2015年3月14日

ディーゼル汚染物質の吸入と呼吸困難を関連づけるメカニズムの発見
Researchers uncover a mechanism linking inhaled diesel pollution and respiratory distress



英国の研究者は、ディーゼルエンジンの排気ガスによる汚染がどのように肺の神経に影響を及ぼすのかについて初めて示した。大気汚染は健康に対する重大な脅威である。ディーゼル排気ガスへの曝露と呼吸器疾患の増悪を関連づける潜在的なメカニズムを特定することは、疾患の治療につながる可能性がある。

インペリアル・カレッジ・ロンドン（イギリス）の国立心肺研究所で博士課程学生のRyan Robinson氏は、第13回欧州呼吸器学会肺科学会議（the 13th European Respiratory Society Lung Science Conference）において「ディーゼル排気ガス微粒子と気道感覚神経に関する研究」を発表する。欧州呼吸器学会（European Respiratory Society; ERS）と欧州肺財団（European Lung Foundation; ELF）はきれいな空気を呼吸する重要性について知らせることを目的とした「生涯健康な肺（Healthy Lungs for Life）」キャンペーンを今年になって始めたところへ、今回の発表である。ディーゼル排気は都市大気汚染のかなりの部分を占めており、ガスと粒子の複雑な混合物が含まれる。

「我々の研究は、ディーゼル粒子への曝露が健康への有害な影響と関連することを示した」、Robinson氏は言う。

「ディーゼル粒子は直径約20ナノメートルと非常に小さい。したがって肉眼で見えないだけでなく、肺の奥深くまで届くことがある。」

肺には潜在的に有害な刺激を検出する多くの感覚神経があり、それにより人体は咳などで反応することができる。

「しかしながら、これらの神経は呼吸器疾患の悪化にも関与する。例えば喘息のような疾患では気管支を収縮させる」、Robinson氏は言う。

Robinson氏とその指導教授であるMaria Belvisi教授、Terry Tetley教授、Alexandra Porter教授たちによる研究によると、フォークリフトトラックのディーゼル粒子はin vivoの麻酔モルモットモデル（anaesthetised guinea pig model）で気道の感覚神経を活性化する。

「物理的な感受性よりもむしろ、化学的に感受性が高い気道神経の関与が観察されたのは興味深い」、Robinson氏は言う。



次に研究者は単離した神経の組織標本を使い、関与するメカニズムをin vitroで綿密に調査した。

「我々が最初に注目したのは、『きれい』にした粒子は無害ということだった。神経の活性化にとって重要なのはディーゼル粒子から有機的に抽出された化学物質であることは明らかだった。それは我々がin vivoで観察したデータを裏付ける。」

ディーゼル抽出物がどのように気道神経を活性化するのかを知るため、研究者は薬理学的手法ならびに遺伝子ノックアウト技術を利用した。

「気道感覚神経の活性化で重要なのは、一過性受容器電位（Transient Receptor Potential; TRP）イオンチャネルとして知られる環境センサーである。そこで我々はディーゼルの抽出物がそれらを活性化できるか調べるために様々なチャネルを阻害した。」

研究の結果、ディーゼル抽出物に対する反応はTRPアンキリン1（TRPA1）チャネルの活性化によって促進されることが判明した。

彼らはさらに、抗酸化物質の投与が抽出物への反応を無効化することを発見した。

「酸化ストレスは、細胞の正常な酸化状態の乱れとその結果として生じる損傷を修復する能力との間のアンバランスであり、多くの疾患と関連がある。そして酸化ストレスはTRPA1を活性化することが知られている」、Robinson氏は言う。

とはいえ、この研究は大気汚染がどのようにして気道感覚神経と呼吸反射（respiratory reflex）に影響を及ぼすのかについての理解に向けた最初の段階に過ぎない。他のタイプの燃料が気道神経を活性化するかどうかはまだ研究されておらず、それらがディーゼル燃料よりずっと強い影響があるかもしれないという可能性は高い。

記事出典：
上記の記事は、欧州呼吸器学会（ERS）によって提供される素材に基づく。

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/03/150314084127.htm

<コメント>
TRPA1は揮発性の刺激物、例えばニンニクに含まれるアリシンや、催涙ガスの刺激などにより活性化するチャネルですが、ディーゼルの排気ガスに含まれる微粒子は気道のTRPA1を通じて感覚神経を化学的に過敏にするという記事です。

今回の記事ではディーゼル排気ガスによるTRPA1の活性化に酸化ストレスの関与が示されていますが、検索するとTRPA1は酸化物質に反応するセンサーであるという研究が見つかりました。

http://first.lifesciencedb.jp/archives/3598
>TRPA1チャネルが担う生体における新しいO2センサー機構

2014年12月3日

毛虫の腸の細菌はプラスチックを分解する
Gut bacteria from a worm can degrade plastic



中国の北京航空航天大学（Beihang University）の科学者は、食品のパッケージをムシャムシャ食べる（munch）ことが知られている毛虫の腸の細菌がポリエチレンを分解できることを発見した。ポリエチレンは最もありふれたプラスチックである。

米国化学学会（ACS）の学術誌Environmental Science & Technologyで報告された今回の発見は、分解されにくい廃棄物を一掃するのを助ける新しい方法につながる可能性がある。



世界中のプラスチック産業は毎年およそ1億4000万トンのポリエチレンを大量生産している。科学者はどのようにこのプラスチックのゴミを除去するべきか長い間ずっと研究してきた。

最近の研究のいくつかはプラスチックを分解するように細菌をけしかける（sic）ことを試みたが、それらはまず初めにプラスチックを光または熱にさらすことを必要とした。

Yangの研究チームはワンステップでポリエチレンを分解させることができる細菌を見つけようとして、waxwormというプラスチックを食べる蛾の幼虫に着目した。彼らはwaxwormの腸微生物の少なくとも2つの菌株が、前処理をすることなくポリエチレンを分解できることを発見した。

記事出典：
上記の記事は、米国化学学会によって提供される素材に基づく。

学術誌参照：
1.プラスチックを食べるwaxwormsの腸細菌の菌株によるポリエチレン生分解のエビデンス。

Environmental Science & Technology、2014;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141203111130.htm



<コメント>
ポリエチレンを分解する細菌が、蛾の腸から発見されたという記事です。

記事中のwaxwormは、ノシメマダラメイガ（Indian mealmoth/ Plodia interpunctella）という蛾の幼虫のようです。

蛾の幼虫が本当にプラスチックを食べるのだろうかと思って検索してみました。

http://www.ricepier.jp/%E3%81%8A%E7%B1%B3
>ノシメマダラメイガは、購入時のお米の袋など食い破って中に入り込んでしまうこともあります。
>この虫の幼虫はビニールくらい簡単に食い破る能力があるので、ビニールに密封しただけでは完璧とはいえません。

ビニールを食い破る能力があるというより、この幼虫にとってはビニール袋そのものがエサなんでしょうね。

2014年9月30日

レーザー誘導シーモンキー群は、動物プランクトンの移動がどのようにグローバル海流に影響を及ぼすかについて示す
Laser-guided herds of sea monkeys show how zooplankton migrations may affect global ocean currents



シーモンキーが子どもやアクアリウム愛好者たちに人気なのは、その容易に観察可能な生命サイクルのためである。乾燥した卵として販売されるこの小さい塩水エビは、水槽のわずかな塩水だけで容易に孵化して、成長して、交尾する。

しかし物理学者は、そのより短いパターンに関心がある：

塩水エビ（brine shrimp; ブラインシュリンプ。小型の甲殻類の一種、Artemia salina）は、他の動物プランクトンのようにグループでまとまって垂直に移動する。夜になると明るさの変化に反応して水面に近づき、日中には水中深くに戻っていく。

カリフォルニア工科大学の2人の研究者は、この移動パターンは個々がグループで作り出す水流の合計よりも、ずっと大きな水流を作ることを実験的に示した。

この研究結果は、小さい海洋生物の総体的な運動が、風と潮流に匹敵するレベルでグローバルな海洋の循環パターンに影響を及ぼす可能性があることを示唆する。



塩水エビ（アルテミア‐サリーナ）は光走性（phototaxis）を示すため、研究者のモニカWilhelmusとジョンDabiriはレーザーを使用して、大きな水槽で小さい甲殻類の多くに垂直移動パターンを誘導した。

生じる流れを視覚化するため、彼らは銀でコーティングされた微小なガラスの球体を水に混ぜ、移動する動きの分布の変化を高速度カメラで捕らえた。



先行研究では単一のプランクトンが水を移動するときにつくられる小さい撹乱（disturbances）を調査していた。個々に計測した流れは、海流の広大なパターンに影響を与えるほどには強くない。

しかし、二つ以上の生命体がお互いに隣接して泳ぐ時に引き起こされる渦（eddies）は相互作用して、より強力な渦巻く流体力を作り出す。それはより広いスケールでの水の循環を変える可能性がある。

今回の研究結果は、2009年のNature論文でDabiriのグループが提案した理論モデルに実験的サポートを与える。その論文は海洋の混合に対するクラゲの影響を分析したもので、彼らはそのようなモデルがより小さい生命体にあてはまることがありえることを提案した。

小さい生命体は海洋性生物の大部分を構成するため、その運動パターンは海洋で1兆ワットのエネルギーを生じる可能性があると研究者は推定する。それは風と潮流と同等のエネルギーである。

記事供給源：
上記の記事は、米国物理学協会（AIP）によって与えられる資料に基づく。

学術誌参照：
1.レーザー誘導プランクトン集団による、大規模な流体の輸送の観察。

Physics of Fluids、2014年9月30日;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140930111411.htm



<コメント>
100年以上の歴史を持つカリフォルニア工科大が、シーモンキーを大真面目に研究しているという記事です。

上の画像は白色が移動するシーモンキー、黄色が水中の粒子です。

2014年9月23日

福島の災害に影響を受けた食料は、低レベルの放射線でさえ動物を傷つける
Food affected by Fukushima disaster harms animals, even at low-levels of radiation, study shows



オープンアクセス・ジャーナルBMC Evolutionary Biologyで発表された研究によれば、福島の核メルトダウン周辺の都市から集められる食料を食べているチョウは、より高い死亡率と疾患を示した。

研究者はヤマトシジミ（Zizeeria maha）のいくつかのグループに被災地から異なる距離の6つの地域からの葉を与えて、次世代に対する影響を調査した。

子供たちに両親と同じ汚染された葉を与えると放射線の影響は増大したが、汚染されていない葉を与えられた子供たちはほとんどが正常なチョウのようだった。

このことは食料の汚染の除去が次の世代を守ることができることを示す、と著者は主張する。



大滝譲司教授（琉球大学）は、以下のように述べる：

「野生生物はおそらく放射線の比較的低い投与量でさえ損傷を受ける。我々の研究は、同じ種の範囲内でも個々の間で感受性が異なることを示した。」

1.ヤマトシジミの2世代間の、放射性で汚染された食事の摂取。

BMC Evolutionary Biology、2014;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140923090244.htm

<コメント>
シジミチョウ科（Lycaenidae）の一種、ヤマトシジミ（Zizeeria maha）に福島原発事故が与えた影響についての記事です。

以前から一部で話題になっているようですが、どんなに「いいかげんな研究」でもこうして前向きに影響が出るのはどうなんでしょうね。

2014年3月13日

インドで公開の準備ができている革新的なソーラーパワー・トイレ



安全および持続可能な公衆衛生がない世界で25億人の人々を助けるために開発されている、太陽を燃料とする革命的なトイレは、今月、Indiaで公開される。

各戸独立式の、水の無いトイレは、排泄物を無菌化して、biochar（高度に多孔性炭）を作成するために、十分な高温に加熱する能力がある。

このトイレは、Bill及びMelinda Gates財団から777,000ドルの研究費を使用して設計されて、造られる。

今回の発明は、8つの放物面鏡から成る。それは、石英ガラス桿体の郵便切手よりも小さい点に日光を焦束して、何千もの絡み合う融合線維から成る8つの束の光ファイバーケーブルにつなげられる。

太陽によって発生した熱は、光ファイバーケーブル・システムで移され、廃棄物処理用の材料を処理する。

華氏600度以上に反応槽を加熱する能力があり、便と尿で病原体を消毒し、木炭を産生することができる。

記事ソース：
上記の記事は、BoulderのColorado大学により提供される材料に基づく。

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140313164513.htm

<コメント>
ソーラー・パワートイレがインドで公開間近です。
水要らずで、加熱殺菌もしてくれて衛生的、しかもバイオ燃料とバイオ肥料を作ってくれるという夢のようなトイレです。