研究に取り組んで来ました。2011年から好中球機能測定法の開発と応用では特許を取得しています(http://jstore.jst.go.jp/seedsDetail.html?seeds_id=13505)。サイトカインは、免疫系や炎症の制御分子として注目されている生理活性物質である。著者らは、マラソンのような激しい持久性運動によってサイトカインの血中濃度が変動することを明らかにしてきた。サイトカインは、免疫系や炎症の制御分子として注目されている生理活性物質である。著者らは、マラソンのような激しい持久性運動によってサイトカインの血中濃度が変動することを明らかにしてきた。従来、運動負荷に伴う血中サイトカイン濃度の変動は、運動の強度に依存するものか、あるいは運動による骨格筋の損傷に伴うものであるのか明らかではなかった。60%強度で-10%の傾斜のあるダウンヒルのトレッドミル走(筋損傷が顕在化しやすい典型的運動負荷)の3条件を設定し、同一の被験者9名に3種類の運動を負荷して、運動条件間の比較検討を行った。運動強度の指標としては、コルチゾール、カテコールアミンなどのストレスホルモンの血中濃度を測定し、筋損傷の指標としては血中ミオグロビン濃度、クレアチンキナーゼ活性を測定したが、3条件はそれぞれの指標に特徴的に顕著な影響を及ぼし、実験条件の設定は良好であった。本研究では、9種類のサイトカインの測定を行ったが、IL-6、IL-1ra、IL-10、IL-12p40、MCP-1、HSP70は運動強度依存的に有意な上昇を示し、これに比し、筋損傷とは関連は認められなかった。これらのサイトカインは、細胞性免疫を抑制する作用があり、炎症の全身性波及を抑制する適応機構として働く反面、感染に対する抵抗能力を低下させる可能性が考えられる。これらのサイトカインの変動は、コルチゾール、カテコールアミンなどのストレスホルモンとの間に強い相関が認められ、神経内分泌因子と免疫系の連動が密接であることを証明できた。このような全身的なストレス要因を排除して筋損傷の影響を検討するために、局所的な肘進展モデルを用いた遅発性筋炎に伴う血中サイトカイン濃度の変動も検討したが、筋損傷マーカーの劇的な変動にも関わらずサイトカインの変動は軽微であり、血中サイトカイン濃度の変動は運動強度(ストレス)依存性であることが確認できた。hydroethidine(蛍光)にて測定できるよう条件設定を進めた。この測定系を運動負荷研究に応用したところ、白血球のゲルへの浸潤(遊走能)が高まる傾向を示した。ストレスホルモンやケモカインの変動とケモカイン受容体CCR2の発現との関連を調べたところ、CCR2はエピネフリン、ノルエピネフリンの影響を受けなかったが、コルチゾールの濃度に依存して増強した。CCR2の発現の増強により、白血球の移動能力も増加した。この結果はストレスによって分泌されるストレスホルモンがCCR2の発現を増強させた可能性を示している。メビオール株式会社との共同研究にて開発した白血球の遊走能と活性酸素産生能の測定系について、まず基礎的検討を進めた。メビオール株式会社との共同研究にて開発した白血球の遊走能と活性酸素産生能の測定系について、まず基礎的検討を進めた。好中球の遊走因子であるインターロイキン8については、200pg/ml以上の高濃度では遊走細胞数の増加を認めたものの、高価な試薬であるため臨床検査に用いるには難しいと判断された。1(MCP-1)を用いたが、基材との関係で遊走活性や活性酸素生成を検出することはできなかった。tetrazolium(NBT)を用いたが、化学発光とくらべ定量性、再現性に問題があり、NBTを臨床検査に用いるのは困難と考えられた。次に、従来法を用いて各種物質、薬剤の好中球機能に及ぼす影響を検討した。ビタミンCは活性酸素生成を濃度依存的に抑制したが、遊走細胞数には影響を及ぼさず、本検査法は抗酸化物質の活性評価や酸化ストレスの評価に有用と考えられた。次にストレスホルモンの代表としてエプネフリンの作用を検討したが、濃度・作用時間の影響は認められなかった。評価に有用と考えられた。評価に好中球機能検査法が応用できる可能性を示した。応用に関しては、国立国際医療センターで臨床検査としての倫理申請が認められたので、今後臨床検体での検討を進め、妥当性の検証を進めることとなった。ハイドロゲルを用いたシングルチューブによる標準型測定系について、従来は細胞数計測の部分を血球計算盤を用いて顕微鏡下に目視で行ってきたが、手作業で手間がかかる上に主観も入るため、客観的に短時間で定量的な評価を行うために自動分析装置を導入し、測定系の充実をはかり、細胞数と蛍光強度がほぼ比例関係にあることを確認した。次に、好中球機能がストレスの評価指標となりうるかどうかを検討した。上昇し、他の酸化ストレスの生体指標よりも鋭敏に生体反応を捉えられることが示唆された。上昇は認められず、エネルギー枯渇やストレスホルモンの分泌が生じるストレス状態においてのみ測定値の上昇が生じる可能性が考えられた。臨床検査への応用としては、重症肺炎や原因不明で難病指定となっている炎症性腸疾患(潰瘍性大腸炎、クローン病)の患者での治療前後の検討を30症例ほど検討し、診断や治療モニタリングの指標としてよく炎症状態を反映する可能性が示された。ついては、従来の顕微鏡下での血球計算盤を用いた計測に加え、蛍光をによる核染色を用いた定量法も採用し、測定系の一部自動化にも取り組んだ。白血球除去療法の治療経過のモニターとして検討したが、有意な影響は認められなかった。高齢者では好中球機能が亢進し慢性炎症の状態となるが、身体活動量の高い者と低い者との間に有意差は認められなかった。後には血漿のミエロペルオキシダーゼとカルプロテクチン濃度の上昇が若年者でも中高年者でも認められた。よって、好中球機能は持久性運動によって亢進することが確かめられた。亢進がみられ、抗酸化物質の使用により酸化ストレスの軽減効果が示唆された。スクリーニング系として有用である可能性が示された。inflammation)への抗酸化物質の介入研究による評価に応用していくことになった。動脈硬化症は、血管壁へ浸潤した免疫細胞の一種であるマクロファージがコレステロールを取り込み泡沫化することで発症する。動脈硬化症は、血管壁へ浸潤した免疫細胞の一種であるマクロファージがコレステロールを取り込み泡沫化することで発症する。これにともなう酸化ストレスの増大は動脈硬化症を促進することから、酸化ストレスを軽減することで動脈硬化症の発症を予防することが期待できる。運動は動脈硬化症の予防に効果的であることが運動介入研究や疫学研究により報告されているが、その分子メカニズムは明らかにされていない。本研究では、運動による動脈硬化症の抑制とその分子メカニズムについて、運動トレーニングによる抗酸化酵素の増加が酸化ストレスを軽減し動脈硬化症の発症を予防すると仮説を立て検証することを目的とした。トレーニングには自由走行ケージによる自発的な運動トレーニングを用いマウスのストレスを軽減した運動のみの効果を得られるよう工夫した。解剖はトレーニング期間最終日の一過性の運動の効果を取り除くため、運動トレーニング期間終了の24時間後に行った。血液は麻酔下で心臓より採血し、頸椎脱臼後、PBSにて灌流後に大動脈と骨格筋を採取した。動脈硬化巣の評価は採取した動脈から凍結検体を作成後、薄切しオイルレッドO染色にて評価した。骨格筋の抗酸化酵素の測定はウェスタンブロット法を用いた。その結果、運動トレーニング群はコントロール群に比べ摂餌量が多いにもかかわらず体重の増加は有意に抑制された。運動トレーニング群はコントロール群に比べ分泌型の抗酸化酵素である細胞外抗酸化酵素の他、ミトコンドリアや細胞質の抗酸化酵素の発現を有意に増加した。分泌型の抗酸化酵素は血液中にも分泌されるため、血管の酸化ストレスを軽減し動脈硬化を抑制することが期待できる。現在動脈硬化症の組織学的評価と酸化ストレスの検討を進めており、運動トレーニングによる動脈硬化症の抑制が証明できれば、運動トレーニングによる動脈硬化症予防は、運動による抗酸化酵素の増加が一因であることを証明できる意義のある研究に発展すると考えている。profilingは、翻訳阻害剤等で翻訳中のリボソームをmRNA上に固定し、リボソームに包含されていないmRNA領域を酵素分解し、リボソームに包含され翻訳されていた領域を抽出・精製し次世代シーケンサーで解析することで、それぞれのmRNAが実際にどの程度翻訳されていたのかを網羅的に解析できる。本研究では、マウスの持久性運動によって骨格筋の個々の遺伝子の翻訳動態がどのように変化するのかを検討したが、運動の有無よりも転写動態と翻訳動態プロファイルとの間の差が大きいことが認められた。活用して、マウスの運動モデルにおいて運動トレーニングに対する骨格筋適応機序を網羅的見知から解明することを目的とした。活用して、マウスの運動モデルにおいて運動トレーニングに対する骨格筋適応機序を網羅的見知から解明することを目的とした。マウス運動モデルに加え、加齢マウスモデルの骨格筋サンプルを用いて、転写・翻訳動態における網羅的解析を行った。骨格筋におけるシステムレベルでのネットワーク変化を捉えるために、共発現遺伝子ネットワーク解析を行ったところ、翻訳動態特異的なネットワークが存在する可能性が示唆された。見学を行い、幅広く理解を深める。概要:分担で作成した保健体育科教育の教科書のなかで「運動によって変化する免疫系の機能と適応」の部分を執筆した。概要:高校生にスポーツ科学部の紹介を行い、スポーツ医学的研究内容として激運動によるサイトカインの変動と糖質・水分補給に関する実験研究について解説をした。概要:博士院生3名を引率し、オーストラリアのクイーンズランド工科大学、クイーンズランド大学などで研究活動や施設等を見学し、ミーティング、ディスカッション、研究発表などを行った。概要:中高年者の健康と病気について講義した。概要:予防医学研究室の学生7名を引率し、オーストラリアのクイーンズランド大学、クイーンズランド工科大学などで研究活動や施設等を見学し、ミーティング、ディスカッションなども行った。実験指導のほか、クイーンズランド大学大学院合宿セミナーなどに参加し、大学院教育にも参画。理科教育「現代の生命科学」において、特に生活習慣病や免疫などについて研究・教育活動で協力した。概要:「健康増進と生活習慣病の予防・治療」を企画し、司会を務めた。概要:インターネットで配信する教材を作成し、BBSで受講生と双方向のコミュニケーションをはかるe-Learningを実施している。Peake博士(http://scholar.google.com.au/citations?user=2P5Y3hwAAAAJ)を受け入れ、国際共同研究を進めた。運動負荷試験と血液検査を担当した。概要:マラソンによる臓器傷害とメカニズムについて取材を受けた内容が紹介された(68-71ページ)。概要:運動と免疫に関する記事作成で取材を受けた。http://mainichi.jp/feature/news/20130119ddm010100004000c.html日経ヘルスプルミエ(日経BP社)2012年12月-イベント・番組・雑誌名:日経ヘルスプルミエ(日経BP社)概要:運動と免疫、健康増進に関する記事作成で取材を受けた。http://www.shop-nv.jp/35.htmlTarzan(マガジンハウス)2012年10月-イベント・番組・雑誌名:Tarzan(マガジンハウス)概要:運動と免疫に関する記事作成で取材を受け、激運動による免疫機能低下について解説した。“適度”な運動で免疫力を高めよう」に関する記事作成で取材を受けた。免疫力低下、感染しやすく」に関する記事作成で取材を受けた。http://mainichi.jp/feature/news/20120726ddm010100023000c.htmlスポーツ・ニッポン2012年07月-イベント・番組・雑誌名:スポーツ・ニッポン概要:「五輪選手ほど風邪を引きやすい!?運動と免疫の意外な関係」で取材を受けた。概要:運動と免疫に関する記事作成で取材を受けた。「決定版!スタミナの真実」にて取材を受け、全身持久力の観点から医学的知識を解説した。