hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リポ蛋白リパーゼトランスジェニックウサギを用いたエネルギー代謝研究

また、高脂肪食給与(16週間)を終了したLPL-Tg3羽と野生型3羽を対象として、耐糖能評価のための静注糖負荷テストを実施した。今後は、残りの14羽(LPL-Tg7羽、野生型7羽)の高脂肪食負荷後の糖負荷テスト、エネルギー消費量測定のための二重標識水注入と血液採取(二重標識水注入4時間後と7日後の2時点血液サンプリング法を使用)及びエネルギー代謝関連遺伝子の発現や蛋白量の測定のための血液・組織(筋、内臓・皮下脂肪、肝)採取を行い、それらの試料の分析を行う計画である。以下の項目に次年度の研究費を使用する予定である。エネルギー消費量の測定のための血液サンプル中の二重標識水の分析、糖負荷テスト時に採取した血清のグルコース・インスリン分析、血液・組織(筋、内臓・皮下脂肪、肝)におけるエネルギー代謝関連の遺伝子・タンパク解析、および学会発表・論文の英文校正。
ハロゲン結合・水素結合の複合利用による超分子液晶材料の動的構造制御

超分子化学の進展において,あらたな非共有結合の探索は重要である.ハロゲン結合は,近年注目されはじめたあたらしい非共有結合である.本研究では,ハロゲン結合・水素結合を複合的に利用する超分子液晶複合体を得ることを目的として研究を行った.ハロゲン結合・水素結合を形成し得る化合物として,フルオロフェノール部位を有するパラフェニレン誘導体を各種合成した.得られた化合物の液晶性および物理ゲル化能を精査した.その結果,2,3-ジフルオロフェノール部位を有するパラフェニレンのみが有機溶媒中で"フッ素-水素"水素結合を形成して物理ゲル化能を示すことがわかった.このゲル化剤は,ヘキサンなどの炭化水素,クロロホルム・ジクロロメタンなどのハロゲン系溶媒,およびベンゼン・トルエンのような芳香族炭化水素に対して特に高いゲル化能を示すことがわかった.SEM測定の結果,ゲル化剤の自己組織構造を調べたところ,繊維状の組織が観察され,このことがゲルの形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった.また,単結晶構造解析によりその水素結合パターンを調べたところ,ネットワーク状の"フッ素-水素結合"が物理ゲルの形成に重要であり,2種類の水素結合パターンが存在することがわかった.一方,液晶性を示す類縁体の単結晶構造解析を行ったところ,二量体型の"フッ素-水素"水素結合を形成していることがわかった.液晶性の発現や物理ゲル化能の発現にはフッ素の非共有結合性が重要であることを明らかにし,このことは,二種類の非共有結合性を制御することで異なる二種類の機能を発現・停止できるあらたな機能性材料の開発につながることが期待される.'フッ素-水素'水素結合による新規液晶性物理ゲルの開発有機フッ素化合物の水素結合性は,近年,計算化学および錯体化学の分野で注目されている.この水素結合性を新しい材料の設計に適用することを目的とし,フルオロフェノール部位を有するパラトリフェニレンを合成した.この化合物は,有機溶媒中で'フッ素-水素'水素結合を介して自己集合し,溶媒をゲル化する,物理ゲル化剤となることがわかった.ゲル化能を調べたところ,ヘキサンなどの脂肪族炭化水素,クロロホルム・ジクロロメタンのようなハロゲン化炭素,およびベンゼン・トルエンのような芳香族炭化水素をゲル化することがわかった.SEM測定によりゲル化の要因となる集合体の観察を行ったところ,繊維状の組織体が形成されていることがわかった.類縁体のX線単結晶構造解析により,この自己組織体の形成は,リボン状の水素結合ネットワークの形成によるものであることがわかった.さまざまな類縁体を合成し,ゲル化能を評価したところ,2, 3-ジフルオロフェノール誘導体のみが物理ゲル化剤となることがわかった.また,シクロヘキサン環を有する誘導体は,ネマチック液晶性を示した.この化合物の単結晶構造解析をおこなったところ,'フッ素-水素'水素結合を介した二量体型構造を形成していることがわかった.リボン状の水素結合パターンではゲル化能が発現し,二量体型のパターンではネマチック液晶性が発現するという現象を見出した.異なる二種類の水素結合パターンの制御により異なる材料特性が発現される新規材料の開発につながるものである.超分子化学の進展において,あらたな非共有結合の探索は重要である.ハロゲン結合は,近年注目されはじめたあたらしい非共有結合である.本研究では,ハロゲン結合・水素結合を複合的に利用する超分子液晶複合体を得ることを目的として研究を行った.ハロゲン結合・水素結合を形成し得る化合物として,フルオロフェノール部位を有するパラフェニレン誘導体を各種合成した.得られた化合物の液晶性および物理ゲル化能を精査した.その結果,2,3-ジフルオロフェノール部位を有するパラフェニレンのみが有機溶媒中で"フッ素-水素"水素結合を形成して物理ゲル化能を示すことがわかった.このゲル化剤は,ヘキサンなどの炭化水素,クロロホルム・ジクロロメタンなどのハロゲン系溶媒,およびベンゼン・トルエンのような芳香族炭化水素に対して特に高いゲル化能を示すことがわかった.SEM測定の結果,ゲル化剤の自己組織構造を調べたところ,繊維状の組織が観察され,このことがゲルの形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった.また,単結晶構造解析によりその水素結合パターンを調べたところ,ネットワーク状の"フッ素-水素結合"が物理ゲルの形成に重要であり,2種類の水素結合パターンが存在することがわかった.一方,液晶性を示す類縁体の単結晶構造解析を行ったところ,二量体型の"フッ素-水素"水素結合を形成していることがわかった.液晶性の発現や物理ゲル化能の発現にはフッ素の非共有結合性が重要であることを明らかにし,このことは,二種類の非共有結合性を制御することで異なる二種類の機能を発現・停止できるあらたな機能性材料の開発につながることが期待される.
精神疾患の階層横断的理解を加速する数理モデリング技術の開発

本研究では、脳の複雑な階層性を超えて、精神病態を統合的に理解するため、精神疾患の階層横断的理解を加速する数理モデリング技術を開発する。本研究課題の推進により、階層別に解析することで生じる情報損失を回避するとともに、個別に行われてきた精神疾患研究を統合的に捉えるための情報解析基盤の構築、複雑な生命現象をマルチスケールの観点から俯瞰的に思考するといった生命科学研究における新しいパラダイムの創出が期待される。
軟X線照射による分子内位置選択的光化学反応の研究

本研究は軟X線励起の特異性に着目して,超高真空下で固体表面に吸着した分子の光化学反応を,電子分光や質量分析法を駆使して詳しく調べることにより,化学反応を自由に制御する新しい手法の開発を目指すものであり,以下の成果を得た.1.本研究目的を遂行するために必要である主要実験装置として表面素反応用実験装置の設計・製作を行った.本装置には当該研究所の現有設備品である低速電子線回析計,オージェ電子分光器,質量分析計を有機的に取付けVUV・軟X線ビームラインでの実験が可能である.製作には,ほぼ1年を要したが,到達真空度(1.5×10^<-10>Torr),各種測定装置の作動はすべて良好であった.2.軟X線ビームラインにおいて以下の実験を行った.(1)Si基板にPMMAなどのレジストを塗布した試料を使用して,光照射により表面より脱離する分解生成物の質量スペクトルを測定した.この実験により脱離分子の検出感度を極限にまで高めることができた.(2)銅の表面に吸着した酸素分子を試料として,酸素のオージェ電子と酸素イオンの両者の検出に成功した.また入射光の分解能が悪いため高分解能の測定は得られなかったが,しきい電子スペクトルも観測できた.(3)励起光の波長を酸素原子の内殻の吸収端の前後で変えて, (2)の実験を行い,銅表面上での光断片化反応が,吸収端の前後で大きな差を示すことを見いだした.軟X線による内殻励起では,特定の原子だけを励起しその後のオージェ過程を経て分解反応が起るため,外殻電子励起での分解反応と明らかに様相を異にしている.この結果より,反応を制御する新しい手法の見通しが得られた.本研究は軟X線励起の特異性に着目して,超高真空下で固体表面に吸着した分子の光化学反応を,電子分光や質量分析法を駆使して詳しく調べることにより,化学反応を自由に制御する新しい手法の開発を目指すものであり,以下の成果を得た.1.本研究目的を遂行するために必要である主要実験装置として表面素反応用実験装置の設計・製作を行った.本装置には当該研究所の現有設備品である低速電子線回析計,オージェ電子分光器,質量分析計を有機的に取付けVUV・軟X線ビームラインでの実験が可能である.製作には,ほぼ1年を要したが,到達真空度(1.5×10^<-10>Torr),各種測定装置の作動はすべて良好であった.2.軟X線ビームラインにおいて以下の実験を行った.(1)Si基板にPMMAなどのレジストを塗布した試料を使用して,光照射により表面より脱離する分解生成物の質量スペクトルを測定した.この実験により脱離分子の検出感度を極限にまで高めることができた.(2)銅の表面に吸着した酸素分子を試料として,酸素のオージェ電子と酸素イオンの両者の検出に成功した.また入射光の分解能が悪いため高分解能の測定は得られなかったが,しきい電子スペクトルも観測できた.(3)励起光の波長を酸素原子の内殻の吸収端の前後で変えて, (2)の実験を行い,銅表面上での光断片化反応が,吸収端の前後で大きな差を示すことを見いだした.軟X線による内殻励起では,特定の原子だけを励起しその後のオージェ過程を経て分解反応が起るため,外殻電子励起での分解反応と明らかに様相を異にしている.この結果より,反応を制御する新しい手法の見通しが得られた.本年度は2年計画の第1年度にあたることから、次の2点を中心に研究を進めた。1.本研究目的を遂行するために必要な主要実験装置である表面素反応用実験チャンバーの設計・製作を行った。設計に際しては当該研究所・放射光実験施設の現有設備品である低速電子線回折計,オージェ電子分光計,質量分折計などが機能的に取付けることができるよう配慮するとともに、この装置を用いた実験がすべてのVUV・軟X線ビームラインで実施できるよう十分配慮した。2.本研究の予備的な実験として軟X線によるいくつかの2原子分子,3原子分子の内殻イオン化とそれにともなう断片化実験をTOF質量分析装置を用いて行った。その結果、分子を構成する窒素や酸素原子のK殻電子励起エネルギー付近で分子の断片化過程に顕著な波長依存性があることが見いだされた。この結果は本研究を進める上で非常に重要な知見である。内殻励起にともなう現象を、しきい電子,オージェ電子,断片イオンの3重コインシデンス法で観測しようとする本研究の主目的を達成するためにはそれら3種類の信号強度を十分に確保しなければならない。このうちイオンについては上記の予備実験により十分に検出できることが確認されている。しきい電子についてはこれまでの経験よりほぼイオンと同程度と期待される。オージェ電子については唯一不安要因であるが、現在平行平板型の電子アナライザーと位置感応型検出器の組合せによる検出に取組んでおり、この方法により解決できるものと期待している。
竜巻状渦が構造物にもたらす風圧荷重を評価する数値モデルの開発

目的達成のため、気象モデルを用いた非スーパーセル型竜巻の試検討を行うとともに、以下の点に関して研究を行い、下記の学会発表を通して研究進捗を発表した。すなわち、1.数値気象モデルによる風速変動の再現特性の把握、2.構造物風荷重評価を行うために必要な格子解像度の検証、の2点である。1.中尾ほか,マルチスケール数値気象モデルに基づく中立に近い大気接地層の再現性. 2018,日本流体力学会年会2018,大阪概要:構造物風荷重評価を行うのに必要な数値流体計算(CFD、Computational Fluid Dynamics)の格子解像度に関する検討を行った。既存の風圧荷重測定風洞実験を対象とした単体角柱配置条件をCFD空間において再現しLESを実施した。風上側に設定すべき変動風の有無の結果への影響を確認するとともに、必要な格子解像度について検証を行った。これらの検討事項は、次年度の研究のために必要な知見の整理として位置付けられる。[研究実績の概要]に記載のとおり試検討、学会発表を行い、計画どおりの進捗が得られていると考える。LESによる大気接地層の風速変動の解像については未だ十分確証されていないものの、WRFを用いた今年度の検討により一定の実現可能性が示された。しかし、該当モデルを用いた多スケールの同時計算実施には計算時間の制約もあることがわかった。計画では小規模な竜巻を対象とした検討を行うことを前提としており、当制約が大きく影響することは考え難いものの、今後の検討方針について再考が必要となる可能性がある。一方で、構造物風荷重評価の観点からは、LESによる格子解像度と計算精度のトレードオフが重要な実務時実行の観点となる。まずは、平均風圧分布再現特性の把握を対象とした検討を行い、一定の成果を得た。以上の検討から、次年度の方向性について目処が立ったため、予定通りの進捗であったと考えた。竜巻状渦と構造物の連成計算を可能とする諸技術の構築を引き続き進める。今年度はCFDにおいては、格子配置を調整することにより構造物の影響を考慮した。今後の検討においては、より簡易的な格子条件での実施が可能で、気象モデルへの導入も現実的な方策について検討を行う。なお、近年の関連分野の研究成果発表では、竜巻の局所的な渦の下層部を表現する理想的なモデルの検討が行われている。既往の研究ではそのような実験モデル・数値計算モデルが多岐にわたり構築されているが、手法の妥当性については学術的発表を通して議論が進められているところである。そのような背景から、局所的な竜巻状渦の形成に適合的な計算モデルの調査を並行して進める。今年度の予算計画では計算用ワークステーションの購入が予定されていた。しかし、想定よりも早く成果創出が可能であったこと・構造物への風荷重影響評価のためには、建物電子地図情報購入及びデータ整理用ソフトウエアの優先購入が効率的であったことを鑑みて、学会発表および地図情報・ソフトウエア購入の優先的実施を行った。
パピローマウイルスDNAワクチンによる癌化抑制機構解明の基礎的研究

ヒトパピローマウイルス(HPV)が種々の前癌ならびに癌病変に検出されることから,HPV感染と発癌との関連が多くの注目を集めている.しかし,HPVには種特異性があり,HPVは動物に感染しないことから,HPVについてのin vivoでの感染実験を用いた癌化の証明は不可能である.我々は,dimethyl benzanthracene(DMBA)を用いて6-8週という短期間にハムスターの口腔粘膜に上皮性異形成,扁平上皮癌を誘発できる実験系を確立した.この病変から新しいハムスター口腔パピローマウイルス(HOPV)の分子クローニングを行い,この発癌モデルにおけるHOPVの関与について解析した結果,癌化過程でHOPVが重要な働きをしていることが明らかになった.このHOPV発癌モデルを用いてDNAワクチンよる癌化抑制についての検討を行なった.前年度では、HOPVのE6,E7,L1領域などの主要遺伝子のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)のDNAワクチンよる癌化抑制を解析したところ,naked pDNAよりもDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の方がより癌化抑制が良好なことが判明した.そこで本年度では、その投与方法、特に部位についての検討を行なった。HOPVのゲノムを培養細胞に発現させ、各主要遺伝子を増幅して発現プラスミドに挿入し、HOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を作成した.これらのHOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を上記の発癌モデルの口腔粘膜、腹腔内および筋肉内に接種して、その効果を検索したところ、HOPVのゲノムの主要遺伝子、特にE6,E7,L1領域のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を口腔粘膜および筋肉内に接種したときに癌抑制効果があることが示唆された.この実験系を用いて,HOPVのE6,E7,L1領域などの主要遺伝子のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の細胞取り込みを詳細に解析したところ,naked pDNAよりもDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の方がより取り込みが良好なことが判明した,また、投与部位としては、筋肉内が効果があり、さらに,電気穿孔法を併用することが有用なことも明らかになった.ヒトパピローマウイルス(HPV)が種々の前癌ならびに癌病変に検出されることから,HPV感染と発癌との関連が多くの注目を集めている.しかし,HPVには種特異性があり,HPVは動物に感染しないことから,HPVについてのin vivoでの感染実験を用いた癌化の証明は不可能である.我々は,dimethyl benzanthracene(DMBA)を用いて6-8週という短期間にハムスターの口腔粘膜に上皮性異形成,扁平上皮癌を誘発できる実験系を確立した.この病変から新しいハムスター口腔パピローマウイルス(HOPV)の分子クローニングを行い,この発癌モデルにおけるHOPVの関与について解析した結果,癌化過程でHOPVが重要な働きをしていることが明らかになった.このHOPV発癌モデルを用いてDNAワクチンよる癌化抑制についての検討を行なった.前年度では、HOPVのE6,E7,L1領域などの主要遺伝子のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)のDNAワクチンよる癌化抑制を解析したところ,naked pDNAよりもDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の方がより癌化抑制が良好なことが判明した.そこで本年度では、その投与方法、特に部位についての検討を行なった。HOPVのゲノムを培養細胞に発現させ、各主要遺伝子を増幅して発現プラスミドに挿入し、HOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を作成した.これらのHOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を上記の発癌モデルの口腔粘膜、腹腔内および筋肉内に接種して、その効果を検索したところ、HOPVのゲノムの主要遺伝子、特にE6,E7,L1領域のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を口腔粘膜および筋肉内に接種したときに癌抑制効果があることが示唆された.この実験系を用いて,HOPVのE6,E7,L1領域などの主要遺伝子のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の細胞取り込みを詳細に解析したところ,naked pDNAよりもDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の方がより取り込みが良好なことが判明した,また、投与部位としては、筋肉内が効果があり、さらに,電気穿孔法を併用することが有用なことも明らかになった.ヒトパピローマウイルス(HPV)が種々の前癌ならびに癌病変に検出されることから、HPV感染と発癌との関連が多くの注目を集めている。しかし、HPVには種特異性があり、HPVは動物に感染しないことから、HPVについてのin vivoでの感染実験を用いた癌化の証明は不可能である。我々は、dimethyl benzanthracene(DMBA)を用いて6-8週という短期間にハムスターの口腔粘膜に上皮性異形成、扁平上皮癌を誘発できる実験系を確立した。この方法により誘発された上皮性異形成(前癌病変)にパピローマウイルス共通抗原が検出された。そこで我々は、この病変から新しいハムスター口腔パピローマウイルス(HOPV)の分子クローニングを行い、この発癌モデルにおけるHOPVの関与について解析した。

HOPVのゲノムのうち、ウイルス粒子の主要構造蛋白をコードする遺伝子L1を培養細胞に発現させ、ウイルス様粒子を産生して免疫用の抗原を作成して、これによりHOPVの免疫を獲得したハムスターでは、発癌処置を加えても発癌に至らなかった。この結果、癌化過程でHOPVが重要な働きをしていることが明らかになりワクチン接種が癌抑制に有用であることが示唆された。本年度では上記の今までの結果をふまえてDNAワクチンによる癌化抑制機構についての検討を行なった。HOPVのゲノムを培養細胞に発現させ、各主要遺伝子を増幅して発現プラスミドに挿入し、,HOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を作成した。これらのHOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を上記の発癌モデルに接種して、その効果を検索したところ、HOPVのゲノムの主要遺伝子、特にE6,E7,L1領域のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を接種したときに癌抑制効果があることが示唆された。この実験系を用いて,HOPVのE6,E7,L1領域などの主要遺伝子のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の細胞取り込みを詳細に解析したところ,naked pDNAよりもDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の方がより取り込みが良好なことが判明した.さらに,電気穿孔法を併用することが有用なことも明らかになった.ヒトパピローマウイルス(HPV)が種々の前癌ならびに癌病変に検出されることから,HPV感染と発癌との関連が多くの注目を集めている.しかし,HPVには種特異性があり,HPVは動物に感染しないことから,HPVについてのin vivoでの感染実験を用いた癌化の証明は不可能である.我々は,dimethyl benzanthracene(DMBA)を用いて6ー8週という短期間にハムスターの口腔粘膜に上皮性異形成,扁平上皮癌を誘発できる実験系を確立した.この病変から新しいハムスター口腔パピローマウイルス(HOPV)の分子クローニングを行い,この発癌モデルにおけるHOPVの関与について解析した結果,癌化過程でHOPVが重要な働きをしていることが明らかになった.このHOPV発癌モデルを用いてDNAワクチンよる癌化抑制についての検討を行なった.前年度では、HOPVのE6,E7,L1領域などの主要遺伝子のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)のDNAワクチンよる癌化抑制を解析したところ,naked pDNAよりもDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)の方がより癌化抑制が良好なことが判明した.そこで本年度では、その投与方法、特に部位についての検討を行なった。HOPVのゲノムを培養細胞に発現させ、各主要遺伝子を増幅して発現プラスミドに挿入し、HOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を作成した.これらのHOPVのnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を上記の発癌モデルの口腔粘膜、腹腔内および筋肉内に接種して、その効果を検索したところ、HOPVのゲノムの主要遺伝子、特にE6,E7,L1領域のnaked pDNAおよびDNA複合体(pDNA/mBSA複合体)を口腔粘膜および筋肉内に接種したときに癌抑制効果があることが示唆された.
成熟ラット上衣下脳組織由来神経系幹細胞からのドパミン産生神経細胞の誘導

昨年度は,成熟ラット上衣下脳組織由来の細胞を培養し,免疫組織化学染色により,それらの細胞の約90%がnestin陽性で神経系幹細胞であることが確認された.平成13年度は,この神経系幹細胞からドパミン産生神経細胞を誘導する実験を行った.1)ドパミン産生能の評価:前年度の実験で得られた細胞を培養し,培養液中に遊離されるDOPAおよびdopamineの量をHELC-PC法で測定したが,その値は測定限界以下であった.しかしながら,本実験で得られた神経系幹細胞が脳への移植により,生着可能かどうかを確認するため以下の実験を行った.2)lacZ遺伝子の導入:ドパミン産生能を獲得した培養神経細胞に,lacZ遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを感染させ,移植細胞とした.3)細胞移植:lacZ遺伝子を導入された培養神経細胞を1×10^4に調節し,定位脳装置を用いてParkinson病モデルラットの線条体に移植した.4)組織学的検索:移植後4週のラットを用いた.・移植細胞の生存の確認:β-galactosidaseに対する免疫化学染色では一部細胞が陽性であり,移植細胞が脳内で生存していた.・ドパミン産生能の確認:tyrosine hydroxylase(TH)に対する免疫化学染色を行った.宿主側に元々存在するTH陽性細胞との識別を行うため,β-galactosidaseとの2重染色を行ったが,両者が陽性の細胞はほとんどみられなかった.つまり,今回の実験では神経系幹細胞は移植により脳内で生存可能であることは確認されたが,特異的にドパミンを産生する細胞への分化は確認できなかった.平成12年度は,成熟ラット上衣下脳組織由来の神経幹細胞からドパミン産生神経細胞を誘導する実験を施行した.2)神経幹細胞の確認:培養4週後,得られた細胞に対し,nestinによる免疫組織化学染色を行った.全細胞の約90%がnestin陽性であり,今回の培養実験で得られた細胞は神経系幹細胞であることが確認された.今後,神経系幹細胞に対し,レチノイン酸処理を行いneuronへの分化を促し,さらにドパミン酸性能を確認する予定である.昨年度は,成熟ラット上衣下脳組織由来の細胞を培養し,免疫組織化学染色により,それらの細胞の約90%がnestin陽性で神経系幹細胞であることが確認された.平成13年度は,この神経系幹細胞からドパミン産生神経細胞を誘導する実験を行った.1)ドパミン産生能の評価:前年度の実験で得られた細胞を培養し,培養液中に遊離されるDOPAおよびdopamineの量をHELC-PC法で測定したが,その値は測定限界以下であった.しかしながら,本実験で得られた神経系幹細胞が脳への移植により,生着可能かどうかを確認するため以下の実験を行った.2)lacZ遺伝子の導入:ドパミン産生能を獲得した培養神経細胞に,lacZ遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを感染させ,移植細胞とした.3)細胞移植:lacZ遺伝子を導入された培養神経細胞を1×10^4に調節し,定位脳装置を用いてParkinson病モデルラットの線条体に移植した.4)組織学的検索:移植後4週のラットを用いた.・移植細胞の生存の確認:β-galactosidaseに対する免疫化学染色では一部細胞が陽性であり,移植細胞が脳内で生存していた.・ドパミン産生能の確認:tyrosine hydroxylase(TH)に対する免疫化学染色を行った.宿主側に元々存在するTH陽性細胞との識別を行うため,β-galactosidaseとの2重染色を行ったが,両者が陽性の細胞はほとんどみられなかった.つまり,今回の実験では神経系幹細胞は移植により脳内で生存可能であることは確認されたが,特異的にドパミンを産生する細胞への分化は確認できなかった.
生体の音響特性変化を考慮した肝病変定量診断法の開発

病変進行に伴う生体の構造変化によって,超音波の散乱源となる散乱体の分布状況が変化し,結果的に超音波診断装置で取得されるエコー信号の振幅分布特性が変化することを明確にするための検討を行った。計算機シミュレーションで作成したエコーデータおよび擬似生体試料において収集したエコーデータを用いて,Q-Qプロットによる振幅分布特性の解析を行った結果,媒質中に散乱体が均一に分布している場合においては,散乱体密度に関わらずある特定の確率分布(レイリー分布,ワイブル分布,k-分布など)で近似可能であることが確認された。一方で,正常な肝臓程度の散乱体密度の媒質中に,低密度な部位が混在した場合,均質媒質の場合と同様にQ-Qプロットの結果は直線を呈し,k-分布などでの近似が可能であるが,その精度は低下した。そこで,プロット結果の詳細な解析を行ったところ,曲線性を有し,その曲率が低密度部位の密度および混在率に依存することが確認された。また,均質媒質に高密度部位を混在させた場合においても同様の傾向が見られるが,曲率の正負が反転するとともに,曲線性が顕著に現れることが確認された。これらの結果を元に,肝炎などのように均質な組織中に複数の病変部位が混在する症例を対象として,Q-Qプロットの結果から正常部位と病変部位の混在率を判定するための指標を提案し,シミュレーションデータに適用したところ,良好な結果が得られた。今後,臨床データを用いた検証を進める予定である。超音波診断装置から得られるエコー信号を用いて各種病変の定量診断を実現するための手法として,複数のデータにおいて特徴量解析を行った.既存の研究においては,使用データが非線形な信号処理の施された画像であったり,生体構造の認識が不可能なサンプルであることが多く,十分な精度での検討が行われていない.そこで本研究では,構造が機知であるファントム(擬似生体試料)や人体から摘出した肝臓の剖検試料を用い,診断装置で収集したRFエコー信号の振幅特性について,複数のパラメータを用いて解析を行うことで,生体組織構造とエコー信号の持つ特徴量の関係について詳細に検討した.寒天溶液中にグラファイトを混入し,音速および減衰がヒトの肝臓に近似するように調整したファントムを作成した.ファントムを水槽中に固定し,超音波診断装置(東芝アプリオ)で送受信周波数を2.0/4.0MHzに設定しRFエコーデータを収集した。ここで,装置の特性による深度方向の減衰が特徴量に与える影響,ファントム自体の持つ減衰定数による影響,組織中の音速変化による影響など,これまでに分離が困難であった診断装置内部の信号処理による特性変化と,組織自体の構造を反映した特性変化について詳細に解析し,実際の臨床診断で有効となる特徴量解析法とそのパラメータの決定法について検討した.ファントム実験の結果をふまえ,8例のヒト肝臓の剖検試料(肝硬変)をサンプルとし,各々の試料についてRFエコーデータを収集した。各々の試料について複数の特徴量解析を行った結果,壊死組織および正常組織の部位と線維組織の部位では明らかに信号の特徴が異なり,その変化率と病変の進行度との間に強い相関があることが確認できた.また,病変部位の特徴量変化を2次元のカラーマップとして表示することが可能となり,肝臓の組織変化に強く反応する特徴量や全体の構造を強く反映する特徴量などに分類できることが明らかとなった.超音波診断装置を用いて肝病変の病変進行を定量的に評価するために,生体からの反射情報である超音波エコー信号と生体の構造及び音響特性の関係を明らかにし,定量診断指標を確立することを目的とし,研究を行った.超音波の減衰と音速を正常なヒト肝臓に近い状態に設定し作成した擬似生体資料(ファントム)の中に,音響特性の異なる物質を埋抱し,正常肝に近い部位と埋抱部位におけるエコー信号の振幅特性の差異について解析した結果,埋抱物がごく微小な場合においても特性変化が認められた.また,これらのファントムデータに対して,本研究において提案する生体中における病変情報の定量抽出処理法を適用した結果,微小な埋抱物の形状と位置を抽出することができ,病変組織の小さい早期病変においても安定な抽出結果が得られることが示された.これらの結果を踏まえ,ヒト肝臓の剖検試料(肝硬変)を用い,水槽実験によって収集したエコーデータに対して提案処理を施した結果,肝硬変の特徴である線維組織の構造を3次元で明瞭に抽出することが可能となった.提案手法による線維組織の抽出結果の妥当性を検証するために,同一の剖検試料から複数枚の病理標本を作成し,画像処理によって線維組織の3次元像を構築した.エコーデータから抽出・構築した3次元像と,病理標本から構築した3次元像を比較した結果,75%程度の一致率を示した.これは,超音波診断における分解能を考慮すると,十分に精度が高い結果であり,エコー信号から線維組織の情報のみを正確に抽出できたといえる.病変進行に伴う生体の構造変化によって,超音波の散乱源となる散乱体の分布状況が変化し,結果的に超音波診断装置で取得されるエコー信号の振幅分布特性が変化することを明確にするための検討を行った。

一方で,正常な肝臓程度の散乱体密度の媒質中に,低密度な部位が混在した場合,均質媒質の場合と同様にQ-Qプロットの結果は直線を呈し,k-分布などでの近似が可能であるが,その精度は低下した。そこで,プロット結果の詳細な解析を行ったところ,曲線性を有し,その曲率が低密度部位の密度および混在率に依存することが確認された。また,均質媒質に高密度部位を混在させた場合においても同様の傾向が見られるが,曲率の正負が反転するとともに,曲線性が顕著に現れることが確認された。これらの結果を元に,肝炎などのように均質な組織中に複数の病変部位が混在する症例を対象として,Q-Qプロットの結果から正常部位と病変部位の混在率を判定するための指標を提案し,シミュレーションデータに適用したところ,良好な結果が得られた。今後,臨床データを用いた検証を進める予定である。
キノリン酸蓄積型慢性腎臓病モデルの提唱とそれに基づく「腎」を守る食品成分の探索

本研究の目的は、「トリプトファン代謝産物であるキノリン酸が慢性腎臓病のトリガー分子であることを明らかにすること」であり、この病態メカニズムに立脚して「慢性腎臓病を予防もしくは改善する食品因子を探索すること」にある。本研究は、トリプトファン代謝異常マウスが非侵襲性腎線維化モデルとなるという自身の研究知見に基づくものである。本マウスおよび本マウスの腎臓の状態をミミックした培養細胞モデルも用い、新たな腎線維化の発症メカニズムを解明する。また、これらの実験系をまるごと用いて、「腎」を守る機能性食品成分の探索を実施する。
弱い重力レンズ・X線・光学解析による銀河団の形成・進化の解明

研究代表者は、弱い重力レンズ解析・光学解析・X線解析を用いて銀河団の系統的研究を行い現在(平成22年4月9日)までに6本の論文を受理、5本の論文を提出した。特筆すべき成果について3点のみ記述する。(1)すざくX線衛星を用いた銀河団外縁部の観測と光学・レンズ解析によって、銀河団外縁部ガスの温度と周囲の宇宙論的環境との相関の発見である。高温領域は大規模構造と接しており、低温領域は銀河がほとんどいないヴォイド方向と接していた。本研究は銀河団が宇宙論的環境の中でどのように成長・進化をしているのかを示した極めて重要な論文である。(2)約20個の銀河団を用いて銀河団の扁平率の直接測定を行った。銀河団の質量の大部分を占める暗黒物質は目に見ることができないため、重力の物理を用いたレンズ解析によってのみ、その形を直接検出することが可能となる。現在の標準モデルである、冷たい暗黒物質による階層的構造形成モデルに基づく扁平率と観測量が一致した。本結果は暗黒物質の素粒子的性質に対する現在の標準的な考え方を強く支持する全く新しい証拠となり、また、このような暗黒物質分布の「ゆがみ」からその正体にせまる可能性を初めて示した点で重要な結果と言える(3)銀河団は今も小さな構造が落ちてきており、銀河団の巨大な潮汐力によってその構造ははぎ取られ、銀河団の一員となることが考えられている。近傍の乙女座銀河団に対して弱い重力レンズ解析を行い、これら銀河団のサブ構造の質量を測定し、その大きさが主銀河団の質量によって計算される潮汐半径と一致することを発見した。本研究は、従来レンズ解析が出来ると思われていなかった銀河団のサブ構造ですらレンズ解析が可能であり、同時にそれらをより統計的に調べることによって、宇宙論の検証に応用できることを示したという点で重要な論文である。申請者は,弱い重力レンズ解析・光学解析・X線解析を用いて、世界で初めて、銀河団の暗黒物質分布、バリオン(銀河、銀河団ガス)分布を系統的に明らかにした。力学的に若い銀河団の暗黒物質倉布は銀河団ガス分布と異なり、力学的に緩和した銀河団では暗黒物質分布と銀河団ガス分布と良く一致していることを明らかにした。また銀河分布と暗黒物質分布は力学状態に依存せず一致していることを明らかにした。このことは、暗黒物質の素粒子性質が銀河団ガスのように動圧など受けやすい粒子ではなく、銀河のように質点近似可能な子であることを示唆している。さらに、力学的に若い銀河団の温度は銀河団の質量から期待される温度よりも2-3倍上昇していることを明らかにした。温度上昇値は銀河団の理論から期待されている衝撃波加熱と一致している。この重要な研究成果は、申請者が行っている異なる観測手法のジョイント解析によってのみ可能である。申請者らは、異なる観測手法による観測量の相関を調べることにより、それぞれのシステマティックスについて議論を行った。これらの議論は将来の多波長大規模データに基づく銀河団を用いた精密宇宙論の研究において重要となる。すざく衛星を用いてOphiuchus銀河団の観測を行い、中心部で冷たいコアを持つが、最も温度の高い銀河団の一つであることを明らかにした。他、すばる望遠主焦点カメラを用いて30個の銀河団弱い重力レンズ解析を行い、論文を投稿した。また、スピッツアー衛星とすばる望遠鏡のデータを用いて、銀河団銀河のダストに隠れた星形成率が銀河団衝突によって引き起こされている可能性があることを示唆する論文を投稿した研究代表者は、弱い重力レンズ解析・光学解析・X線解析を用いて銀河団の系統的研究を行い現在(平成22年4月9日)までに6本の論文を受理、5本の論文を提出した。
重層的パ－スペクトの組織化と活動動詞「スル」の普遍的意味特性に関する意味論的研究

本研究は、多様なふるまいを示す日本語動詞の基本形「スル」を、真偽の定まらない多値論理的な文脈に据えることにより、「スル」の意味特性を捉えることができるとの観点から、従属節事象先行型解釈(スル<シタ)や、ガ-デンパス効果の低下機能などの現象の背後にあるメカニズムと「スル」の関係を分析することにより、「スル」の意味特性が特定の時間に束縛されない時間的unboundednessにあることを明らかにした。本研究は、多様な用法を有する「スル」形ー基本形のふるまいを重層的パースペクトを立ち上げる多値論理的な文脈に据えて調査・分析し、多様な用法の基盤となる「スル」の普遍的な意味論的根拠を理論的、実証的に明らかにすることを目的とする。そのために、多種多様な一次資料から「スル」の使用例を収集しデータ・ベースを構築する必要がある。初年度に当たる今年度はまず、主節、関係節、認識動詞の補文などの環境における「スル」の全般的な分布状況を把握するために、国立国語研究所の中納言を利用する等の方法によりデータの収集を開始した(謝金、設備備品費)。この作業と並行して本研究の作業仮説を検証するために、「スル」が当該動詞が表す事象の真偽を決しない多値論理的ふるまいを示すと仮定するなら、ガーデン・パス文に「スル」が生起した場合、ガ-デンパス効果が低下する事が予測される。そこで、今年度は手始めに、「シタ」と「スル」を使用したガーデンパス文におけるガーデンパス効果の度合いを比較する作業に着手した。その結果、「スル」がガ-デンパス効果を「シタ」に比して減少させる傾向があることが明らかになった。さらに、普通名詞に比して固有名詞の方がガーデンパス効果が減少するとする名詞の識別性や統語構造上の曖昧性などガーデンパス効果を増加するとされる要素を伴う例でも、「スル」の使用によりガーデンパス効果が減少する傾向にあることが確認された(設備備品日、消耗品費、旅費)。この観察結果は、「スル」の多値論理的特性を示唆するという点で重要な意義をもつ。ただガ-デンパス文の処理において「スル」の何が具体的にどう関係してガーデンパス効果に影響するのか、そのメカニズムを明らかにすることは、「スル」の一般的論理特性の究明と共に、今後の課題である。本研究は、多様な用法を有する動詞の「スル」形ー基本形の振る舞いを重層的なパ-スペクトを立ち上げる多値論理的な文脈に据えて観察・分析し、多様な用法の基盤となる「スル」形の普遍的な意味論的根拠を理論的・実証的に明らかにすることを目的とする。初年度に引き続き今年度も「スル」の全般的な分布状況を把握するために国立国語研究所の中納言を利用する等の方法によるデータ収集を継続した(謝金・設備備品費)。これと平行して、昨年度に着手したガーデン・パス文において「スル」がガーデン・パス効果の抑制に作用する現象について、今年度は、本現象の背後に働くメカニズムの本格的解明に焦点をあてた。具体的には、「スル」の主たる意味を、当該命題が命題の真偽の確定しない「命題概念」であることを表示する機能にあると仮定した場合と、「スル」の解釈は文脈依存的に変容するという従来説を仮定した場合、両仮説に基づいてどのような分析結果が導かれるかを比較検討した。その結果、前者の立場が支持されるという結論を得た(設備備品費、消耗品費、旅費)。この結果は、ガーデン・パス効果減少の要因を特定すると同時に、「スル」の本質的意味を解明する上でも重要な意味を持つ。さらに、今年度は、命題の真偽が確定しない「命題概念」であることを表示するという「スル」の意味がもたらすパースペクテイブ・シフト現象の分析結果などを含むこれまでの研究成果を日本学術振興会の出版助成を得て上梓した(設備備品費、消耗品費、旅費)。本研究は、多様な環境に生起する「スル」のふるまいを、多値論理的な文脈に据えて、調査・分析する作業を通じて、その多様な用法を支える意味論的根拠を明らかにすることを目的とするものである。そのために、2015年度は2014年度に引き続き、ガ-デンパス文で「スル」が(「シタ」に比べて)高い容認性を示す現象が、異なるパースペクテイブでは異なる真理値をとる多値的な命題ー命題概念ーを表示するという「スル」の論理特性と密接に関係しているとの立場に立脚して、「スル」がガ-デンパス効果を減少させるメカニズムについて具体的なモデルを提出した。また、2015年度は、「スル」および「スル+モーダル」により表示される未来事象の分析に着手した。「明日、雨が降るだろう」のように、通言語的にみて、未来事象はしばしばモーダルを伴って表示される。そのため、時制よりもモダリテイに関わる現象として捉えられることがある。日本語は、英語のwillのように未来に特化した形式を持たず、時制形式として「スル」を使用する。このため、未来事象を表す「スル」においても、時制とモーダルのどちらのカテゴリーに属する形式であるかが問題になる。未来事象は真偽の確定しない命題である。この点に着目すると、「スル」の命題概念を表す論理特性が未来の読みの構築に重要な役割を果たすとみなし得る。しかし、これだけで「スル」が時制かモーダルかを決定することはできない。

どちらの可能性も依然としてあり得る。そこで、命題概念から派生する、当該命題と対比関係にある異次元のパースペクテイブ集合の伴立という「スル」のもう一つの特性を踏まえると、未来事象を表示する「スル」がモダリテイの形成に関わることをより強く予測することができるようになる。今後は、この予測が実際に正しいものであるかどうかを確証する必要がある。基盤研究(C)25370447の交付を受けて昨年度までに得た本研究課題に関わる研究成果は、概ね、平成26年度・研究公開促進費265079の交付を得て『パースペクティブ・シフトと混合話法』として上梓することができた。最終年度を待たずしての刊行は、最終年度に研究成果を刊行するとした当初の研究計画を上回る進展として評価することができる。ただし、本研究が対象とする、ガ-デンパス文で「スル」が「シタ」よりも高い容認性を示す現象や、「スル」が未来事象を表示する現象についての論考は、上記図書に所収されていない。ガ-デンパス効果については、例えば4th European Conference on Cognitive Science(Torino, Italy)などで研究発表の機会を得た。しかし、未来事象の表示に関する現象は、先行研究の検証など、予備調査の段階に留まっており、本格的な研究の開始は残された課題である。また、ここまでの研究に基づいて「スル」が多値論的論理特性を有することを主張してきた。「スル」を主動詞とする文では、「シタ」に比べて、いわゆるガ-デンパス効果が低下することが知られているが、「スル」の多値論的特性がガ-デンパス効果の低下に本質的に関係していることを明らかにした。以下の(3)はその具体的成果である。(3) Effect of Present Activity Verbs on Processing Structural Ambiguity in Japanese Garden-path Sentences", In Journal of CognitiveScience 17-3: pp.469-497. (2016.10)本研究は、多様なふるまいを示す日本語動詞の基本形「スル」を、真偽の定まらない多値論理的な文脈に据えることにより、「スル」の意味特性を捉えることができるとの観点から、従属節事象先行型解釈(スル<シタ)や、ガ-デンパス効果の低下機能などの現象の背後にあるメカニズムと「スル」の関係を分析することにより、「スル」の意味特性が特定の時間に束縛されない時間的unboundednessにあることを明らかにした。本研究は多様な用法を有する「スル」形ー基本形のふるまいを記述・分析する作業を通して、多様なふるまいの背後で作用する「スル」形の本質的な意味を追及することを目的としている。そのために必要なデータの収集を継続すると同時に、今年度は、「スル」のコアな意味特性が関係していると思われるガーデンパス効果を抑制するメカニズムをほぼ明らかにし得た。このことは、なお引き続き検証の必要があるものの、一定の成果と認定し得るものだと考える。また、今年度は「スル」形が本質的に関わるパースペクテイブ・シフト現象を含めたこれまでの研究成果をまとめ、学振の出版助成刊行物として刊行することができた。これらのことから、本研究はおおむね順調に推移していると考えられる。未来事象の表示は、通言語的にみて、時制とモーダルの2つの領域にまたがる現象として捉えられる。
日本都市の社会構造の比較社会学的研究

本研究は(1)わが国の中規模都市(人口50300万)の社会構造および住民運動の実地調査をおこない、(2)各都市の歴史的背景、特に城下町であったかどうかという背景から、社会構造の特色を明らかにし、(3)コンピュータを利用した都市の社会構造のデータならびに研究文献の情報検索システムを開発し、統計分析を試みようとするものである。58年度にはじまる今回の調査では、神戸、堺、名古屋の三都市を中心に実地調査および比較分析をおこなうとともに、全国の人口20万人以上の都市105都市のデータを使った因子分析をおこない各都市の個別形態の分析をおこなった。社会構造の比較分析においては、神戸、堺、名古屋それぞれの都市が、その政治構造、経済構造、住民組織、住民運動、住民の意識の面において、かなり異なる多様性をもっていることが浮き彫りとなった。そして、これらの多様性は、各都市の産業化の方向、時期という経済発展の違いによって、その大枠が規定されている。と同時に、例えば都市の政治と住民組織との関係をとりあげてみても、各都市の町村合併の経緯や時々の行政の方針の違い等が、かなり大きな要因として作用していることが明らかになった。結論として、各都市の社会構造の特徴の差異は、これら諸要因を規定する都市の歴史的背景の所産であるとする視角の有効性が確められた。一方、コンピュータを利用した統計分析においては、全国105都市の因子分析を、1980年、75年のデータについておこなった結果、日本の中枢都市・地方中核都市とその周辺部に位置する諸都市とでは、きわめて対照的な都市構造パターンを有することが明らかにされた。名古屋をはじめとする中枢都市は商業因子が突出した構造をもつのに対し、堺をはじめとする周辺都市は工業、所得、非定住性、稠密因子の突出する工業都市であるか住宅都市であることが示されている。これに対し神戸は、大津とともに、日本の都市の平均的構造に近いパターンをもつ。
人工内耳周波数分解能向上のための技術開発

人工内耳電極は蝸牛の鼓室階に挿入されるため、電極とラセン神経節細胞とは骨ラセン板と呼ばれる骨壁を隔てて離れている。人工内耳の周波数分解能を向上させるためには人工内耳電極とラセン神経節細胞を近接させる必要があると考えられる。本研究では、電極とラセン神経節を近接させる方法として、ラセン神経節細胞の神経突起を鼓室階に伸展させる方法を採用した。さらに神経突起と電極を接触させるため、電極表面に導電性のある生体親和性物質である導電性高分子のPEDOT-PSSを使用する予定である。
生体リズム制御による肥満予防法の探索

エネルギー代謝器官である肝臓を研究対象とし、肝臓リズム測定方法を確立した。尿中胆汁酸(urinary bile acid, UBA)量は肝機能を反映し、非侵襲的な肝機能指標となることを明らかにした。UBAは日内変動し、肝臓リズム指標としても有用である。また、肝硬変を起こしたラットを解析し、行動量・リズム、情動、知的機能の障害といった肝性脳症様の症状を検出した。生体リズム異常と肝性脳症発症の関連を示唆する結果である。肝臓における生体リズムの測定系の開発、および肝臓障害に起因する行動(運動機能)障害の解析、以上2点について検討した。肝臓における生体リズムの指標として、肝臓における胆汁酸合成の日内変動に注目した。Wistar系雄性ラットを用い、胆汁中胆汁酸含量の継続的測定を試みた。ラット胆管にカニューレを挿入し、頸部にチューブを誘導、フリームービング装置に接続して、無拘束下で継続的な胆汁の採取を行なった。1日6回(3,7,11,15,19,23時)胆汁を採取し、酵素法により総胆汁酸量を測定したところ、23時-3時に極大、11時-15時に極小となる日内変動を示した。胆汁中胆汁酸含量は肝臓リズムの指標として有力と考えられる。肝臓障害物質であるチオアセトアミドを用いて、肝障害に伴なう運動機能障害を検討した。運動機能障害は、行動量、運動協調性、痛み反射(オープンブイールドテスト、ロータロッドテスト、テールフリックテスト)により評価した。Wistar系雄性ラットにチオアセトアミドを腹腔内投与したところ、用量依存的な行動量減少、運動協調性の低下、痛み刺激反応潜時の延長が観察され、高用量投与群では約半数の個体が昏睡に至った。血液生化学試験では血清ALT活性、血清ALP活性の上昇が認められた。また、血中アンモニア値の上昇、フィッシャー比の減少も認められたことから、チオアセトアミド投与により肝性脳症様の障害が発症したと考えられる。チオアセトアミド投与後のラットは夜間(活動期)の行動量減少が顕著であり、肝障害と生体リズム異常との関連が考えられる。肝臓における生体リズム測定系の開発を検討した。前年度、胆汁酸に注目して肝臓リズムの検出を行なったが、今年度はより実用性の高い指標とすることを目的に、尿中胆汁酸量について検討した。まず、尿中胆汁酸定量方法として、高感度胆汁酸(UBA)測定キットおよび尿中硫酸抱合型胆汁酸(USBA)測定キット(いずれも市販品)の2種の利用を検討した。Wislarllannoverラットより24時間尿を採取してそれぞれを測定したところ、UBAは検出できたが、USBAは検出できなかった。キットの感度、もしくはラットにおける胆汁酸の硫酸抱合化が少ないことが原因と考えられる。ラットにおける指標としてはUBA測定が適していると考えられる。以下UBAについて指標としての有効性を検討した。UBAの日内変動を調べるため、ラットを代謝ゲージにて飼育し、4時間毎の尿を採取してUBA量を測定した。個体あるいは測定日によって差はあるものの、UBA量は明期に低く、暗期に高いという日内変動を示した。これは肝臓における胆汁酸合成リズムと一致しており、UBAによって肝臓機能/肝臓リズムをモニターできることを示唆している。肝機能とUBAの相関を検討するため、肝障害モデルラットを作製してUBAの変化を測定した。UBAは肝障害に伴って増加し、またその変動は血中アルカリフォスファターゼ(ALP)活性とよい相関を示した。UBAの変動は胆汁鬱滞に伴う肝機能変化を反映していると考えられる。以上、UBAは肝機能を反映した変動を示し、リズム指標としても有用と考えられる。尿中物質の測定は、カニュレーションなどの外科手術の必要もなく非侵襲的に可能であり、繰り返し測定、長期連続測定が容易である。生体リズム研究への応川に適した指標と考えられる。肝臓リズム測定系の開発を目的として、尿中胆汁酸(urinaly bile acid, UBA)の日内変動を検討した。Wistar-Hannoverラットを代謝ケージにて飼育し、4時間毎に尿を採取しUBA量を測定した。通常飼育条件においては、UBA量はラットの休息期である明期に低く、活動期である暗期に高いという日内変動を示すが、明期にのみ給餌する条件(制限給餌)で飼育すると、UBA量の日内変動のピーク時刻の変位が観察された。制限給餌下では、脳の視床下部視交叉上核(Suprachiasmatic nucleus, SCN)に存在する主時計は変化しないが、肝臓に存在する末梢時計の位相が変化することが知られており、観察されたUBA量日内変動の位相変化は肝臓の末梢時計の変化を反映するものと考えられる。UBAが肝臓リズムの指標として有効であることを支持する結果である。

肝臓機能と生体リズム変化の関連性を検討するため、ラットにチオアセトアミドを長期投与して肝障害を誘発し、行動、UBA量、脳内モノアミン含量の変化を測定した。チオアセトアミド0.3-0.5g/Lを飲水に添加して自由摂取させたところ、UBAの上昇、ホームケージにおける暗期(活動期)の活動量の減少、強制水泳試験における無動時間の短縮、新奇物体認識試験における認知記憶能力の低下が認められた。新奇環境での探索行動やロータロッド試験には異常がないことから、これらの行動変化は運動機能障害ではなく、情動性など高次脳機能の障害に起因するものと考えられる。肝障害誘発モデルラットの脳内では、セロトニン代謝物5HIAAの増加が認められた。肝障害による行動異常にセロトニン系の亢進が関与することを示唆する結果である。