December 2015

December 31, 2015

 
 理化学研究所の辻孝チームリーダーと東京医科歯科大学の森山啓司教授らによる共同研究グループは、マウスをモデルにした研究で、歯のもととなる
   原基(歯胚)の分割操作
を行うことにより、1つの歯胚から複数の歯胚を発生させる歯胚分割技術を開発した。

 現在の歯科治療は、主に人工の歯科材料を利用して形態の修復と機能の回復を図る医療技術として発展してきた。

 こうした治療法だけでは、歯の生理的機能を完全に回復させることが難しいため、生物学的な機能を保持し、周囲組織と親和性・適合性を持つ「歯科再生治療」の開発、臨床応用が求められている。


 研究では、マウスから摘出した胎齢14.5日の臼歯歯胚の真ん中を完全に分断されないところまで細いナイロン糸で結紮し、器官培養を行った。
 
 その結果、6日後には上皮組織に囲まれ、完全に分断された2つの歯胚が発生した。
 さらに、結紮歯胚をマウス腎皮膜下に移植したところ、30日後にはエナメル質、象牙質、歯槽骨を持ち、歯根膜や歯槽骨に囲まれた正常な組織構造を持つ独立した2つの歯が形成されることが明らかになった。
 
 

 
  

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December 30, 2015

 
 名古屋大学の森郁恵教授・貝淵弘三教授らの共同研究チームは
   線虫を用いた研究
で、神経細胞の中に単一細胞として記憶を形成できる能力を持つものが存在することを初めて発見した。

 古くから記憶・学習の成立機構には様々な仮説が提案されてきた。
 
 現在のところシナプス説が最も有力となっている。

 シナプス説では、記憶や学習が多細胞間の相互作用によって支えられており、特に神経回路網内でのシナプス伝達効率が変化する「シナプスの可塑的変化」によって成り立つと考えられている。



 研究チームは、これまでに線虫C.elegansの温度走性行動をモデル系として、記憶・学習のメカニズムとその破綻による精神・神経疾患の発症機序の解明を目指してきた。

 この温度走性行動とは、一定の温度で、餌の存在する条件下で飼育された個体が、餌のない温度勾配上で、過去に体験した飼育温度へ移動する行動のこと。
 この行動をつかさどる神経回路の最も上流に位置するのが、温度受容細胞であるAFDニューロンである。



 研究では、AFDニューロンの初代培養系を確立し、AFDニューロンを他の細胞から完全に隔離した条件下で、培養温度依存的な温度応答が観察されることを示した。
 
 また、この単一の神経細胞による記憶の分子レベルでの実体を解き明かすために、遺伝子変異体を用いた解析を実施したところ、cmk-1遺伝子の機能欠損変異体で、この単一神経細胞の記憶に深刻な異常が観察された。

  ヒトCaMKIのリン酸化標的分子の候補として38の線虫タンパク質を同定し、さらにこれらのタンパク質の中に含まれていたRafキナーゼの欠損が単一神経細胞の記憶に異常を引き起こすことを突き止めた。
 
 

 
    

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December 29, 2015

 
 京都大学の伊藤紳三郎教授らの研究グループは
   ペロブスカイト
という物質で作られた太陽電池を用いて、発電メカニズムを解析した。
  その結果、二種類の太陽電池の長所を併せ持つ電池が開発できる可能性が出てきた。
 

 
 これまで太陽電池は無機太陽電池と、有機薄膜太陽電池に大別される。
 
 前者は発電効率が高いものの、シリコンなどの無機材料の板を加工するのに大きなコストが必要。
 
 一方の有機薄膜太陽電池は発電効率は劣るもののが、材料をインクに溶かして塗布するだけで作れるというメリットがある。
 
 このような両者のメリットを併せ持つ材料としてペロブスカイトが注目されている。

 ペロブスカイトは特殊な結晶構造を持つ無機物質の総称で無機物質でありながら有機溶剤に溶かしてインクのように扱えることから、高発電効率と低コストの両立を可能が可能となると期待されている。

 
 研究ではペロブスカイトから作製した太陽電池を用いて、その発電メカニズムを解析した結果、吸収した光を電流に変換する過程ではエネルギーロスが無いことが解った。
 
 このことから高効率かが期待できる成果となった。
 
 一方では電流の元である電子の流れを注意深く観察したところ、再結合という現象によって流れ出した電子が足止めを受けていることも分かった。
 
 なお、この再結合を完全に抑えることができれば、その発電効率は無機太陽電池と同程度の25%にまで達することが期待できるとのこと。
 
 
 

   

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December 28, 2015

 
 帯広畜産大(北海道帯広市)は28日までに、日本に生息するタヌキが
   頭骨の大きさの違い
から、大陸種とは異なる固有種と裏付けられるとの研究結果を発表した。
 
 帯広畜産大の押田龍夫教授(野生動物学)らと、韓国ソウル大獣医学部の共同研究チームが今月、英国の科学雑誌に論文を発表したもの。
 
 
 同チームはこれまでもDNAなどの違いから日本のタヌキを固有種とみてきたが、今回の研究でさらに科学的な証拠を補強できたとして学名の変更を提案している。
 
 世界の研究者の間では今でも双方は同種と見なされているといいう。
 
 
 
 
   

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December 27, 2015

 
 筑波大学の征矢英昭教授とRakwal Randeep教授の研究グループは、抗酸化作用をもつカロテノイドの中で、最も強い効果をもつとされる
   天然由来色素成分「アスタキサンチン(ASX)」
が、脳内の海馬が担う学習・記憶能力を高めることを明らかにした。

 エビやカニなどの甲殻類やサケに豊富に含まれている天然の赤い色素ASXは、強力な抗酸化効果をもたらす次世代の天然サプリメントとして期待されている。


 研究では、海馬が担う学習・記憶能力に関与する海馬神経新生を高めるのに効果的なASX 濃度を明らかにするため、おとなのマウスにプラセボ(偽薬)、異なる濃度のASX(0.02%、0.1%、0.5%)が混じった飼料をそれぞれ4週間自由に食べさせた。

 その結果、海馬の細胞増殖は0.1%と0.5%のASX摂取群で有意な増加が認められた。
 また、神経細胞へと成熟した数は0.5%のASX摂取群でのみ有意に増加することが明らかになった。

  
 
 
 
   

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December 26, 2015

 
 東京大学の豊田新悟大学院生らは
   メタホウ酸銅
という青色の結晶が、ある向きに進む赤外光に対して透明なのに対して、逆向きに進む同じ波長の光に対して不透明であることを発見した。

 通常、物質の中を進むある波長の光は、光の進む向きを反転させても同じ割合だけ吸収されるが、近年この一対の光の吸収に差が生じる場合があることが分かってきた。

 今回の研究でメタホウ酸銅の中を進む光の吸収が、温度、磁場、光の伝搬方向にどのように依存するかを定式化した。
 その結果、非常に強い磁場のもとでは一方向透明現象が生じてもよいことが理論的に予測された。

 一方向透明現象が観測されたのは、あらゆる物質で初めてのこと。

 
 メタホウ酸銅を摂氏マイナス269度に冷却したうえで一瞬だけ強い磁場を作用させて、光の吸収を測定したところ、波長が879ナノメートルの赤外線がメタホウ酸銅の結晶のある方向に進むとき、53テスラ磁場のもとで吸収がなくなることと、光の進行方向を逆転させると同じ879ナノメートルの光を強く吸収することがわかったという。
 
 
 

     

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December 25, 2015

 
 京都大学の海老原祐輔准教授らの研究グループは
   スーパーコンピューター
を用いた計算によって、オーロラが急激に明るく光り出す「オーロラ爆発」のメカニズムを解明した。

 オーロラ爆発の成因については活発な議論の的となっており諸説がある。
 
 ただ、その基本原理については明らかになっていなかった。

  
 研究では、超高精細な電磁流体シミュレーションを用いて地球近くの宇宙空間を模擬し、詳しく解析した。
 その結果、地球近くの宇宙空間でおこる磁力線のつなぎ替えをきっかけとして高緯度地方の上空に
   熱いプラズマ
が集まり、それらが自ら回転運動をはじめることで大電流を急激に作り出し、オーロラ爆発が始まることを突き止めた。

 
 また、オーロラの近くで電気が余るために周囲のプラズマが回転運動をはじめ、宇宙空間に向けて薄い上向き電流を流すことでサージと呼ばれるオーロラ爆発特有の極めて明るいオーロラが現れることも明らかになった。

  
 
 

    

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December 24, 2015

 
 京都大学の堤璃水・日本学術振興会特別研究員らは、これまで関節を再生することができないとされてきたカエルで、はじめて機能的な関節の再生を引き起こすことに成功した。
 
 両生類よりも再生能力の低い哺乳類でも、関節の再生を実現することにつながる可能性がある。

 関節が機能的であるためには、関節をつくる二つの骨が相補的な形状で組み合わさっている。
 ただ、これだけでなく、関節をまたいで筋肉が腱を介して骨に挿入されている必要がある。


 イモリなどの有尾両生類は、四肢をどこで切断しても関節を含む機能的な構造を再生することができる。
 
 しかし、カエルではスパイクと呼ばれる分岐のない尖頭様の軟骨を再生するのみで、関節を再生することはできないとこれまではされていた。



 研究グループは以前、イモリの肢を肘関節で切断すると、根元に残存した組織と、切断部から再生してきた組織の相互作用することで、根元に残った関節の片割れに合うような形の関節構造が再生部に作られ、機能的な関節が再生することを確認し報告している。


 今回は、カエル前肢をイモリで行ったのと同様の方法によって肘関節で切断し、再生してきた軟骨の形態を観察したところ、再生した軟骨の根元には、残存部の関節の片割れに合うような関節構造が再生していることがわかったという。


 なお、この再生した肘関節は自発的に動かすこともできる機能的なものだった。


 カエルで機能的な肘関節の再生に成功した事例は世界でこれが初めてという。
 
 

 
 
    

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December 23, 2015

 
  東京大学の村田幸久准教授らのグループはマウスを用いた実験で
   食物アレルギーを抑える物質
を発見した。


 食物アレルギーは子供で特に多く、最悪の場合はショックを起こして死に至るケースもある。
 
 患者数は増加の一途をたどっているにもかかわらず、いまだに根本的な治療方法の発見には至っていない。
 
 
 これまでの研究からは腸に存在するマスト細胞と呼ばれる免疫細胞が増加することで食物アレルギーが発症・進行するのではないかと考えられている。

 
 またマスト細胞はプロスタグランジンD2という物質を大量に産生することが分っていた。
 
 ただ、これが食物アレルギーにどのような影響を与えているのかが分っていなかった。
 

 
 研究ではマウスを用いて、プロスタグランジンD2がどのような働きをしているのかを調べました。

 正常なマウスに卵白に含まれるアレルギー物質を投与することで、アレルギーを起こさせ、この症状は投与の回数に応じて悪化すると同時に腸のマスト細胞の数も増加した。
 
 このときプロスタグランジンD2を作るために必要な酵素が大量に作られていることが分った。
 
 一方、プロスタグランジンD2を作る遺伝子を欠損させたマウスで同様の実験を行ったところ、腸内に浸潤するマスト細胞の数が増え、アレルギー症状が劇的に悪化した。
 
 これによりプロスタグランジンD2がマスト細胞の増加を抑制し、アレルギー症状を抑える役割を持っていることが明らかになった。
 
 
 

  

manekinecco at 10:35トラックバック(0)サイエンス  このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote

December 22, 2015

 
 中国天津市当局は22日までに、大気汚染が今後最悪になる見通しが強まったとして4段階の警報の中で最も深刻な「赤色警報」を発令した。
 
 同市が赤色警報を出すのは初めてという。

 23日午前0時(日本時間同1時)から24日午前6時(日本時間同7時)まで、小中学校、幼稚園を休校、休園にする。
 
 このほか、車両のナンバープレートの偶数と奇数で日替わりに通行を制限する。
 
 
 なお、天津市と隣接する河北省も約30市・県が22日、赤色警報を出している。

 
 中国では北京市が18日、ことし2回目の赤色警報を発令。首都周辺の最悪汚染は拡大している。 

 
 
   

manekinecco at 22:35トラックバック(0)よもやまばなし  このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
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