that due to lack of putative STB/HAP1 protectivity, the sensory neurons (Dogiel type II) might be more vulnerable to neurodegeneration than STB/HAP1-expressing Dogiel type I neurons in myenteric plexus and secretomotor/vasodilator in Meissner’s plexuses. Our current results may reflect the involvement of HAP1 in modulation of excitatory and inhibitory motor neuron functions in myenteric plexus and the secretomotor and vasodilator functions of submucosal neurons. It will be of great interest to elucidate the physiological or pathological roles of HAP1 in ENS. Our current results might lay a basic foundation for future studies that seek to clarify the physiological/pathological effects of STB/HAP1 in the ENS.

We previously discovered that SPC/Fyn/Rho-kinase (ROK) pathway mediates the Ca^{2+}-sensitization of coronary arterial smooth muscle (CASM) contraction leading to vasospasm, a major cause of sudden death. Lately, we have been trying to find and develop more natural edible compounds which can treat and/or prevent the SPC-induced abnormal CASM contraction, and finally the first to discover that tangeretin (5,6,7,8,4'-prentamethoxyflavone), a natural compound extracted from citrus plants, can inhibit the SPC-induced CASM contraction both in the pretreatment and posttreatment. In porcine CASM tissues, tangeretin showed remarkable inhibitory effects on the SPC-induced contraction with modest inhibitory effects on the high K^+-depolarization-induced Ca^{2+}-dependent contraction, both in pretreatment and posttreatment at the optimal concentrations; Regarding the mechanisms, tangeretin markedly abolished the SPC-induced cell contraction through inhibiting the SPC-induced activation and translocation of Fyn and ROK from the cytoplasm to the cell membrane in cultured CASM cells, resulting in the reduction of phosphorylation of myosin light chain. Taken together, these findings indicate that tangeretin, upon pre- or post- treatment, inhibits the SPC-induced CASM contraction through suppressing the Fyn/ROK signaling pathway, thereby suggesting that tangeretin can be a potential candidate for the treatment and/or prevention of vasospasm.

右心室 (RV) の機能障害とそれに関連する不整脈は、肺動脈性肺高血圧症 (PAH) の予後の重要な決定要因として認識されている。今回心臓リアノジン受容体 (RyR2) の安定剤であるダントロレン (DAN) による右室心筋への直接的な薬理学的介入が、モノクロタリン (MCT) 誘発性PAHラットモデルにおいてRV機能障害および不整脈に対する保護効果を有するかどうかを調査することを目的とした。方法として雄の8週齢のSprague-Dawleyラットに、PAHの誘発のためにMCTを腹腔内投与した。カテコールアミンによる心室頻拍 (VT) の誘発も、単離された心筋細胞におけるRyR2を介したCa^{2+}放出特性に関連して評価された。RVの形態と機能に対する慢性的な圧力過負荷の独立した影響を評価するためには、肺動脈縮窄モデルも確立した。結果、MCT誘発PHAラットモデルでは、RV肥大、拡張、および機能低下が観察され、MCT誘発2か月後の生存率は0%であった。対照的に、慢性DAN治療はこれらすべてのRVパラメータを改善し、生存率を80%に増加させた。慢性的なDAN療法はまた、RyR2からのカルモジュリンの解離を防ぎ、それによってMCTによって誘発された肥大したRV心筋細胞におけるCa^{2+}スパークと自発的なCa^{2+}トランジェストを抑制した。エピネフリンは、MCT誘発性PAHのラットの50%以上でVTを誘発したが、慢性DAN治療によってVTの完全に抑制した。以上よりDANによるRyR2の安定化は、PAHに関連するRV機能障害および致命的な不整脈の発症に対する新しい治療薬としての可能性を秘めている。

転写因子CCAAT/enhancer-bringing protein beta（C/EBPβ）は、IGF-binding protein-1（IGFBP-1）やprolactin（ERL）遺伝子のプロモーターおよびエンハンサー領域において、転写活性マーカーであるHistone-H3 lysine-27 アセチル化(H3K27ac)を誘導するパイオニア因子であり、ヒト子宮内膜間質細胞（ESC）の脱落膜化に貢献することを我々はこれまでに報告している。パイオニア因子の一部はヒストンアセチルトランスフェラーゼ（HAT）活性を有するコファクターと複合体を形成することで機能する。我々は、C/EBPβと共役するHATタンパクとしてp300を同定しているが、それ以外のコファクターについては不明である。Peroxisome proliferator-activated receptor gamma comma coactivator 1-α（PGC-1α）はH3K27acを制御することが知られている転写共役因子である。PGC-1αはESCでも発現しているが、脱落膜化におけるPGC-1αの機能は不明である。そこで、PGC-1αがC/EBPβの転写共役因子として働き、脱落膜化過程においてH3K27ac誘導に関与しているのではないかと考え検討した。脱落膜化を誘導するためにESCをcAMP存在上で培養した。cAMPによるIGFBP-1およびPRLの発現上昇はPGC-1αのノックダウンにより抑制された。また、cAMPはIGFBP-1およびPRLのプロモーターとエンハンサー領域に存在するC/EBPβ結合部位へのPGC-1αとp300のリクルートを増加させた。さらに、PGC-1αをノックダウンするとC/EBPβとp300に結合、およびH3K27acレベルが低下したことから、PGC-1αはこれらの領域でC/EBPβおよびp300とヒストン修飾複合体を形成することでH3K27ac誘導に関与していることが示された。さらにPGC-1αの発現制御機構を調べるために、C/EBPβを上流因子として着目した。PGC-1αのエンハンサー領域へのC/EBPβの結合はcAMPで増加した。また、これらのエンハンサーをゲノム編集により欠失させた細胞ではPGC-1αの発現が減少したことから、C/EBPβは我々が見出したエンハンサー領域に結合することでPGC-1αの発現を上昇させると考えられた。以上より、PGC-1αはC/EBPβの新規エンハンサーへの結合によって発現誘導されること、また、C/EBPβとp300と共にヒストン修飾複合体を形成して、IGFBP-1およびPRLのプロモーターとエンハンサーにエピゲノム変化を引き起こすことで脱落膜化に貢献していることがわかった。

Pandemic influenza virus A(H1N1)pdm09 infection occurred in healthy children and young adults, but asthmatic patients presented more rapid progression of respiratory distress and plastic bronchitis. To investigate the pathogenesis of worsening respiratory symptoms after A(H1N1)pdm09 infection, we focused on matrix metalloproteinase‐9 (MMP‐9) and tissue inhibitor of metalloproteinases‐1 (TIMP‐1). MMP‐9 and TIMP‐1 levels in bronchoalveolar lavage fluid and serum from mice with and without asthma were evaluated after A(H1N1)pdm09 or seasonal A(H1N1) infection. MMP‐9 levels were more elevated in Asthma/A(H1N1)pdm09‐infected mice than in non‐Asthma/A(H1N1)pdm09‐infected mice on both 3 and 7 days post‐infection. Immunohistochemical findings in this pneumonia model showed that MMP‐9 and TIMP‐1 positive cells were observed in blood vessels and bronchus of lung tissue in severe pathological findings of pneumonia with asthma. Microscopically, shedding cells and secretions were conspicuous in the trachea on days 3 and 7 postinfection, in the A(H1N1)pdm09‐infected mice with asthma. Our results suggest that MMP‐9 and TIMP‐1 expressions are related to severe pneumonia in the A(H1N1)pdm09 infection with asthma, leading to cause epithelial cell shedding.

ミエリン関連糖蛋白 (myelin-associated glycoprotein: MAG) は，神経組織の髄鞘に局在する膜貫通糖蛋白であり，MAGに対するIgM型自己抗体 (MAG抗体) を有する患者では脱髄性末梢神経障害をきたす．末梢神経には血液神経関門 (blood-nerve barrier: BNB) があるために，通常は免疫グロブリンなどの大きな分子が神経内に侵入することはできない．しかし，MAGニューロパチー患者から採取した腓腹神経内有髄神経線維の髄鞘にはMAG抗体が沈着しており，MAG抗体はBNBを通過していることが想定される．MAG抗体のBNB通過機序を明らかにすることを目的に，MAGニューロパチー患者血清，ヒトBNB構成内皮細胞株と周皮細胞株，MAGニューロパチー患者から採取した腓腹神経検体を用いて解析を行った．MAGニューロパチー患者血清を作用させた内皮細胞に対して，全RNAトランスクリプトーム解析と免疫染色を用いたハイコンテントイメージング解析を行い，NF-κBの活性化とTNF-αの発現増加を確認した．次に内皮細胞と周皮細胞を共培養したBNB in vitroモデルで透過性を解析した． MAGニューロパチー患者血清を作用させた結果，10 kDaデキストランやIgGの透過性を変化させることなく，IgMやMAG抗体の透過性を亢進させ，TNF-αの中和抗体を添加することでIgMやMAG抗体の透過性は抑制された．電子顕微鏡による観察ではMAGニューロパチー患者の腓腹神経内でBNBを構成する微小血管の密着結合は保たれており，内皮細胞内に多数の小胞が確認された．MAGニューロパチー患者では，MAG抗体はBNB構成内皮細胞の自己分泌TNF-αの増加を介して内皮細胞質内をトランスサイトーシスの機序により通過していることが示唆された．TNF-α阻害薬は既存の薬剤であり，本研究結果から，TNF-α阻害薬によるMAGニューロパチー患者への新たな治療戦略が期待される．

本研究の目的は、皮膚潰瘍モデルマウスにおいて、凍結保存した他家線維芽細胞シートの治療効果を検討することである。他家細胞シートの凍結保存が可能であれば、様々な疾患への応用が可能であり、大幅なコストダウンによる再生医療の普及に貢献できると考えられる。本研究では、3Dフリーザーを用いて線維芽細胞シートの凍結を行った。凍結融解した線維芽細胞シートは、非凍結線維芽細胞シートと比較して、細胞生存率は約80であり、vascularendothelial growth factor VEGF ）、hepatocyte growth factor HGF）、stromalderived factor 1α SDF1αの培養上清中の濃度が50％以上で、transforminggrowth factor β1 TGFβ1の分泌能は同等であった。皮膚潰瘍モデルマウスにおいて、非凍結線維芽細胞シート群と凍結融解した線維芽細胞シート群の間で、自家細胞、他家細胞のどちらも創傷治癒率に差はなかった。また、血管新生の程度も同等であった。治癒組織におけるCD3陽性細胞数は、自家線維芽細胞シート群と比較して他家線維芽細胞シート群で多く見られた。しかし、病理組織学的には、凍結融解した他家線維芽細胞シート群の線維化、新生血管密度、創傷治癒速度は、非凍結他家線維芽細胞シート群に比べて凍結融解した自家線維芽細胞シート群に類似していた。これらの結果から、凍結融解した他家線維芽細胞シートが難治性皮膚潰瘍に対する有望な治療オプションとなる可能性が示唆された。

細胞シート移植治療の普及には利便性の高い細胞シートの保存方法の開発が不可欠である。細胞シートから分泌される成長因子によって創傷治癒は促進されると考えられてきたため、その保存には細胞生存率が重要視されてきた。そのため、積層線維芽細胞シートの乾燥保存に関する検討はこれまでにない。本研究では、乾燥保存した積層線維芽細胞シート（Dryシート）を開発し、糖尿病マウス全層皮膚欠損モデルでの創傷治癒促進効果を検証した。 マウスの尾から単離した線維芽細胞を用いて、積層線維芽細胞シート（Livingシート）を作製した。Livingシートを風乾させ、Dryシートとした。Livingシートに凍結解凍操作を繰り返してFreeze-thaw（FT）シートとした。各シートを培地に浸漬して溶出液とし、各溶出液中の成長因子を測定した。Vascular endothelial growth factor（VEGF）とhepatocyte growth factor（HGF）はDryシートとLivingシートで検出したのに対し、fibroblast growth factor-2（FGF-2）とhigh mobility group box 1（HMGB1）はDryシートのみで検出した。FTシートではこれらの成長因子をほとんど検出しなかった。細胞シートの溶出液を添加して線維芽細胞を培養し、溶出液の生理活性を線維芽細胞増殖試験で検討した。DryシートはLivingシートと比べ、細胞増殖と成長因子産生量を有意に促進し、FGF-2中和抗体で阻害すると、この細胞増殖反応は抑制された。糖尿病マウス全層皮膚欠損モデル（C57BL/6N）において、自家及び他家（C3H/He）の線維芽細胞から作製したDryシート貼付群は無治療群に比べ、創の閉鎖を有意に促進した。Dryシートは常温（23℃）よりも冷蔵（4℃）での保存安定性に優れ、少なくとも4週間の冷蔵保存ではDryシートのFGF-2の減少を認めなかった。 以上から、DryシートはFGF-2の放出という新たな作用機序で創傷治癒を促進することが明らかになった。他家細胞から作製されたDryシートは、創傷治癒を促す再生医療において新たな扱いやすい被覆材であることが示唆された。

Fertility decreases during aging in human and bovine females, but the exact pathophysiological mechanisms in the oviducts and uteri are not clarified yet. Anti- Müllerian hormone (AMH) is a glycoprotein that belongs to the transforming growth factor -β superfamily. Plasma AMH concentration can predict the fertility of adult female goats, ewes, cows, and women via unknown physiological mechanisms. This thesis study attempted to clarify whether AMH, and the main receptor for AMH, AMH receptor type 2 (AMHR2) have important roles for the age-related infertility. In first, I investigated whether the primary receptor for AMH, AMHR2, is expressed in bovine oviducts and endometria. Reverse transcription polymerase chain reaction (RTPCR) detected expression of AMHR2 mRNA in oviductal and endometrial specimens. Western blotting and immunohistochemistry were performed to analyse AMHR2 protein expression using anti-bovine AMHR2 antibody. Immunohistochemistry revealed robust AMHR2 expression in the tunica mucosa of the ampulla and isthmus, as well as in the glandular and luminal epithelium of the endometrium. The number of AMHR2-positive fibroblasts increased, suggesting the presence of fibrosis in the oviducts and uteri of old cows. AMHR2 mRNA (measured RT-qPCR) and AMHR2 protein expression in these layers did not significantly differ among oestrous phases in adult Japanese Black (JB) cows (P>0.1). In addition, AMHR2 mRNA and protein expression in these layers did not differ Among old Holsteins (mean (±SEM age 91.9±6.4 months ) and young (26.6±0.8 months) and old (98.8±10.2 months) JB cows. Therefore, AMHR2 is expressed in bovine oviducts and endometria. Other important hormones for endocrinological regulation have paracrine and autocrine roles. Therefore, in the next study, I investigated whether bovine oviducts and endometria produce AMH. RT-PCR and western blotting detected AMH expression in oviductal and endometrial specimens. Immunohistochemistry revealed robust AMH expression in the ampulla and isthmus epithelia, and the glandular and luminal endometrial epithelia (caruncular endometria). The number of AMH-positive fibroblasts increased, suggesting the presence of fibrosis in the oviducts and uteri of old cows. AMH mRNA and protein expression in these layers did not significantly differ among estrous phases in adult JB heifers (p > .1). Furthermore, the expression in these layers also did not differ among Holstein cows (93.8 ± 5.8 months old), JB heifers (25.5 ± 0.4 months old), and JB cows (97.9 ± 7.9 months old). We also compared AMH concentrations in the oviduct and uterine horn fluids among the three groups (measured by immunoassays). Interestingly, the AMH concentration in the oviduct fluid, but not in the uterine horn fluid, of Holstein cows was lower than those in JB heifers and cows (p < .05). Therefore, bovine oviducts and endometria express AMH and likely secrete it into the oviduct and uterine fluids. Collagen, the most abundant extra-cellular matrix in oviducts and uteri, performs critical roles in pregnancies. I hypothesised that the locations and amounts of both denatured collagen and the collagen-specific molecular chaperone 47-kDa heat shock protein (HSP47) in the oviducts and uteri of old cows are different compared with those of young heifers because of repeated pregnancies. Since detecting damaged collagen in tissues is challenging, we developed a new method that uses a denatured collagen detection reagent. Then, we compared damaged collagen in the oviducts and uteri between postpubertal growing nulliparous heifers (22.1 ± 1.0 months old) and old multiparous cows (143.1 ± 15.6 months old). Further, I evaluated the relationship between denatured collagen and HSP47 by combining this method with fluorescence immunohistochemistry. Picro sirius red staining showed collagen in almost all parts of the oviducts and uteri. Expectedly, damaged collagen was increased in the oviducts and uteri of old cows. However, damaged collagen and HSP47 were not located in the same area in old cows. The number of HSP47- positive fibroblasts increased, suggesting the presence of fibrosis in the oviducts and uteri of old cows. These organs of old cows showed higher HSP47 protein amounts than those of heifers. However, the uteri, but not oviducts, of old cows had lower HSP47 mRNA amounts than those of heifers. These findings revealed the specific location and amounts of denatured collagen and HSP47 in the oviducts and uteri of old cows compared with those of heifers. Therefore, I discovered the AMH, AMHR2 expression in several important layers of oviducts and uteri, and I discovered the increased AMH, AMHR2, and HSP47 in the fibroblasts after aging. However, still role of AMH, AMHR2 in oviducts and uteri were not clarified yet. Therefore, in the next study, I hypothesized that AMH stimulate HSP47 expression in fibroblast and epithelium. I cultured uterine fibroblasts and epithelial cells obtained from heifers. Then, I treated the cells with recombinant with increasing concentrations (0, 1, 10, or 100 ng mL-1) of AMH. HSP47 expression was measured by western blotting. AMH stimulated (P<0.05) HSP47 expression in epithelial cells but not in fibroblasts. Therefore, these findings suggested the role of AMH to cause the abnormal high HSP47 expression in the oviducts and uteri of old cows. In conclusion, this thesis discovered the AMH and AMHR2 in bovine oviducts and uteri, which have important roles for collagen synthesis via HSP47.

背景：糖尿病患者における聴覚障害の有病率は有意に高く、その予防法の開発が望まれている。 目的：本研究では、糖尿病マウスに対するエイコサペンタエン酸（EPA）投与による早期難聴の予防効果を検討した。 方法：糖尿病モデルとしてTSOD（Tsumura, Suzuki, Obese Diabetes）マウスを、コントロールとしてTSNO（Tsumura, Suzuki, Non Obesity）マウスを使用した。TSNO群とTSOD（EPA-）群（ひまわり油投与）、TSOD（EPA＋）群（EPA投与）の3 群に分けた。聴性脳幹反応（ABR）を測定し、蝸牛を組織学的に評価した。 結果：TSOD（EPA＋）群はTSOD（EPA-）群に比べ、閾値の上昇が小さい傾向を認めた。TSOD（EPA+）群では、生後11 ヶ月から14 ヶ月にかけて、4kHzでのABR 閾値がTSOD（EPA-）群よりも有意に低かった。TSOD（EPA-）群では、血管条の毛細血管内腔の狭小化と蝸牛軸における血管壁の肥厚が観察された。 結論：TSOD マウスに対するEPA 投与による蝸牛血管の動脈硬化の抑制は、加齢に伴う早期難聴を抑制することが示唆された。

方法： 本研究は圧縮センシングを用いた自由呼吸下での多相ダイナミックEOB-MRIを撮像された96人の患者を対象とした。多相ダイナミック撮像として自由呼吸下で11秒毎に1相を5分間、脂肪抑制T1強調画像を撮像し、単純1相と造影28相を撮像した。造影剤投与後20分後に肝細胞相を撮像し、30相目とした。ROI: region of intensityを肝右葉に2つ、左葉に1つを脈管を避けながら可能な限り大きく設定した。3つのROIの信号強度の平均値をそれぞれの時相の信号強度とした。 以下の増強効果のパラメータについて評価した。 CER (contrast enhancement ratio) CERy-x: (SIy -SIx)/SIx (x相目からy相目)とし、 CER4-pre：動脈相 CER7-5：門脈相から動脈相にかけて CER7-pre：門脈相 CER28-pre：5分早期肝細胞相 CER28-7：門脈相から5分早期肝細胞相 CERHBP-pre：20分肝細胞相 GRL (gradient of regression line)：回帰曲線の傾き GRLy-x: x相目からy相目とし、 GRL4-2：動脈相での傾き GRL7-4 ：門脈相での傾き GRL 7-2 ：動脈相、門脈相にかけての傾き GRL 28-7：門脈相から早期肝細胞相での傾き 先行研究によると、肝実質の線維化の重症度(F0-F2 vs F3-F4)に基づいてCERHBP-preでcut off値を0.703として肝細胞相での増強効果がinsufficient HBP enhancement groupとsufficient HBP enhancement groupに分けれるとしている。CERHBP-pre<0.703またはCERHBP-pre>0.703により患者を2群に分け、CERy-x、GRLy-xについて検討した。 上記に加えて年齢、性別、総ビリルビン、プロトロンビン時間、アルブミン、eGFRについても、この2群間で比較した(ウィルコクソンの順位和検定)。 肝細胞相の増強効果に対する影響の大きさを調べるためにノンパラメトリック検定も用いられた(スピアマンの順位相関係数)。 結果： 動脈相(CER4-pre、GRL4-2)に関する結果として、これらはsufficient HBP enhancement groupがinsufficient HBP enhancement groupの間に有意差を認めなかった。 動脈門脈相(1相目～7相目)に関する結果としては、CER7-preはsufficient HBP enhancement groupがinsufficient HBP enhancement groupより有意に高い値となった(0.55 vs 0.44, p<0.001)。CER4-pre、GRL4-2、Gradient7-4、Gradient7-2では2群間に有意差は見られなかった。 5分後の早期肝細胞相(1相目～28相目)に関する結果としては、CER28-pre、CER28-7、GRL28-7においてsufficient HBP enhancement groupがinsufficient HBP enhancement groupより有意に高い値となった(0.64 vs 0.47, 0.10 vs 0.03, 1.27 vs 0.27、すべてp<0.001)。 血液データ(総ビリルビン、プロトロビン時間、アルブミン、eGFR)においても2群間で有意差が認められた(p=0.004-0.049)。CER7-pre、CER28-pre、CER28-7、GRL28-7の各パラメータは血液データのパラメータよりも相関係数が高かった。 CER28-preが最も相関係数が高かった(0.838)。 考察： 動脈相では2群間(sufficient HBP enhancement groupとinsufficient HBP enhancement group)に有意差を認めず、門脈相のパラメータでは有意差が見られた。機序としては推測になってしまうが、肝の線維化の進行に伴い門脈血流は低下しやすいが、動脈血流は比較的保たれることが原因であろうか。 また、肝細胞相の信号強度は、血液データなどによって得られた肝機能を示す数値と相関することはこれまでにも報告されてきた。肝機能が良好であるほど、肝細胞がEOBを取り込みやすいためとされる。 本研究では腎機能と肝細胞相の信号強度とにも相関が見られたが、腎機能が低い症例の方がより肝排泄の割合が増えるからと思われた。 本研究のように、ダイナミック撮像中に得られるパラメータが肝細胞相における肝実質の信号強度と相関することを報告した研究はこれまでになかった。 CER7-pre、CER28-pre、CER28-7、GRL28-7の各パラメータは、いずれも血液データのパラメータよりも相関係数が高かった。 本研究のようにダイナミック撮像中に得られたパラメータを用いれば、血液データよりも高い精度で肝実質の信号強度を予測することができる。 これにより、肝細胞相の撮像タイミングを症例により短縮できることが期待される。 結語： 圧縮センシングを用いた自由呼吸下でのEOB-MRIのダイナミック撮像おいて、肝実質の信号強度の変化を連続データとして捉えることにより得られたパラメータは、肝細胞相での肝実質の信号強度と強い相関を示す。これにより、肝細胞相の撮像タイミングを症例により短縮できることが期待される。

間葉系幹細胞（MSC）は、再生医療において有用な細胞である。MSCの培養工程の初期に、組織から抽出した単核球を培養容器に播種し、MSCの単離を行う。単離工程において、単核球の播種密度を最適化することで、単離後のMSCの収量や分化能が向上することが報告されている。しかし、単核球の播種密度がMSCの品質に影響する機構は明らかになっていない。 我々はその機構を明らかにする為、ヒト骨髄単核球を様々な播種密度（4.0×104、1.25×105、2.5×105、6.3×105、1.25×106cells/cm2）で培養し、単核球の播種密度とMSCのコロニー形成過程との関係を解析した。播種密度が高い条件（6.3×105、1.25×106cells/cm2）では、培養容器に接着したMSC同士の距離が小さく、互いの増殖スペースが制限される為、早期に高密度に達した。一方、低い播種密度（4.0×104、1.25×105 cells/cm2）では、MSCは単一細胞由来のコロニーを形成し、コロニーの直径や密度は様々な形態を示した。コロニーを継時観察したところ、高い増殖能力を持つMSCは、培養時間の経過に伴い、全体におけるその割合が増加した。それに対して、増殖能力が低いMSCは肥大化し、老化が進行した。老化細胞は剥離処理の時間を調整することで除去できることを見出した。単核球の播種密度が低い条件で、上記機構により、増殖能が高いMSCの純度が向上することが明らかになった。この機構をもとに単離工程のパラメータを最適化し、得られたMSCの増殖能と分化能を評価した。単核球の播種密度が高い条件（1.25×106cells/cm2）と比較し、最適化した条件（播種密度：1.25×105cells/cm2）から得られたMSCは、高い増殖能を示し、骨以外の脂肪や軟骨への分化能が有意に上昇した。 本研究により、高品質なMSCの純度を向上させる方法として、（1）単一細胞由来のコロニーを形成させる為に単核球の播種密度を最適化すること、（2）高い増殖能を持つMSCの割合を増やす為に培養期間を調整すること、（3）老化細胞を除去できる剥離処理の時間を設定することを提案する。