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小林 直人コバヤシ ナオト

所属部署
大学院医学系研究科 医学専攻
職名教授
メールアドレスkobayashi.naoto.mu[at]ehime-u.ac.jp ※[at]を@に書き換えて送信して下さい
ホームページURLhttp://www.m.ehime-u.ac.jp/data/course/list_detail.php?id=201100000028
生年月日
Last Updated :2017/08/18

研究者基本情報

学歴

  • 東京大学, 医学系研究科, 第一基礎医学(解剖学・細胞生物学)
  •  - 1988年, 東京大学, 医学部, 医学科

経歴

  •   2015年04月,  - 現在, 愛媛大学 学長特別補佐
  •   2009年04月, 愛媛大学 教育・学生支援機構, 副機構長 教育企画室長
  •   2005年, - 愛媛大学 医学部 総合医学教育センター/医学教育学講座
  •   2004年,  - 2005年,  愛媛大学 医学部 統合生命科学講座 解剖学・発生学分野 (講座改組)
  •   1998年,  - 2004年,  愛媛大学 医学部 解剖学第一講座
  •   1995年,  - 1998年,  順天堂大学 医学部 解剖学第一講座
  •   1991年,  - 1995年,  順天堂大学 医学部 解剖学第一講座

所属学協会

  • 日本解剖学会
  • 日本腎臓学会
  • アメリカ腎臓学会
  • 日本医学教育学会
  • 日本東洋医学会

委員歴

  •   2000年, 日本解剖学会, 学術評議員
  •   2008年, 日本医学教育学会, 評議員

研究活動情報

研究キーワード

    高等教育, 医学教育, 解剖学教育, 細胞生物学, 細胞培養, 腎糸球体

論文

  • A prosaposin-derived Peptide alleviates kainic Acid-induced brain injury.
    Nabeka H, Shimokawa T, Doihara T, Saito S, Wakisaka H, Hamada F, Kobayashi N, Matsuda S, PloS one, 10, (5) ,   2015年05月
  • Mentoring the next generation of physician-scientists in Japan: a cross-sectional survey of mentees in six academic medical centers.
    Sakushima K, Mishina H, Fukuhara S, Sada K, Koizumi J, Sugioka T, Kobayashi N, Nishimura M, Mori J, Makino H, Feldman MD, BMC medical education, 15,   2015年03月
  • Prosaposin overexpression following kainic acid-induced neurotoxicity.
    Nabeka H, Uematsu K, Takechi H, Shimokawa T, Yamamiya K, Li C, Doihara T, Saito S, Kobayashi N, Matsuda S, PloS one, 9, (12) ,   2014年12月
  • Temporal changes in prosaposin expression in the rat dentate gyrus after birth.
    Morishita M, Nabeka H, Shimokawa T, Miyawaki K, Doihara T, Saito S, Kobayashi N, Matsuda S, PloS one, 9, (5) ,   2014年05月
  • Differential expression of the alternatively spliced forms of prosaposin mRNAs in rat choroid plexus.
    Saito S, Saito K, Nabeka H, Shimokawa T, Kobayashi N, Matsuda S, Cell and tissue research, 356, (1) 231 - 242,   2014年04月
  • Adoptive transfer of genetically engineered WT1-specific cytotoxic T lymphocytes does not induce renal injury.
    Asai H, Fujiwara H, Kitazawa S, Kobayashi N, Ochi T, Miyazaki Y, Ochi F, Akatsuka Y, Okamoto S, Mineno J, Kuzushima K, Ikeda H, Shiku H, Yasukawa M, Journal of hematology & oncology, 7,   2014年01月
  • Decrease in prosaposin in the Dystrophic mdx mouse brain.
    Gao HL, Li C, Nabeka H, Shimokawa T, Kobayashi N, Saito S, Wang ZY, Cao YM, Matsuda S, PloS one, 8, (11) ,   2013年11月
  • Prosaposin expression in the regenerated muscles of mdx and cardiotoxin-treated mice.
    Li C, Gao HL, Shimokawa T, Nabeka H, Hamada F, Araki H, Cao YM, Kobayashi N, Matsuda S, Histology and histopathology, 28, (7) 875 - 892,   2013年07月
  • Distribution of prosaposin in rat lymphatic tissues.
    Shimokawa T, Nabeka H, Yamamiya K, Wakisaka H, Takeuchi T, Kobayashi N, Matsuda S, Cell and tissue research, 352, (3) 685 - 693,   2013年06月
  • Prosaposin-derived peptide alleviates ischaemia-induced hearing loss.
    Terashita T, Saito S, Nabeka H, Hato N, Wakisaka H, Shimokawa T, Kobayashi N, Gyo K, Matsuda S, Acta oto-laryngologica, 133, (5) 462 - 468,   2013年05月
  • Lectin binding pattern of gastric mucosa of pacific white-sided dolphin, Lagenorhynchus obliquidens.
    Shimokawa T, Doihara T, Makara M, Miyawaki K, Nabeka H, Wakisaka H, Kobayashi N, Matsuda S, The Journal of veterinary medical science / the Japanese Society of Veterinary Science, 74, (2) 155 - 160,   2012年02月
  • Chronological changes in prosaposin in the developing rat brain.
    Xue B, Chen J, Gao H, Saito S, Kobayashi N, Shimokawa T, Nabeka H, Sano A, Matsuda S, Neuroscience research, 71, (1) 22 - 34,   2011年09月
  • Sensory tract abnormality in the chick model of spina bifida.
    Tsujimura R, Mominoki K, Kinutani M, Shimokawa T, Doihara T, Nabeka H, Wakisaka H, Kobayashi N, Matsuda S, Neuroscience research, 71, (1) 85 - 91,   2011年09月
  • Lectin histochemistry of respiratory mucosa in the Pacific white-sided dolphin.
    Shimokawa T, Doihara T, Makara M, Miyawaki K, Nabeka H, Wakisaka H, Kobayashi N, Matsuda S, The Journal of veterinary medical science / the Japanese Society of Veterinary Science, 73, (9) 1233 - 1236,   2011年09月
  • Rho kinase inhibitors stimulate the migration of human cultured osteoblastic cells by regulating actomyosin activity.
    Zhang X, Li C, Gao H, Nabeka H, Shimokawa T, Wakisaka H, Matsuda S, Kobayashi N, Cellular & molecular biology letters, 16, (2) 279 - 295,   2011年06月
  • Developmental delay in islet-1-positive motor neurons in chick spina bifida.
    Wang M, Mominoki K, Kinutani M, Wang Z, Kobayashi N, Shimokawa T, Nabeka H, Fujiwara T, Matsuda S, The Journal of veterinary medical science / the Japanese Society of Veterinary Science, 73, (4) 447 - 452,   2011年04月
  • Comparison of peer-led versus professional-led training in basic life support for medical students.
    Fujiwara T, Nishimura M, Honda R, Nishiyama T, Nomoto M, Kobayashi N, Ikeda M, Advances in medical education and practice, 2, 187 - 191,   2011年
  • Morphological maturation level of the esophagus is associated with the number of circumesophageal muscle fibers during archenteron formation in the starfish Patiria (Asterina) pectinifera.
    Miguchi Y, Takata H, Doihara T, Miyawaki K, Shimokawa T, Hamada F, Kobayashi N, Matsuda S, The Biological bulletin, 219, (1) 12 - 16,   2010年08月
  • Expression of Toll-like receptor 9 in renal podocytes in childhood-onset active and inactive lupus nephritis.
    Machida H, Ito S, Hirose T, Takeshita F, Oshiro H, Nakamura T, Mori M, Inayama Y, Yan K, Kobayashi N, Yokota S, Nephrology, dialysis, transplantation : official publication of the European Dialysis and Transplant Association - European Renal Association, 25, (8) 2530 - 2537,   2010年08月
  • [The effects of a novel local ventilation system to reduce the health hazard to students during gross anatomy courses].
    Matsuda S, Hasegawa M, Muro H, Asano H, Hamada F, Shimokawa T, Miyawaki K, Nabeka H, Wakisaka H, Hamai M, Kobayashi N, Kaibogaku zasshi. Journal of anatomy, 84, (4) 103 - 109,   2009年12月
  • Myasthenia gravis experimentally induced with muscle-specific kinase.
    Shigemoto K, Kubo S, Jie C, Hato N, Abe Y, Ueda N, Kobayashi N, Kameda K, Mominoki K, Miyazawa A, Ishigami A, Matsuda S, Maruyama N, Annals of the New York Academy of Sciences, 1132, 93 - 98,   2008年
  • Rho-family small GTPases are involved in forskolin-induced cell-cell contact formation of renal glomerular podocytes in vitro.
    Gao SY, Li CY, Shimokawa T, Terashita T, Matsuda S, Yaoita E, Kobayashi N, Cell and tissue research, 328, (2) 391 - 400,   2007年05月
  • Anomalous inferior vena cava with azygos continuation in a Japanese man.
    Tohno Y, Tohno S, Kosugi S, Kuratani S, Kobayashi N, Sakamoto Y, Anatomical science international, 82, (1) 59 - 61,   2007年03月
  • In vitro assays for adhesion and migration of osteoblastic cells (Saos-2) on titanium surfaces.
    Li CY, Gao SY, Terashita T, Shimokawa T, Kawahara H, Matsuda S, Kobayashi N, Cell and tissue research, 324, (3) 369 - 375,   2006年06月
  • Phylogenetic investigation of Dogiel's pericellular nests and Cajal's initial glomeruli in the dorsal root ganglion.
    Matsuda S, Kobayashi N, Terashita T, Shimokawa T, Shigemoto K, Mominoki K, Wakisaka H, Saito S, Miyawaki K, Saito K, Kushihata F, Chen J, Gao SY, Li CY, Wang M, Fujiwara T, The Journal of comparative neurology, 491, (3) 234 - 245,   2005年10月
  • Expression and regulation of adrenomedullin in renal glomerular podocytes.
    Hino M, Nagase M, Kaname S, Shibata S, Nagase T, Oba S, Funaki M, Kobayashi N, Kawachi H, Mundel P, Fujita T, Biochemical and biophysical research communications, 330, (1) 178 - 185,   2005年04月
  • IFN-inducible protein-10 has a differential role in podocyte during Thy 1.1 glomerulonephritis.
    Han GD, Koike H, Nakatsue T, Suzuki K, Yoneyama H, Narumi S, Kobayashi N, Mundel P, Shimizu F, Kawachi H, Journal of the American Society of Nephrology : JASN, 14, (12) 3111 - 3126,   2003年12月
  • Preparation and characterization of recombinant murine p65/L-plastin expressed in Escherichia coli and high-titer antibodies against the protein.
    Shinomiya H, Nagai K, Hirata H, Kobayashi N, Hasegawa H, Liu F, Sumita K, Asano Y, Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 67, (6) 1368 - 1375,   2003年06月
  • Nuclear localization of beta-catenin in vegetal pole cells during early embryogenesis of the starfish Asterina pectinifera.
    Miyawaki K, Yamamoto M, Saito K, Saito S, Kobayashi N, Matsuda S, Development, growth & differentiation, 45, (2) 121 - 128,   2003年04月
  • Lectin histochemical study on the olfactory organ of the newt, Cynops pyrrhogaster, revealed heterogeneous mucous environments in a single nasal cavity.
    Saito S, Matsui T, Kobayashi N, Wakisaka H, Mominoki K, Matsuda S, Taniguchi K, Anatomy and embryology, 206, (5) 349 - 356,   2003年04月
  • Demyelination associated with HSV-1-induced facial paralysis.
    Wakisaka H, Hato N, Honda N, Takahashi H, Kisaki H, Murakami S, Gyo K, Mominoki K, Kobayashi N, Matsuda S, Experimental neurology, 178, (1) 68 - 79,   2002年11月
  • Introduction to the podocyte issue: more than eight enigmas.
    Kobayashi N, Kriz W, Microscopy research and technique, 57, (4) 187 - 188,   2002年05月

MISC

  • 学生の症状とホルムアルデヒドガス濃度から見た解剖実習室内の局所排気装置の効果
    日本解剖学会解剖学雑誌, 84,   2009年
  • カイニン酸神経細胞障害によるプロサポシン動態
    愛媛医学, 27,   2008年
  • 本学院における人体解剖実習についての学生アンケートの解析-人体解剖実習および実習前後のセミナーによる学生の意識の変化について-
    理学療法学, 35, (2) 70 - 79,   2008年
  • アンケート解析に基づく、人体解剖実習前後のセミナー授業の効果の考察
    リハビリテーション教育研究, 13,   2008年
  • 理学療法学科・作業療法学科学生の人体解剖実習と医の倫理に関するセミナー授業
    山田貴代, 信崎良子, 藤原雅弘, 澤田昌宏, 松田正司, 小林直人, 形態と機能, 6, (2) 99 - 109,   2008年
  • カイニン酸投与後ラット海馬におけるプロサポシン免疫反応の変化
    愛媛医学, 26,   2007年
  • ラット蝸牛におけるプロサポシンの局在と mRNA 発現部位
    愛媛医学, 25,   2006年
  • 当学院における人体解剖実習― 導入の経緯と今後の課題 ―
    愛媛十全医療学院紀要, 3,   2005年
  • ラット神経系内でのプロサポシンの分布
    愛媛医学会愛媛医学, 24, (1) 29 - 34,   2005年
  • 愛媛大学医学部医学科における肉眼解剖学実習の改善への試み-学部教育改革への対応とマンパワー不足の克服に向けて-
    愛媛大学 教育・学生支援機構 教育開発センター大学教育実践ジャーナル、3:65-73, 3,   2005年
  • Process formation of the renal glomerular podocyte: Is there common molecular machinery for processes of podocytes and neurons?
    Anatomical Science International 79:1-10, 2004, 79, (1) 1 - 10,   2004年
  • ラット顔面神経切断後の顔面神経核内におけるプロサポシン mRNA の発現変化
    愛媛医学会愛媛医学, 23,   2004年
  • UKリポート、イギリスの大学における教育改革-平成14年度 学長裁量経費 イギリス視察班 報告書-
    愛媛大学 大学教育総合センター大学教育実践ジャーナル, 2,   2004年
  • 細胞突起形成機構の分子形態学的解析
    生体の科学, 54, (2) 76 - 81,   2003年
  • 足細胞(糸球体上皮細胞)の形態と病理
    腎と透析, 54, (2) 195 - 200,   2003年
  • 愛媛大学における解剖実習についての学生アンケートの解析
    大学教育実践ジャーナル, 1, (1) 17 - 28,   2003年
  • Mechanism of the process formation : podocytes vs neurons
    Microscopy Research and Technique, 57, (4) 217 - 223,   2002年
  • 両生類の嗅球におけるサブセット構造(共著)
    Aroma Research, 3,   2002年
  • ラット顔面神経切断後の顔面神経核内プロサポシン免疫反応の変化(共著)
    愛媛医学, (21) 296 - 300,   2002年
  • ラット嗅球の発生におけるTUNEL陽性細胞の出現様式について(共著)
    愛媛医学, 2, (1) 156 - 161,   2002年
  • 培養糸球体の上皮細胞からの情報とその限界
    医学のあゆみ, (198) 697 - 700,   2001年
  • ラット後腎組織培養系と阻害ペプチドを用いた、後腎の形態形成におけるラミニンの機能についての研究
    発達腎研究会誌, 9,   2001年
  • イトマキヒトデ胚発生に対するRNA合成阻害の影響(共著)
    愛媛医学, 20,   2001年
  • 不死化細胞を用いた、細胞の形態形成へのアプローチ-腎糸球体足細胞を例にして-
    愛媛医学, 17, (1) 1 - 4,   2000年
  • 糸球体足細胞における微小管の構築と機能-培養細胞株を用いたアプローチ-
    腎と透析, 47, (6) 849 - 853,   1999年
  • 細胞突起形成の制御機構と微小管-神経細胞と糸球体足細胞との比較による考察-
    解剖学雑誌, 74, (4) 429 - 439,   1999年
  • 足細胞(糸球体上皮細胞)における細胞骨格の解析-培養細胞株を用いて-
    医学のあゆみ, 190, (1) 31 - 34,   1999年
  • 知覚神経節細胞の形態変化と衛星細胞の働き(共著)
    解剖学雑誌, 73, (6) 603 - 613,   1998年
  • 内皮細胞におけるアクチン線維の局在パターン
    医学のあゆみ, 180, (7) 444 - 445,   1997年
  • 内皮細胞におけるアクチン線維の局在の時間的・空間的多様性
    東京大学学位論文(医学博士),   1995年
  • 血管壁の微細構造を決めるのは何か
    日経サイエンス, 25, (6) 14 - 15,   1995年
  • 糸球体の力学的構築と濾過障壁の生後発達(共著)
    発達腎研究会誌, 2, (1) 3 - 10,   1994年
  • 血管系の微細構造とその調節機構
    腎と透析, 37, (増刊) 274 - 279,   1994年
  • カニクイザル虫様筋の機能構成の定量分析(共著)
    日本手の外科学会誌, 9,   1993年
  • 腎血管系の特性-微細形態からの考察
    腎と透析, 35, (臨時増刊号) 274 - 279,   1993年
  • 腎血管構築の特異性 (共著)
    循環制御, 13, (4) 567 - 573,   1992年
  • 解剖実習における遺体の処置および管理について (共著)
    解剖学雑誌, 67,   1992年

書籍等出版物

受賞

  •   2000年, 日本解剖学会奨励賞
  •   2017年01月, 愛媛大学共通教育貢献賞

競争的資金

  • 蛍光標識タイムラプス記録法を用いたプロサポシンの細胞内動態の追跡
    文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 小林 直人, プロサポシン(Prosaposin)はサポシンA~Dの前駆体蛋白質であり、細胞質のリソソーム内で蛋白質水解性に切り出されて各サポシンを生ずる。一方、プロサポシンは単なるサポシンの前駆体蛋白質であるだけではなく、神経細胞においてプロサポシン自身が神経栄養因子として作用すると報告されている。しかしながらその作用機序の詳細は未解明である。当研究室はこれまでにラットプロサポシン遺伝子を培養細胞株にトランスフェクションし、ラットプロサポシン蛋白質を過剰発現させる事に成功している。新たにヒトプロサポシン遺伝子をヒト神経培養細胞株SH-SY5Yにトランスフェクションし、ヒトプロサポシン蛋白質を過剰発現させ、細胞の形態変化を観察した。本実験ではヒトプロサポシンcDNA全長を発現するベクターの他、赤色蛍光蛋白質DsRedとの融合蛋白質を発現するベクターも作成した。DsRed融合蛋白質は蛍光顕微鏡で検出可能であるため、培養しながら発現細胞のタイムラプス撮影が可能である。従来は化学的に遺伝子導入をおこなってきたが、今回購入した電気的導入装置のお陰で、実験効率は格段に上がった。プロサポシンの神経保護作用の仕組みは未解明であるが、本研究を通してプロサポシンの機能解明が進む事が期待される。
  • 平面内細胞極性形成を制御する細胞膜タンパク質の同定
    文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 小林 直人, 平面内細胞極性形成シグナルは、細胞膜上に存在するFrizzled-1受容体を中心に構成されるが、この受容体と結合するリガンド分子は不明である。本研究では未知のリガンド分子の同定を目的とし、培養細胞を用いて受容体とリガンド分子との結合の評価系を確立した。種々の膜タンパク質をコードする遺伝子を細胞株で発現させるコンストラクトも構築中であり、これらの膜タンパク質と同受容体との結合について検討を進める。
  • プロサポシン由来ペプチドによる二分脊椎治療の試み
    文部科学省, 科学研究費補助金(萌芽研究), 松田 正司, 二分脊椎は下肢の麻痺変形を原因とする歩行障害等が出生後に顕在化する重要な疾患である。二分脊椎症の病態は十分に解明されているとは言い難く、治寮法は確立していない。その一因として運動障害を示す適切な動物モデルはほぼ無であったことが考えられる。申請者の研究室では脊椎再開裂手術により歩行異常を示すモデルを世界で始めて開発しその病態解明を続けている。一方、プロサポシンに関しては共同研究者の佐野輝による世界に先駆けた研究に端を発し、虚血海馬、神経切断後脊髄運動神経の障害に対する治療効果を報告してきた。本研究は二分脊椎の病態を明らかにするとともにプロサポシン分子由来合成ペプチド(PS12)がニワトリの二分脊椎が治癒するか否かを明らかにすることが目的で有る。本研究の結果、歩行障害を起こす二分脊椎モデル動物において、二分脊椎様状態の脊髄で運動神経細胞の発生プロセスに異常が起こっている可能性をIslet-1疫染織により示した。正常ではIslet-1陽性ニューロンは初期に増加し5日にピークに達し、その後減少する。一方、二分脊椎ではこのようなピークは認められず、緩やかな減少を続けていく。発生初期と8日を見ると両群にはほとんど違いが無いように見えるが、5日前後における正常脊椎のIslet-1陽性ニューロンの急激な増減は重要な所見である。また、二分脊椎においては運動神経細胞とその突起以外にも異常が認められることを示した。さらに、PS12はニワトリ培養神経細胞に対し生存刺激作用を有し、PS12投与により二分脊椎の病態が一部軽減することを認めている。
  • 蛍光標識タイムラプス記録法を用いて金属表面の細胞親和性を評価する新しい方法の開発
    文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 小林 直人, 本研究では、ヒト骨芽細胞の培養系を用いて、金属表面などでの細胞の動的な挙動を客観的に解析して医療材料の生体親和性に関する新しい評価方法を確立することを目的とし、以下の項目に関して成果をあげた。1)ヒト骨芽細胞の培養株を用いて、金属材料(チタン)の表面での培養細胞の挙動を、細胞接着と細胞運動の双方から解析し、この結果を英文論文として国際誌に発表した(Li C, et. al., 2006)。さらに、細胞の移動速度を制御するシグナル伝達系の解析のため、種々のシグナル伝達系に対する阻害剤や賦活剤をヒト骨芽細胞の培養系に負荷し、その影響を解析した。その結果、骨芽細胞の移動には、アクチン系を中心とした細胞骨格の動的な制御が必要であること、さらに移動の方向を制御する機構にはIP3キナーゼが関与すること、が示唆された。2)ヒト骨芽細胞の一次培養系(市販のもの)は株化された骨芽細胞とは異なる挙動を示すことが明らかとなっていた。そこで細胞運動の評価方法をいくつか試し、一次培養系の細胞に適したものを見いだした。実際には、細胞をまきこむ際にプラスティックのディッシュの中央にガラス製のスライドグラスをおき、それを鉛の重りで押さえておくと、スライドグラスを載せた部分では細胞がディッシュに接着せず、後にスライドグラスを取り除くことで、細胞が巻き込まれていない四角形の領域を作ることができた。この領域に侵入する細胞の移動速度を計測することにより、一次培養系の細胞でも再現性良く細胞の移動度を解析することが可能になった。
  • ニワトリ二分脊椎モデルにおける歩行異常の病態解明
    文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(B)), 松田 正司, 本研究テーマは、手術部位と歩行異常との関係、運動神経の異常、脊髄の神経細胞におけるホメオドメイン転写調節因子発現の変化、感覚神経細胞の異常、感覚回路の異常等より成る。(1)本研究では、ニワトリ胚神経管の蓋板切開により二分脊椎胚を作製し、これを孵化させることに成功した。孵卵開始後3日目のニワトリ胚の背側要仙部で神経管を再開裂させ、二分脊椎モデルを作製した。(2)二分脊椎ヒヨコはヒト二分脊椎症患者の併発症、すなわち後肢運動機能障害に似た症状を示した。(3)ニワトリ胚二分脊椎モデルの脊髄前角運動ニューロンの発生をLIMホメオドメイン型転写因子の1つであるIslet-1を用いて免疫組織化学的に検討した。孵卵開始後3日目に神経管を再開裂させ、その後、発生を継続させ、孵卵開始後4日から12日の各発生段階において採材した。採取した胚は固定後、定法に従い、第3腰髄節横断面での凍結切片を作製した。一次抗体としてマウス抗Islet-1モノクローナル抗体を用いDABで染色し、陽性細胞数をカウントした。正常発生群ではIslet-1陽性細胞数は孵化開始後4.5日においてピークを迎え、その後徐徐に減少し、孵化開始後12日以降では、陽性細胞数の大きな変化は観察されなかった。一方、二分脊椎群においては、Islet-1陽性細胞数の増加が正常発生群に比べ遅延し、孵化開始後5.5日において陽性細胞数が最多となった。正常発生群においては脊髄前角のlateral motor column(LMC)の内側の細胞群(LMCm)にのみIslct-1に対する免疫染色性が観察されたが、二分脊椎群では、LMC全域に染色性が観察された。(4)感覚線維の走行について検討した。正常と二分脊椎において後根神経を切断してその変成線維染色により走行を追跡した。感覚線維の走行は両者で大きく異なり、このことが二分脊椎の病態の一つであると考えられる。
  • 医学教育
  • 腎臓の糸球体濾過障壁をin vitroで再現する複合細胞培養系の開発
    文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 小林 直人, 腎臓で尿が生成される過程の第一段階は糸球体濾過障壁を介した選択的濾過であり、この濾過機能が破綻することが難治性慢性腎疾患の一因である。このような腎疾患の病態生理の解明と新しい治療法の確立のためには、信頼できる疾患モデルの樹立が不可欠である。本研究では、新規の疾患モデルの構築のための「糸球体濾過障壁のin vitroにおける再現」を試みた。糸球体濾過障壁の主要な構成要素は足細胞(糸球体上皮細胞)と糸球体基底膜である。我々はこれまでに、本研究の海外共同研究者らから供与を受けた足細胞の条件的不死化細胞株を用いて、足細胞の形態形成(突起形成、細胞間接着形成)を調節する細胞内シグナル伝達系について研究し、RHOファミリー低分子量G蛋白の関与を明らかにした(Kobayashi N,2002、Kobayashi et al.,2004、Gao et al.,2004、Gao et al.,投稿準備中)。糸球体濾過障壁の一部であるスリット膜は、足細胞の間に形成される非常に特殊な細胞間接着装置であり、スリット膜の異常は蛋白尿と密接に関係している。我々は、薬理学的にRhoAを阻害することでRHOファミリー低分子量G蛋白(RhoA, Rac1,Cdc42)の間の活性のバランスが変化し、その結果として足細胞間の細胞接着装置がより強固になることを明らかにした。これは、必ずしも複合培養系を用いなくても糸球体濾過障壁を培養下で再現できる可能性を示すものである。また、足細胞独自の形態である非常に発達した細胞突起の形成についても、RhoAやその下流で働くキナーゼであるROCKを阻害することにより、培養下でin vivoの形態に類似した突起を誘導することができた。なお、足細胞の形態形成に関する研究に重点を置いたため、計画当初予定していた糸球体内皮細胞の細胞株の樹立は現在も進行中である。
  • 臓器組織持異的な血管内皮細胞培養株の樹立とその細胞機能の解析
    文部科学省, 科学研究費補助金(奨励研究(A)), 小林 直人, 血管の機能や微細構造はその部位によって多様であり、その内面を覆う内皮細胞も、臓器・組織ごとにそれぞれ異なった性質を有しているはずである。そこで本研究では、「臓器・組織特異的な内皮細胞」として、腎糸球体毛細血管内皮細胞の培養株を樹立し、その細胞種特異的な性質を精密に解析することを目的とする。本補助金の支援を受けて昨年度より、2系統のトランスジェニックマウス(分与および購入)を掛け合わせてF1の仔を得、そこから腎糸球体を単離して培養している。現在、糸球体由来の細胞の中から内皮細胞だけを選択的に選び出してクローン化・株化する作業を進めている。現時点ではまだ培養株の樹立には至っていない。今後、早期に培養株を確立し、それを用いて微細形態や細胞内情報伝達系の特性に関して解析する予定である。なお、マウスの繁殖と掛け合わせは、愛媛大学医学部附属実験動物施設のトランスジェニックマウス専用飼育室にて、本学の「実験動物取り扱い指針」に沿って行っている。本研究に関連して、糸球体足細胞の培養株を用いた細胞機能の解析方法について総説を発表した(小林,200;Kobayashi,2002)(足細胞は、内皮細胞とともに糸球体濾過障壁を構成している。この培養株は「条件的不死化遺伝子」を持つトランスジェニックマウスから樹立されたもので、本研究のプロトタイプとなっている)。さらに、足細胞の培養系を用いてその形態形成の仕組みを分子レベルで解明し、これらの成果を国際誌に発表した(Kobayashi et al.,2001a,2001b)。
  • 糸球体足細胞の支持構造としてのアクチン線維の構築と多様性に関する研究
    文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 坂井 建雄, 1)足細胞の形態形成とスリット膜の分子構築:足細胞の細胞骨格の要素の一つとして、あらたに中間径線維に付属するタンパク質を認識するモノクローナル抗体P-31を見いだし、そのタンパク質であるp250を同定した。また微小管付属タンパク質の一種で足細胞を含め多くの細胞で発現するMAP4が、ニューロンに特異的なMAP3と同一のものであることを証明した。スリット膜の構成タンパク質であるnephrinは、もともとフィンランド型の先天性ネフローゼ症候群の原因遺伝子として見いだされたものであるが、そのラット型のものが、かつて新潟大の腎研究施設で作られた5-1-6抗体が認識するタンパク質そのものであることを証明した。スリット膜の分子構築全般についても報告した。2)糸球体の支持構造としての間質の特性:メサンギウム細胞の収縮力や細胞外基質産成に対するアンジオテンシンIIの影響を知るために、その受容体遺伝子をノックアウトしたマウスの糸球体構造を解析した。また腎臓の間質全般の構成細胞ならびに間質と上皮との界面をなす基底膜についても調べている。さらに腎臓の間質の特異性を知る一助として、肝臓のグリソン鞘の間質を微細形態学的に解析し、そこに含まれるコラーゲン線維に2つのポピュレーションがあることを見いだしている。3)腎血管系の進化・発生:腎臓は血管系と密接な関係を有する臓器であり、その発生・進化の過程は、密接に相関する。足細胞の構造的な多様性は、腎血管系の発生進化という文脈の中で理解すべきものである。本研究では、血管系の発生過程を知るモデルとして、胎盤の幹絨毛内の血管を電子顕微鏡を用いて観察し、そこに含まれる動脈と静脈を初めて同定することに成功するとともに、その微細構造的な特徴を報告した。また腎血管系の特性について、発生について、進化についても報告した。
  • 糸球体足細胞の突起形成過程における微小管の役割及びその制御機構についての研究
    文部科学省, 科学研究費補助金(奨励研究(A)), 小林 直人, 腎糸球体足細胞は、形態学的にもっとも分化した細胞の一つである。本研究では、足細胞の培養株を用いて、この細胞の持つ複雑な突起の形態がどのようにして形成されてゆくかを明らかにしようとしている。本年度には特に、微小管の機能を制御する因子について研究した。細胞質内で伝達される情報としては、蛋白質のSer/Thr残基におけるリン酸化が足細胞における微小管機能調節の鍵を握ることが明らかになった。すなわち、蛋白質キナーゼの阻害剤(H-7,K-252a)は突起形成を促進するのに対し、脱リン酸化酵素の阻害剤(okadaic acid)はこれを抑制した(kobayashi et al.,投稿中)。また、細胞外からの情報としては、さまざまな細胞外マトリックス蛋白がそれぞれ異なった影響を与えることが明らかとなった。すなわち、ラミニン(正常な糸球体基底膜の構成分子の一つである)は突起形成を促進したが、フィブロネクチン(通常は糸球体基底質に含まれない)はこれを抑制した(kobayashi et al.,投稿中)。これに関連して、細胞外マトリックスに関する総説を発表した(小林&坂井,2000)。微小管の機能、特にその重合を直接調節しているのは、微小管関連蛋白MAPsと呼ばれる一群の蛋白である。足細胞に発現している微小管関連蛋白としてこれまでに、MAP3とMAP4が別々に報告されていた。我々は分子レベルの解析により、その二つの蛋白が同一であることを示して論文として報告した(kobayashi et al.,2000)。また、足細胞における微小管の機能についての総説(小林ら,1999,1999)や、足細胞全般に関して考察した総説を発表した(小林&坂井,1999)。さらに本研究に関連して、突起形成に共通する機構を考察した総説を発表した(小林ら,1999;Matsuda et al.,1999,1999)。
  • 肉眼解剖学と解剖学教育
  • 腎糸球体足細胞の微細形態に関する研究
  • 大動脈内膜平滑筋細胞の出現パターンと血管壁における生体力学的意義について
    文部科学省, 科学研究費補助金(奨励研究(A)), 小林 直人, 蛍光標識したファロイジンにより大動脈内膜のアクチン線維を染色し、得られた蛍光顕微鏡像をモンタージュとして再構成して、ラット大動脈における内膜平滑筋の分布を可視化した。この結果、以下の結果を得た。1.正常ラット大動脈では、内膜平滑筋は出生時にはほとんど認められず、生後10日ごろから出現が確認される。2.内膜平滑筋細胞の出現する部位はほぼ一定しており、生後発達が進んで内膜において平滑筋細胞の占める面積が増加しても、分布パターンは維持される。分布が顕著に認められる領域は、(1)大動脈弓内側面から胸大動脈前半部の背側面にかけて、(2)胸大動脈後半部から腹大動脈前半部にかけての腹側面、(3)各動脈分岐部の遠位側の縁、であった。さらに、細胞の走行の方向についても、各領域ごとに一定の規則性があった。逆に、動脈分岐部の上流側では、内膜平滑筋細胞の極めて少ない領域が認められた。また、電子顕微鏡による観察から、以下の所見を得た。3.正常ラット大動脈において、内膜平滑筋細胞と中膜平滑筋細胞は、当初はほぼ同様の表現型phenotypeを示す。4.生後発達が進むにつれて、前者は合成型の表現型を、後者は収縮型の表現型を示すように分化してゆく。内膜平滑筋細胞は、動脈硬化の発症と密接に関係していると考えられるている。しかし、今回の結果が示す正常ラット大動脈における内膜平滑筋細胞の分布パターンは、当初の予想に反して、よく知られているヒト動脈硬化病変の好発部位とは明らかに異なっていた。内膜平滑筋細胞の分布は、壁の張力が局所的に大きくなる部位と一致すると思われる。内膜平滑筋は、その収縮により、不均一な張力による局所的な血管壁のゆがみを修正するように機能する可能性がある。(以上の研究結果は、英文の論文にまとめて投稿中である。)
  • 細胞骨格と細胞外基質からみた弾性・筋性動脈の移行部の機能構築についての研究
    文部科学省, 科学研究費補助金(一般研究(C)), 坂井 建雄, 弾性動脈である大動脈の内皮細胞について、アクチンフィラメントの配列を調べたところ、筋性動脈である腎臓内動脈の内皮細胞と基本的な差はなく、むしろ筋性動脈領域内での部域差の方が顕著であることがわかった。それに対し、大動脈において、内皮細胞のアクチンフィラメントが、生後発達期にstress fiberパターンからperipheral bandパターンへと、配列を変えることが明らかになった。また腎臓内動脈について、内皮下の基底膜の構造を調べたところ、直径に対応して、微細構造上の変化があることが見つかった。弾性動脈と筋性動脈の中膜については、一つの臓器内で両者の移行部の観察できる肺動脈を対象に、微細構造を観察した。その結果、肺動脈に関しては、弾性動脈から筋性動脈への移行が、急激に起こり、基本的に両者の間に移行形が存在しないことが明らかになった。また腎臓内の動脈について、中膜平滑筋の重鎖インフォームを調べたところ、輸入細動脈と輸出細動脈で、異なる型を示すことが明らかになった。すなわち、輸入細動脈は、成体型の大きな収縮力をもつと考えられるSM2を発現し、これに対し輸入細動脈は、胎児型で小さな収縮力を持つと考えられるSMembを発現していた。糸球体については、特に足細胞の細胞骨格を、実験的なモデルを使って解析した。単離潅流腎のモデルで、糸球体濾過障壁が伸展性を有することが明らかになったが、足細胞の細胞骨格には、その伸展性を調節する役割があると考えられる。また馬杉腎炎のモデルで、足細胞の足突起の消失に伴って、アクチンフィラメントが再配分され、細胞が基底膜から剥がれるのに抵抗する力を発生する役割を持つことが明らかになった。糸球体の成長に伴い、おもに毛細血管の総延長が延びることにより糸球体の体積が増大すること、またその際、糸球体基底膜の表面積の拡大が並行して起こることがわかった。そして基底膜の拡大装置と考えられるoutpockets構造が、糸球体の辺縁部にのみ分布するという所見を得たが、これは糸球体基底膜が糸球体の内部で再配分されることを示唆している。
  • 大動脈内皮細胞の細胞骨格構築の生後発達における変化と血行動態との関係について
    文部科学省, 科学研究費補助金(奨励研究(A)), 小林 直人, 1.出生直後から60日令までのラット大動脈を用い、アクチン線維(AF)を特異的に染色するphalloidinで蛍光染色した。観察は、光学的断層像の得られる共焦点レーザー走査顕微鏡を用いて行なった。また、低温脱水法で処理した胸部大動脈の標本を、透過型電子顕微鏡で観察した。さらに内皮細胞の光顕・電顕写真上で、種々の形態計測を行ない、発達過程を追って統計学的な比較を行なった。2.出生直後の大動脈内皮細胞では、成体の場合と異なり、大動脈の全域で長いstressfiber(SF)が局在していた。10日令では、SFとperipheralband(PB)が共在していた。20日令以降では、PBが主体でSFが散在する成体のパターンになり、動脈の分岐の周辺では短いSFが発達していた。また、AFの局在パターンの変化と平行して、内皮細胞間の接着面の超微細構造が、平坦な面から複雑にかみあった形へと変化した。形態計測の結果、個々のSFの長さや線密度(単位面積当たりの総延長)は、20日令以降の内皮に比べて、10日令以前の方が有意に長いことが示された。また、生後発達の過程で、電顕切片像上での内皮細胞間の接触部分が長くなるのに対して、内皮細胞の厚さは減少し、接着面の形状が次第に複雑になってゆく過程が定量的にも示された。細胞周辺部のAFは、主に細胞間接着装置の周辺や細胞質の突起の中に局在していた。3.大動脈内皮細胞は、生後発達の過程での血管壁の張力の増大に対抗して、細胞周囲に配置したPBのサポートによって、隣り合う細胞間の細胞質のかみあいを形成して細胞間の接着を強化する、と考えられる。また、出生直後の内皮細胞に長いSFが発達している理由については、ズリ応力に対する反応の感度が高い、細胞分裂時にはSFの方が都合が良い、出生前後の大動脈の伸長に関係している、等の可能性が考えられた。
  • 血管内皮細胞と平滑筋細胞の力学的相互作用についての形態学的アプローチ
    文部科学省, 科学研究費補助金(一般研究(B)), 坂井 建雄, 血管を構成する細胞および細胞外基質の力学的な役割について、研究の進んでいる糸球体、および動脈を研究対象として、形態学的に解析した。本研究ではまず、(1)糸球体の力学構造の要であるメサンギウム細胞の役割を、さまざまな実験モデルを用いて解析した。メサンギウム細胞では、収縮装置としての細胞骨格が、糸球体基底膜を内向きに牽引している。この収縮能が障害された単離潅流腎のモデルでは、毛細血管が拡張するという構造変化が見られた。(2)糸球体濾過障壁の力学的な主体は基底膜であるが、この基底膜の微細構造を、糸球体ならびに腎臓の他の部分で観察した。基底膜は、その力学的な環境によって構造が多様であることを明らかにした。(3)腎臓内の動脈において、細胞骨格と細胞外基質の構造を観察したところ、内皮細胞のアクチンフィラメントの配列および内弾性板の形状が、部位によって多様性を示すことを明らかにした。とくに小葉間動脈遠位部では、内皮細胞のアクチンフィラメントが応力線維の形をとり、内弾性板の網目状構造との間に機械的な結合を作ることが明らかになった。これにより、腎臓内の動脈で、内皮細胞の収縮装置が、動脈の構造保持の役割をもち、さらに能動的に血管の収縮状態を調節する可能性が示唆された。


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