hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太平洋およびインド洋における新生代のグローバル物質循環と環境変動の因果律の解明

この結果は,今後モデリング等を用いてその発生原因を検討していく上で重要な制約条件となる.また, 25年度は化学分析と並行して,多変量解析手法の一つである独立成分分析を行うためのプログラムを作成し,所属研究室が所有する太平洋レアアース泥(Kato et al., 2011 Nature Geoscience)及び当研究員も乗船した平成25年1月のKR13-02航海(主席:飯島耕一, JAMSTECと共同研究)にて南鳥島周辺から採取された「超高濃度レアアース泥」を用いて,深海底堆積物の起源成分および堆積物中のレアアース濃集要因を解析した.堆積物の起源成分は過去のグローバル物質循環と環境変動の関連を反映し,本研究において最も重要な鍵となる情報である.また,レアアース濃集要因の考察は今後,海底鉱物資源としてのレアアース泥の分布推定に資することが期待される.本研究では,太平洋やインド洋で採取された深海底堆積物コア試料の地球化学的分析を行い,構築された大規模な化学組成データセットの多変量統計解析に基づいて,新規レアアース資源として有望視されている「レアアース泥」の生成機構を明らかにするとともに,こうした深海底における元素濃集と新生代のグローバル物質循環や環境変動の関連を解明することを目的とした.本年度は,前年度に引き続き深海底堆積物試料の全岩化学分析を実施し,累計3,512試料の分析が完了した.この大規模な化学組成データセットに対して独立成分分析による多変量統計解析を行った結果,太平洋とインド洋の深海底堆積物の化学組成を特徴づける独立成分として,レアアース濃集を示す成分,生物源炭酸カルシウム,生物源シリカ,火山性砕屑物成分,海底熱水活動起源成分などが抽出された.さらに,各試料の堆積年代とプレートテクトニクスに基づく大陸配置の復元結果,及び上記の独立成分分析結果を統合し,過去6,500万年の深海底堆積物を構成する主要素の時空間的変遷を描いた.これにより,赤道域では新生代を通じて生物生産性が高かったこと,従来同一に扱われてきた遠洋性粘土型のレアアース泥は大きく2つのタイプに分けられることなどが明らかとなった.独立成分の特徴,試料のオリジナルデータ(全岩化学組成)の特徴,海水から沈積するレアアースの質量収支などを詳細に検討した結果,レアアース泥の生成を支配する重要な因子は堆積速度であると結論づけられた.また,レアアース濃集独立成分の時間変化には新生代の気候変動の指標となる海洋深層の酸素同位体比の変動との関連が見られた.これは,プレートの移動や全球的環境変動が遠洋域の堆積速度に影響し,深海底における特異的なレアアースの濃集と密接に関連していることを示唆するものである.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,新生代全体をカバーするインド洋深海底堆積物の大規模データセットを新たに構築し,多変量解析手法を適用することで過去の物質循環の変遷と地球環境変動の関係を議論する.このため,必要な試料の採取・分析を,研究計画開始後可及的速やかに実施しなければならない.この点について,試料選定・採取は滞り無く遂行され,その後の分析も順次行われていることから,本研究計画はおおむね順調に進展しているといえる.
Edge computing network systems for emergency management and disaster recovery

平成30年度は、サービス持続のためのサービス・マイグレーションメカニズムを設計した。災害の規模によって救出・支援が必要となる期間は異なるため、サービスの持続性を確保することも重要となる。災害直後に生き残ったESでも、不測の事態で故障や電力不足による機能停止が考えられるため、本研究では、サービス機能の一部をESから複数のMDに移行し、代替サーバとして稼働させるサービス・マイグレーションを考案した。しかしながら、MDはESと比較して遥かに資源が乏しいため、移行するサービスもバッテリー消費量も最小限にする必要がある。またMDの移動により、供給されたサービスが途切れてしまう可能性もある。以上の観点から、30年度はサービス・マイグレーションメカニズムを提案し、次の課題を解決した。ネットワークの機能を維持するため、急なMDの離脱など動的なトポロジーの変更にも対応できるネットワーク構造を提案した。初年度に作成したモビリティ・モデルを利用し、各MDの資源状況を考慮しながら確率論を用いて、代替サーバとして適切なMDを選出するアルゴリズムを設計した。選出されたMDへ移行するデータを動的に割当て、MD間で分散的に管理するメカニズムを考案した。提案するネットワーク構造およびアルゴリズムが完成した後は、シミュレーションによる本格的な性能評価へと移った。シミュレータによる実験を繰り返し、その結果を反映させながら改良した。研究成果の一部は論文としてまとめられ、本研究領域の国際的な学術論文誌にて発表した。平成30年度は、サービス機能の一部をESから複数のMDに移行し、代替サーバとして稼働させるサービス・マイグレーションが、当初の予定通りこれらの計画を順調に実行できた。研究成果の一部は、インパクトファクターの高い学術論文誌であるIEEE Communicationsにおいて、本研究課題の成果の一部が論文として掲載されていることから、進捗状況はおおむね順調しているといえる。令和元年は、提案アルゴリズムが実装されたスマートフォンで実験を行い、実用化にもっとも近い形の実機実験で成果を検証する。本研究は研究開発と成果発表を並行して行うものとし、プロジェクトの集大成である最終年度には、往年度の研究成果をまとめ、領域内最難関の学術論文誌への投稿を目標とする。29年度は初年度は、サービス供給安定のためのデータ・ミラーリングアルゴリズムの開発を行った。本研究では、災害発生前に関連度の高いエッジサーバ間でデータの共有を行い、更なるサービス供給の安定化を図る。ただし各エッジサーバのデータ保存領域には制限があり、全てのデータを共有することはできない。この制約のもと、安定したサービス供給のため、適切なデータを適切にミラーリング(複製)するためのデータミラーリング・アルゴリズムを設計した。性能評価のためにES間でデータ共有を行うデータ・ミラーリングアルゴリズムを開発した。数式によるモデル化や数値解析により、考案したアルゴリズムをMATLABを用いて検証を行った。シミュレーションの実験結果より、提案アルゴリズムの優位性が示された。29年度は、サービス供給安定のためのデータ・ミラーリングアルゴリズムの開発を行う事になっていたが、当初の予定通りこれらの計画を順調に実行できた。研究成果の一部は、インパクトファクターの高い学術論文誌であるIEEE NETWORKにおいて、本研究課題の成果の一部が論文として掲載されていることから、進捗状況はおおむね順調しているといえる。30年度はサービス持続のためのサービス・マイグレーションメカニズムを設計する。災害直後に生き残ったエッジサーバでも、不測の事態による故障や電力不足による機能停止が考えられるため、本研究では、サービス機能の一部をエッジサーバから複数のモバイル・デバイスに移行し、代替サーバとして稼働させるサービス・マイグレーションを考案する。

そのためにはサービス・マイグレーションメカニズムを提案し、急なモバイル・デバイスの離脱など動的なトポロジーの変更にも対応できるネットワーク構造を提案する。さらに、初年度に作成したモビリティ・モデルを利用し、各モバイル・デバイスの資源状況を考慮しながら確率論を用いて、代替サーバとして適切なモバイル・デバイスを選出するアルゴリズムを設計する。令和元年は、提案アルゴリズムが実装されたスマートフォンで実験を行い、実用化にもっとも近い形の実機実験で成果を検証する。本研究は研究開発と成果発表を並行して行うものとし、プロジェクトの集大成である最終年度には、往年度の研究成果をまとめ、領域内最難関の学術論文誌への投稿を目標とする。(理由)性能評価の段階でスマートフォン等のモバイル・デバイスを購入する予定である。また、世界的に影響力がある国際学会で研究成果発表を予定している。(使用計画)当初の予定通り、平成30年度は、引き続きシミュレーションによる評価実験を行うと同時に、本格的な実機実験に対応するため、プロトタイプシステム開発用ノートPCを3台、30台のモバイル・デバイス(スマートフォン・タブレット、ウェラブルデバイス)、および高性能な無線ルータ3台を計上する。全30台の端末機にて大規模な実験を行うため、携帯通信料(1台につき100時間利用分)と実験協力者のための謝金を計上する。また、随時研究成果を発表するため、平成30年度にそれぞれ国際学会への論文投稿を計画しており、そのための登録料を計上し、国際学会開催予定である平成30、31年度にそれぞれ旅費を計上している。令和元年度も引き続きシミュレーションによる評価実験および実機実験を行うため、ネットワークシミュレータの保守サービス料(1年間の更新制)、携帯通信料(1台につき100時間利用分)と実験協力者のための謝金を計上する。また、最終年度はある程度まとまった研究成果が期待されることから、国際学術論文誌への論文投稿し、特に広く成果公開できるOpen Access Copyrightの登録料を計上する。
認識的正当化問題に対するウィトゲンシュタインの治療的応答の洗練

本研究の目的は、認識的正当化に関する伝統的な問題をウィトゲンシュタイン的なプラグマティックなアプローチによって解決することである。つまり、信念の正当化の作業を徹底すれば、無限後退、独断的な前提、循環のいずれかに陥るという問題、および、印象やセンスデータといったものに訴えても信念を正当化することはできないというセラーズの「所与の神話」批判を踏まえた上で、経験的信念の正当化は可能であることを示すことが目的である。以上を踏まえると、経験的信念の正当化の出発点となるべき基礎は次の三つの条件を満たしていなければならない:(a)概念的、(b)さらなる推論的な正当化に訴えることなく何らかの意味で正当化されている、(c)現実世界のありかたを反映しているという意味で真である。本年度は条件(b)(c)を満たす方法を与えた。(b)の満たし方:「私的約定」という概念を考案した。観察報告を私的約定の表明として理解すれば、ある主体の観察報告内容は、その人にとっての決まりなので不可謬・不可疑となる。だが他者にとっては決まりではないので、誤りうるし疑いうる。ある人の観察報告が他者に「正しい」と承認されたとき、その観察報告は客観的な意味で不可謬・不可疑になり条件(b)を満たせる。条件(c)の満たし方:伝統的なプラグマティズムの真理論を推論主義の枠組みに取り入れ、ある観察報告から推論的に導かれる「行為」の「成功」を基準に観察報告の真理条件を与えた。二年間の研究成果をまとめると、私的約定の表明として観察報告がなされ(条件a)、それが他者から正しいと認められ(条件b)、そこから推論的に導かれる行為が成功するならば(条件c)、その観察報告は経験的信念の基礎としての三つの条件を満たすことになる。こうした全体論的な基礎付け主義によって経験的信念の正当化は可能であることが示されたので、当初の研究目的は予定通り達成された。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題は、アグリッパのトリレンマという問題と、セラーズの「所与の神話」批判を踏まえた上で、経験的信念の正当化はいかにして可能であるかを検討することである。経験的信念の正当化の出発点となる基礎は、(1)概念的である、(2)それ自体はさらなる正当化に訴えることなく何らかの意味で正当化されていなければならない、という二つの条件を満たしている必要がある。本年度は、それぞれの特徴を有するものが具体的にどのようなものであるかを明確にした。まずロバート・ブランダムの推論主義に依拠し、ある内容が概念的であることを、その内容が主張されることによって推論ネットワークの中に位置づけられていることだと理解した上で、主張の一種である観察報告は、条件(1)を満たすことができることを明らかにした。続いて、ブランダムの理論によって条件(2)も満たすことができるかを検討した。ブランダムは非概念的な知覚経験に正当化の役割を認めず、観察報告者の信頼可能性に関する他者の評価に訴えることによって、観察報告の正当性を説明する。だがそれでは評価に関する無限後退が発生してしまうことが判明した。そこで本研究者は、ウィトゲンシュタインの『確実性について』の「蝶番」というアイデアに示唆を受けて、「私的規則」という概念を考案し、観察報告は私的規則の表明であるとした。規則を基準に正誤が判断される以上、規則は誤りえない。私的規則は、その意味で、確実・不可謬・不可疑という基礎づけ主義者が求めてきた諸性質を持っており、条件(2)を満たすことができると考えられる。以上より、基礎の二つの条件を同時に満たすという本研究の重要な課題は達成できる見通しがたった。規則には正誤がなく、それ以上の正当化は必要ないが、観察報告によって明確に表明(主張)されることによって、正当化の連鎖の出発点に位置づけられるという説明が可能となるからである。

条件(c)の満たし方:伝統的なプラグマティズムの真理論を推論主義の枠組みに取り入れ、ある観察報告から推論的に導かれる「行為」の「成功」を基準に観察報告の真理条件を与えた。二年間の研究成果をまとめると、私的約定の表明として観察報告がなされ(条件a)、それが他者から正しいと認められ(条件b)、そこから推論的に導かれる行為が成功するならば(条件c)、その観察報告は経験的信念の基礎としての三つの条件を満たすことになる。こうした全体論的な基礎付け主義によって経験的信念の正当化は可能であることが示されたので、当初の研究目的は予定通り達成された。本年度の研究によって、基礎の二つの条件を満たすものを明確になり、二つの条件を同時に満たす道筋も見えた。現段階で研究計画全体の三分の二ほどが遂行されたことになるので、このような評価となる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で重要な役割を果たす「私的規則」という概念の明確化が必要である。私的規則を厳密に定式化し、何がそれに含まれるかの基準を作成することが課題となる。また学会発表や論文発表を通して、これまでに得られた成果に批判的検討を加え、洗練させていくことも必要である。
メダカ属魚類をモデルとした脊椎動物の染色体進化

平成18年度は,BACクローンやfosmidクローンをプローブとしたFISH解析により,ルソンメダカ,インドメダカ,ハブスメダカの性染色体を細胞遺伝学的に同定することができた.これにより,XX/XY型の性決定システムをもつルソンメダカとインドメダカの性染色体はメダカの常染色体LG12およびLGl0とそれぞれ相同であることが明らかになった.また,両種ともX染色体とY染色体に形態的差異は認められず,これらの性染色体はほとんど分化していないことが判明した.一方,ZZ/ZW型の性決定システムをもつハブスメダカの性染色体は,メダカ常染色体LG5と相同であった.本種では,Z染色体とW染色体間に形態的差異が認められ,W染色体特異的な逆位とヘテロクロマチンの蓄積が観察された.本年度は,さらにタイメダカ,ジャワメダカについてFISH解析を行い,これらの性染色体を同定することができた.XX/XY型の性決定システムをもつタイメダカの性染色体は,メダカの常染色体LG8と相同であった.一方,ZZ/ZW型の性決定システムをもつジャワメダカの性染色体は,メダカ常染色体LG16と相同であり,動原体付近にW染色体特異的なヘテロクロマチンの蓄積が認められた.これらの結果から,メダカ属魚類の性染色体は種ごとに異なり,異形化の程度も種によって異なることが明らかになった.また,本年度はラオスに分布する未記載種(Oryzias sp.)を持ち帰ることができた.分子系統解析を行った結果,本種はメコンメダカと姉妹群を形成したことから,latipesグループに属すると考えられる.今後,本種の核型を他の近縁種と比較することにより,メダカ属の核型進化過程の全体像が明らかになると期待される.本研究では,FISH法を用いてメダカ属魚類の比較染色体地図を作製し,核型の進化過程を明らかにすることを目的としている.本年度はまずFISH用のプローブを得るため,メダカゲノム情報に基づき,メダカの各染色体上に位置するBACクローンを単離した.同時に,メダカ近縁種であるインドメダカ,ハブスメダカ,ジャワメダカからfosmidライブラリーを作製し,各種のゲノムクローンも単離した.また,メダカ(2n=48),ハイナンメダカ(2n=48),ルソンメダカ(2n=48),メコンメダカ(2n=48),インドメダカ(2n=48),ハブスメダカ(2n=48),ジャワメダカ(2n=48)の7種から初代培養を行い,染色体標本を作製した.現在,これらの染色体標本に対して,単離されたBACクローン,fosmidクローンのFISHマッピングを行っている.これまでの成果として,ルソンメダカ,インドメダカ,ハブスメダカの性染色体を同定することができた.これにより,性染色体が種間で異なることが明確に示された.ルソンメダカとインドメダカはXX/XY型の性決定システムを持つが,その性染色体はメダカの常染色体LG12およびLG10とそれぞれ相同であり,X染色体とY染色体は同形であった,一方,ZZ/ZW型の性決定システムをもつハブスメダカの性染色体はメダカ常染色体LG5と相同であり,ZW染色体間で形態的差異が認められた.W染色体にはヘテロクロマチンが蓄積しており,Z染色体よりやや大きいことが明らかになった.これらのうち,インドメダカについての成果はGenetics(印刷中)で近く発表される予定である.今後はさらに多数のクローンを用いてFISHを行い,性染色体だけでなく,染色体全体を種間で比較する予定である.平成18年度は,BACクローンやfosmidクローンをプローブとしたFISH解析により,ルソンメダカ,インドメダカ,ハブスメダカの性染色体を細胞遺伝学的に同定することができた.これにより,XX/XY型の性決定システムをもつルソンメダカとインドメダカの性染色体はメダカの常染色体LG12およびLGl0とそれぞれ相同であることが明らかになった.また,両種ともX染色体とY染色体に形態的差異は認められず,これらの性染色体はほとんど分化していないことが判明した.一方,ZZ/ZW型の性決定システムをもつハブスメダカの性染色体は,メダカ常染色体LG5と相同であった.本種では,Z染色体とW染色体間に形態的差異が認められ,W染色体特異的な逆位とヘテロクロマチンの蓄積が観察された.本年度は,さらにタイメダカ,ジャワメダカについてFISH解析を行い,これらの性染色体を同定することができた.XX/XY型の性決定システムをもつタイメダカの性染色体は,メダカの常染色体LG8と相同であった.一方,ZZ/ZW型の性決定システムをもつジャワメダカの性染色体は,メダカ常染色体LG16と相同であり,動原体付近にW染色体特異的なヘテロクロマチンの蓄積が認められた.これらの結果から,メダカ属魚類の性染色体は種ごとに異なり,異形化の程度も種によって異なることが明らかになった.また,本年度はラオスに分布する未記載種(Oryzias sp.)を持ち帰ることができた.

分子系統解析を行った結果,本種はメコンメダカと姉妹群を形成したことから,latipesグループに属すると考えられる.今後,本種の核型を他の近縁種と比較することにより,メダカ属の核型進化過程の全体像が明らかになると期待される.
チョウザメの性分化および卵成熟/排卵の分子機構に関する研究

1)性分化:チョウザメの形態的未分化生殖腺においてfoxl2、cyp19a1a、hsd17b1遺伝子の発現を指標に将来の卵巣と精巣を判別可能で、将来卵巣特異的あるいは優勢的に発現する遺伝子は多数得ているが、性特異的DNA配列の発見には至っていない。本年度は、将来雄で優勢的に発現しているコンティグのうち既知の性分化関連遺伝子あるいはその候補と相同性がみられたもの、合計37個のコンティグを選抜することができた。2)卵成熟および排卵:飼育下のチョウザメは自発的に産卵しないため、摘出した卵巣片を培養し、卵成熟および排卵能を確認した後、ホルモン注射を行なうことで卵を得ている。しかし、これには数日の培養が必要で、さらなる簡便法が求められる。本年度は、アムールチョウザメの排卵能獲得前の卵濾胞において、排卵能関連遺伝子の発現動態を調べた。その結果、platやmmp9により、濾胞細胞層に亀裂が生じ、排卵が途中まで進行したものの、ptgs2のmRNA量が不十分だったため、排卵に至らなかったと考えられた。また、今回mRNA量の増加がみられなかったptgs2を含む7遺伝子は排卵能獲得に関与し、排卵誘導適期を判断する指標として利用できることが推察された。さらに本年度は、異種細胞系を利用したアムールチョウザメ組換え濾胞刺激ホルモン(FSH)の作製を試みた。その結果、アムールチョウザメの組換えFSH発現細胞の作製に成功した。3)全雌生産:チョウザメはZZ/ZW型性決定をすることが示唆されており、本研究では、数種のチョウザメで遺伝的雌(ZW)の雄化処理(偽雄つくり)はすでに行なっている。本年度は、偽雄候補個体3尾を用いて授精することができ、超雌候補およびそれらを雄性ホルモン処理した超雌偽雄候補の作出ができた。1)性分化:本年度は、将来精巣特異的あるいは優勢的に発現する多くのコンティグを選抜することができた。これら遺伝子の暫定配列を元にアムールチョウザメのゲノムを用いてPCRを行なったが、現在のところ性連鎖DNAマーカーは同定できていない。また、これら遺伝子には複数の変異を含む多数のタイプが存在するものも多くみられた。加えて、最近ブリで性決定遺伝子として報告されたhsd17b1(ステロイド合成酵素の一種)の雌雄生殖腺からの再クローニングを行ない、性特異的な変異の有無を探索し、それらも合わせて性判別DNAマーカーとして利用できるものがないか探索している。2)卵成熟および排卵:本年度は、アムールチョウザメの排卵能獲得前の卵濾胞において、排卵誘導適期を判断する指標として利用できるいくつかの遺伝子を得ることができた。また、近く排卵能獲得後の卵濾胞サンプルも得られる目処が立っている。さらに本年度は、アムールチョウザメの組換えFSH発現細胞の作製に成功したため、組換えFSHの大量生産と精製を行なっている。3)全雌生産:本年度は、偽雄候補個体3尾を用いて授精することができ、超雌候補およびそれらを雄性ホルモン処理した超雌偽雄候補の作出ができたため、これら稚魚の育成を行なっている。1)性分化:これまでの解析結果から、チョウザメにはアフリカツメガエルのdmw(dmrt1パラログ)のように配列が異なる性決定遺伝子は存在しない可能性が高い。そこで、性特異的な変異、特に1塩基置換(SNP)に着目して解析を進める。また、鳥類で示唆されているように、Z染色体上の遺伝子(dmrt1)の量(雄ZZは雌ZWの2倍)で性決定する可能性も残されている。従って、これまで得られた多くの性分化関連遺伝子について、性特異的な変異の有無を調べ、それらの中から性判別DNAマーカーとして利用できるものがないか引き続き探索する。2)卵成熟および排卵:本年度は、アムールチョウザメの排卵能獲得前の卵濾胞において、排卵誘導適期を判断する指標として利用できるいくつかの遺伝子を得ることができため、今後はアムールチョウザメの排卵能獲得後および排卵前過熟に発現消長する遺伝子を探索する。さらに本年度は、アムールチョウザメの組換えFSH発現細胞の作製に成功した。また、すでにアムールチョウザメ組換え黄体形成ホルモン(LH)発現細胞の作製および組換えLHの精製に成功している。今後は組換えFSHの精製を行なうとともに、両ホルモンを用いて、卵成熟・排卵に及ぼす影響をin vivoとin vitroで解析する。3)全雌生産:本年度は、超雌候補およびそれらを雄性ホルモン処理した超雌偽雄候補の作出ができたため、これら稚魚の育成を行ない、可能ならば性比確認を行なう。また、引き続き、新たな超雌偽雄候補の作出を行なう。本年度は、雌優勢的に発現する18遺伝子の暫定配列を元にアムールチョウザメのゲノムPCRを行なった結果、約4分の1の雌個体を検出できるDNAマーカーを同定することができた。SNPマーカーによるゲノム連鎖解析および性分化関連遺伝子プロモーター領域の変異解析については、ゲノムが大きすぎるため本研究予算での実施は極めて困難との結論に至った。

2)卵成熟および排卵:飼育下のチョウザメは自発的に産卵しないため、摘出した卵巣片を培養し、卵成熟および排卵能を確認した後、ホルモン注射を行なうことで卵を得ている。しかし、これには数日の培養が必要で、より簡便な方法が求められる。これまでコチョウザメを対象に、排卵能獲得前後に発現消長する遺伝子を探索し、多数の遺伝子を選抜している。本年度は、アムールチョウザメの排卵能関連遺伝子の探索を予定していたが、適当なステージのサンプルが得られなかった。これまでに、培養実験からLHが排卵能を誘導すると示唆されたものの確定されていないため、本年度は、異種細胞系を利用したアムールチョウザメ組換えLHの作製を試み、組換えLH発現細胞の作製および組換えLHの精製に成功した。3)全雌生産:チョウザメはZZ/ZW型性決定をすることが示唆されており、本研究では、数種のチョウザメで遺伝的雌(ZW)の雄化処理(偽雄つくり)はすでに行なっている。また、雌性発生のベステル雌親(WW超雌を含む可能性もある)も作出しており、性成熟開始年齢に達している。本年度は、これら偽雄および雌性発生魚を用いて授精を行なう計画であったが、良質卵が得られなかった。1)性分化:本年度は、約4分の1の雌個体を検出できるDNAマーカーを同定することができたが、この同定は偶然の結果であり、今後どの遺伝子を詳細に解析するかについては、絞り込みが困難な状況にある。加えて、これら遺伝子には複数の変異を含む多数のタイプが存在するものも多くみられた。従って、これまで知られている性分化関連遺伝子について、性特異的な変異の有無を地道に調べる必要がある。さらに、将来卵巣だけではなく、将来精巣特異的あるいは優勢的に発現する遺伝子も探索する必要がある。2)卵成熟および排卵:本年度は、アムールチョウザメの排卵能獲得前後および排卵前過熟に発現消長する遺伝子を探索することを予定していたが、適当なステージのサンプルが得られなかった。従って、我々が保有するアムールチョウザメだけではなく、全国で飼育されている個体からもサンプルを得る必要がある。また、本年度は、アムールチョウザメの組換えLH発現細胞の作製および組換えLHの精製に成功したが、さらに、組換えFSH発現細胞の作製および組換えFSHの精製をする必要がある。3)全雌生産:本年度は、これら偽雄および雌性発生魚を用いて授精を行なう計画であったが、良質卵が得られなかったため、再度試みる必要がある。1)性分化:チョウザメの形態的未分化生殖腺においてfoxl2、cyp19a1a、hsd17b1遺伝子の発現を指標に将来の卵巣と精巣を判別可能で、将来卵巣特異的あるいは優勢的に発現する遺伝子は多数得ているが、性特異的DNA配列の発見には至っていない。本年度は、将来雄で優勢的に発現しているコンティグのうち既知の性分化関連遺伝子あるいはその候補と相同性がみられたもの、合計37個のコンティグを選抜することができた。しかし、これには数日の培養が必要で、さらなる簡便法が求められる。本年度は、アムールチョウザメの排卵能獲得前の卵濾胞において、排卵能関連遺伝子の発現動態を調べた。
B型肝炎ウイルスとC型肝炎ウイルスによる肝発癌分子機構の比較研究

p16は細胞周期GI期を制御する重要な遺伝子であり、その蛋白欠失は多くのヒト癌で報告されている。p16不活性のメカニズムとして遺伝子の欠失、変異およびDNA過剰メチル化による転写ブロックが考えられたが、肝細胞癌ではp16遺伝子の欠失及び変異が検出されなかった。本研究は肝細胞癌よりDNAを抽出し、肝癌におけるp16遺伝子promoterのメチル化状況をMethylation-specific PCR法を用いて調べた。p16遺伝子promoterの過剰メチル化は50例中の29例(58%)において認められた。それらの肝癌におけるp16蛋白の発現を免疫染色法を用いて検索すると、p16遺伝子promoterの過剰メチル化と蛋白欠失の相関が認められた。さらに、肝炎ウイルス感染との関係を見ると、HBVに起因する肝癌と比べて、HCVに起因する肝癌ではp16遺伝子の過剰メチル化する症例が些較的に多かった。p16遺伝子の過剰メチル化は肝発癌、特にHCVによる発癌に関与することが示唆された。p21はp53依存性またはp53非依存性的に調節され、細胞周期調節因子として働いている。本研究は肝癌におけるp21とp53蛋白の発現を免疫組織化学の手法により検索した。肝癌65例の81腫瘍の中、p53異常は43(53%)例、p21蛋白発現低下は59(73%)例において認められた。p21とp53の相関性を検討すると、HCVに起因する肝癌ではp21蛋白発現低下はp53異常との相関は強く認められ、p21発現の調節はp53依存的であり、HBVに起因する肝癌及び肝炎ウイルスの感染の伴わなかった肝癌ではその相関性は認められなく、p21発現異常の調節はp53非依存的であることが示唆された。
ヒト脳における神経毒の生成と代謝:イソキノリンとカルボリン

本研究の目的はパ-キンソン病などの神経変性疾患を惹起する内因性、外因性の物質の発見と神経毒性の機序を解明することにある。本年度はド-パミン(DA)細胞への毒性を持つものとしてDAとアルデヒドから生成されるSalsolinol(SAL)等の6,7ーDihydroxyー1,2,3,4ーtetrahydroisoquinoline(DHTIQ)を検討した。SALをより毒性の高い物質へと生成する代謝系が脳内に存在することを明かとした。ラット脳でmicrodialysis法によりDHTIQを還流したところDHTIQがNーメチル化されることと、脳の部位では黒質に有意にNーメチル転移酵素活性が高いことを見いだした。(Maruyama et al.,J.Neurochem.印刷中)。これらNーメチル化したDHTIQはヒト脳での存在がGCーMassにより確認された(Niwa et al.,1991)。さらにDHTIQの還流によりDAとセロトニン(5ーHT)などの神経伝達物質が放出された。また部分精製した酵素サンプルでの実験でDHTIQはDAの生合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素(TH,Minami et al.,J.Neurochem.印刷中)を阻害した。この阻害はTHの補酵素ビオプテリンによるアロステリック効果(Minami et al.,1992)を変化させることによる。また5ーHTの律速酵素トリプトファン水酸化酵素を碁質Lートリプトファンと非競合的にまたビオプテリンにたいし競合的に阻害した(Ota et al.,Neuropharmacology印刷中)。THまた培養細胞PC12hを用い培地にDHTIQを添加しDA細胞に対する慢性の作用を検討した所、DHTIQは100μM以上の高濃度で細胞の変性とTH活性を選択的に低下させNーメチル体が細胞毒性が高かった。またPC12h細胞へのDHTIQの取り込みがDAの再取り込み機構によることが確かめられた。これらの結果はDA細胞で生成されたDHTIQが毒性の高いものにと代謝され神経毒性を発現する可能性を示している。
カイコの胚発生・後発生における構成遺伝子と特殊遺伝子の差次的発現制御機構

カイコの胚発生および後発生における遺伝子発現様式を遺伝学,形態学,生化学,分子生物学的手法で追求して総合的に考察した.まず,ハウスキーピング遺伝子の典型としてアルドラーゼアイソザイムを粗識別に検定し,精製して酵素的性質とアミノ酸配列を解析する一方,cDNAを単離しそれをプローブとして器官特異的および発生段階特異的なmRNAの動態を調べた.胚発生における孵化準備期に2つのアイソザイムの発現が切り替わる現象を分子レベルで裏打ちすると同時に,本研究で得られたキイロショウジョウバエ,ヒト,ヤツメウナギのアルドラーゼに関する知見をも合わせて考案した.一方,特殊遺伝子として体液キモトリプシンインヒビターの遺伝子を解析し,多重遺伝子と多様なタンパク質成分との対応関係を明らかにした.ついで精巣特異的に発現されるDMC1と相互作用するタンパク質の遺伝子をsubtractionにより単離して解析し,高等真核生物としてははじめてATPase inhibitorタンパク質,ミトコンドリアATPase inhibitorタンパク,G-protein調節タンパク質などの遺伝子を単離した.さらに,九大保存の多様な突然変異系統,とくに発生異常系統について,微細構造およびタンパク質の動態を追求し多くの知見が得られたばかりでなく,クワコの染色体数における地理的ニ型を明確にした.以上,本研究で得られた成果は,ポストゲノム時代における分子遺伝学,発生遺伝学,進化遺伝学の対象としてのカイコの地位をより高めることに貢献するものと期待する.カイコの胚発生および後発生における遺伝子発現様式を遺伝学,形態学,生化学,分子生物学的手法で追求して総合的に考察した.まず,ハウスキーピング遺伝子の典型としてアルドラーゼアイソザイムを粗識別に検定し,精製して酵素的性質とアミノ酸配列を解析する一方,cDNAを単離しそれをプローブとして器官特異的および発生段階特異的なmRNAの動態を調べた.胚発生における孵化準備期に2つのアイソザイムの発現が切り替わる現象を分子レベルで裏打ちすると同時に,本研究で得られたキイロショウジョウバエ,ヒト,ヤツメウナギのアルドラーゼに関する知見をも合わせて考案した.一方,特殊遺伝子として体液キモトリプシンインヒビターの遺伝子を解析し,多重遺伝子と多様なタンパク質成分との対応関係を明らかにした.ついで精巣特異的に発現されるDMC1と相互作用するタンパク質の遺伝子をsubtractionにより単離して解析し,高等真核生物としてははじめてATPase inhibitorタンパク質,ミトコンドリアATPase inhibitorタンパク,G-protein調節タンパク質などの遺伝子を単離した.さらに,九大保存の多様な突然変異系統,とくに発生異常系統について,微細構造およびタンパク質の動態を追求し多くの知見が得られたばかりでなく,クワコの染色体数における地理的ニ型を明確にした.以上,本研究で得られた成果は,ポストゲノム時代における分子遺伝学,発生遺伝学,進化遺伝学の対象としてのカイコの地位をより高めることに貢献するものと期待する.カイコの胚発生,後発生にわたってアルドラーゼアイソザイムの種類と量を調べ,タンパク質を精製し性質を明らかにした.アルドラーゼアイソザイムは組織特異的な発現をしていること,孵化直前および変態期に著しく変動しアイソザイムの切換えが起ることから,同アイソザイムは糖代謝切替において,これまで鍵酵素として知られているホスホフルクトキナーゼよりも重要な律速酵素としての役割を有するものと結論した.加えて,同アイソザイムcDNAとゲノムクローンを作成しつつある.一方,体液キモトリプシンインヒビターの1つCI-8のcDNAをクローン化し塩基配列とアミノ酸配列を明らかにした.これにより,胚発生・後発生におけるCI成分の変動と組織分布を調べるためのマーカーが確立された.さらに,九大保存の多様な突然変異系のうちで,卵が著しく小さくなる突然変異体「矮小卵(emi)」では,卵黄タンパク質の組成と量は正常と変りないものの,卵の形態形成に重要な役割をもつ濾胞細胞の数が少ないことをつきとめ,emi遺伝子は濾胞細胞による卵サイズの決定に深く関与しているものと結論した.同突然変異は生物における固有サイズ決定機構の解明に資するものと期待される.最後に,単一遺伝子クローンをプローブとしてカイコ染色体における遺伝子の座位を顕微鏡で観察するin situハイブリダイゼーション法とその結果のコンピューターによる画像処理システムを確立した.これを用いて突然変異の特質,カイコとクワコ染色体の進化的関係などについて染色体レベルで解析することができるようになった.1.遺伝子資源として保存されているカイコの突然変異系統の中に,減数分裂によって染色体数が通常の場合と違った様々な値になる系統があることを確認し,遺伝子マーカーを駆使した交配実験から,この系統では第6と第7染色体の間で常に染色体断片の転移が起こっていることが判明した.このような動きをもつものでは染色体交叉と遺伝子組換えに変化があるものと予想され,染色体の動態を支配する分子メカニスムを調べる好個の実験系となるものと期待される.2.前回に述べた特異的遺伝子配列をマーカーとする染色体in situ hybridizationにより,ホメオティック突然変異を起す座位に関する新しい知見が得られた.これまで交配実験からこの座位は第2染色体の末端にあると想定されていたが,上記の方法ではhybridizationシグナルが意外にも染色体の中央に観察されたのである.このことから,より正しい遺伝子マップの構築が促進されたことになる.

3.引続いて行っているカイコのアルドラーゼアイソザイムについては,胚子形成後半の時期にS型からF型に切替わることを確認していたが,今回,2種のアイソザイムには基質の1つフルクトース1ーリン酸の利用度に違いがある上,アイソザイムの分布はフルクトース1ーリン酸形成系の活性と相関していることを見出し,糖代謝調節においてアルドラーゼが重要な役割を演じているものと結論した.カイコの胚発生・後発生における構成遺伝子と特殊遺伝子の差次的発現制御機構カイコの発生における特殊機能発現に関与する遺伝子群を分子遺伝学的,生化学的手法を用いて総合的に追究する目的で研究を行い以下の成果を挙げた.精巣特異的に発現される遺伝子の解析のため,カイコ5齢幼虫精巣のcDNAライブラリーからクローンを単離して配列を決定し性質を詳細に調べると共に,減数分裂時に特異的に発現されるタンパク質DMC1と相互作用するタンパク質の遺伝子を検索した.これにより精母細胞の減数分裂時に起こる遺伝的組み換えの機構を追究する実験系が確立された.一方,ハウスキーピング遺伝子の代表としてクローン化したアルドラーゼアイソザイムのcDNAを大腸菌で発現し,酵素学的性質を詳細に調べキイロショウジョウバエの知見と合わせて考察した.体液特殊遺伝子の例として,キモトリプシンインヒビター遺伝子の解析をすすめ,多重遺伝子の発現調節とその機能との相関について発生学的知見に基づいて追究した.さらに九大保存の多様な突然変異系のうちから発生異常系統など本研究の追究に好適なものをさらに追究し超微細構造により基本構造を解析すると同時にタンパク質代謝等における変異点を解析した.カイコの胚発生および後発生における遺伝子発現様式を遺伝学,形態学,生化学,分子生物的手法で追求して総合的に考察した.まず,ハウスキーピング遺伝子の典型としてアルドラーゼアイソザイムを組織別に検定し,精製して酸素的性質とアミノ酸配列を解析する一方,cDNAを単離しそれをプローブとして器官特異的および発生段階特異的なmRNAの動態を調べた.胚発生における孵化準備期に2つのアイソザイムの発現が切り替わる現象を分子レベルで裏打ちすると同時に,本研究で得られたキイロショウジョウバエ,ヒト,ヤツメウナギのアルドラーゼに関する知見をも合わせて考察した.一方,特殊遺伝子として体液キモトリプシンインヒビターの遺伝子を解析し,多重遺伝子と多様なタンパク質成分との対応関係を明らかにした.ついで精巣特異的に発現されるDMC1と相互作用するタンパク質の遺伝子をsubtractionにより単離して解析し,高等真核生物としてははじめてATPase inhibitorタンパク質,ミトコンドリアATPase inhibitorタンパク,G-protein調節タンパク質などの遺伝子を単離した.さらに,九大保存の多様な突然異変系統,とくに発生異常系統について,微細構造およびタンパク質の動態を追求し多くの知見が得られた.以上,本研究で得られた成果は,ポストゲノム時代における分子遺伝学,発生遺伝学,進化遺伝学の対象としてのカイコの地位をより高めることに貢献するものと期待する.
XeガスとNMR法を用いた高分子固体の自由体積空間精密評価と気体輸送機構の解明

種々の高分子固体を対象に様々な圧力下におけるXeガスの吸着量とNMRスペクトル測定を行い,得られたデータを解析し,電子顕微鏡では観察できない0.1ナノメートルレベルの極微小空間の平均サイズを正確に評価し得ることを立証した.さらに,いろいろなNMR観測技術を考案・試行し,高分子固体中の気体拡散現象についても精密評価が可能であることも確認した.これらの成果は高分子膜を気体分離やバリア材料へ応用するのに役立つ.種々の高分子固体を対象に様々な圧力下におけるXeガスの吸着量とNMRスペクトル測定を行い,得られたデータを解析し,電子顕微鏡では観察できない0.1ナノメートルレベルの極微小空間の平均サイズを正確に評価し得ることを立証した.さらに,いろいろなNMR観測技術を考案・試行し,高分子固体中の気体拡散現象についても精密評価が可能であることも確認した.これらの成果は高分子膜を気体分離やバリア材料へ応用するのに役立つ.種々の高分子固体を対象に様々な圧力下でXeガスの吸着実験とNMR測定を行い,0.1ナノメートルレベルの極微小空間の平均サイズを評価し得ることを立証した.具体的には,我々が提案するNMR法によるサイズ評価法とは別の手段により報告されている既報値との比較や,温度変化からの考察,構造既知の結晶体に対する実験データなどから,本研究で決定されたサイズの信頼性を確かめた.本研究で開発・提案できたこの精密評価法は,電子顕微鏡では決して観察することのできない,高分子固体の詳細な分子立体高次構造(≒分子凝集構造)を解明するのに多大な貢献をなすものといえる.さらには,気体分離材やガスバリヤ材などに高分子を応用する上で,確かな評価値を与えるものであるから,光学・産業的にも価値が高いと考えられる.なお,本補助金を基に作製した,任意の圧力のXeガスを封入できる装置を活用して,効率よく測定が実施できた.また,本年度推進できた極微小空間サイズの精密評価は,NMR実験から得られる,「化学シフト値」を解析して行なうものであるが,同実験からは他に,「スペクトル線幅」や,「核磁気緩和時間」等のデータも得られるので,これらから高分子固体中におけるXeの拡散特性についても検討できるよう,次年度以降の研究推進の方向性を見定めることができた.本年度の研究結果からは,スペクトル線幅と従来法で得られた拡散係数値に相関が認められている.最終目的である,気体輸送特性の機構解明へ向けて,NMR法による拡散係数値の計測法の確立も行なわなくてはならないことが分かった.完全に無定形な高分子固体や気体分子程度の大きさであればそれを収容できる分子間隔を有する高分子結晶体を対象に,様々な圧力下でXeガスの吸着実験とNMR測定を行い,Xe原子の大きさ以上で0.1ナノメートルレベルの極微小空間の平均サイズを評価し得ることを昨年に引き続き立証した.この精密評価法は,電子顕微鏡では決して観察することのできない,高分子固体の詳細な分子凝集構造である高次構造を具体的に描画するのに多大な貢献をなすものといえる.さらには,気体分離材やガスバリヤ材などに高分子を応用する上で,確かな評価値を与えるものであるから,工学・産業的にも価値が高いと考えられる.なお,本補助金を基に作製した,任意の圧力のXeガスを封入できる装置を活用して,効率よく測定が実施できたことから,新規な構造解析法の原理提案にとどまらず,具体的な実験手順と測定条件や標準値の定義をも示すことができたわけで,広くルーチン化した手法として,細々とした実験器具などの実用・商品化へも道を開くことができたといえる.さらに,本年度推進できたNMR実験から得られる「スペクトル線幅」や,「核磁気緩和時間」等のデータから高分子固体中におけるXeの拡散特性についても検討できる可能性をも示すことができた.本年度の研究結果から,スペクトル線幅は拡散係数値に密接に関るもので,これが濃度依存や計測時間依存を示す場合のあることを確認できた.これらのNMR法によるデータの解析とその解釈を通じて,最終目的である高分子固体材料の詳細な構造解析並びに気体輸送特性の機構解明を提案できることが分かった.無定形高分子固体や気体分子程度の大きさであればそれを収容できる分子間隔を有する高分子結晶体を対象に,様々な圧力下でXeガスの吸着実験とNMR測定を行い,Xe原子の大きさ以上で0.1ナノメートル程度までの極微小空間の平均径サイズを評価し得ることを立証した.この精密評価法は,電子顕微鏡では決して観察することのできない,高分子固体の詳細な分子凝集構造である高次構造を具体的に描画するのに多大な貢献をなすものである.気体分離材やガスバリヤ材などに高分子を応用する上で,確かな評価値を与えるものであるから,工学・産業的にも価値が高い.なお,本補助金を基に作製した,任意の圧力のXeガスを封入できる装置を活用して,効率よく測定が実施できたことから,新規な構造解析法の原理提案にとどまらず,具体的な実験手順と測定条件や標準値の定義をも示すことができたわけで,広くルーチン化した手法として,実験器具などの実用・商品化へも道を開くことができたといえる.さらに,本年度推進できたNMR実験から得られる「スペクトル線幅」や,「核磁気緩和時間」等のデータから高分子固体中におけるXeの拡散特性について検討可能なことも示せれた.本年度の研究結果から,スペクトル線幅は拡散係数値に密接に関わっており,更にこれが濃度依存や計測時間依存を示したので,拡散性の高低のみならず拡散因子の分布の様相を推定し得ることが確認できた.

なお,拡散特性に関しては,Xe以外のガスでも同様な検討が行えた.これらのNMR法によるデータの解析とその解釈を通じて,最終目的である高分子固体材料の詳細な構造解析並びに気体輸送特性の機構解明に対する一提案ができた.
歯髄炎が隣在歯歯髄内の生理学的特性に与える影響

歯髄刺激により細径の感覚神経が興奮すると,その神経終末のみならず,軸索反射を介して分岐軸索の終末からも神経ペプチドが放出され,歯髄血流が増加することが示唆されている.一方,複数の歯髄を同時に支配する分岐神経線維の存在が,電気生理学的,解剖学的に示されているが,これによって生じる現象やその意義については明らかにされていない.そこで本研究では,歯髄刺激と同時にその隣在歯の歯髄血流および歯髄内神経活動を観察し,複数歯の歯髄を支配する分岐神経線維によって生じる現象を検索した.実験には,成熟ネコの上顎歯を使用した.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付し(コントロール群ではミネラルオイルを貼付),同顎同側犬歯の歯髄血流と歯髄内神経活動を記録した.また,第二前臼歯歯髄に機械刺激(Kファイル挿入)を加え,同顎同側犬歯歯髄内神経活動を記録した.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付すると犬歯歯髄血流は有意に増加し,眼窩下神経切断動物においても同様の変化が生じた.第二前臼歯歯髄へのマスタードオイル貼付によって,犬歯歯髄内神経の発火が生じた実験例もあった.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付した際の犬歯歯髄血流の増加は,血管収縮剤非含有リドカイン溶液の浸潤麻酔によって認められなくなった.また,数例においては第二前臼歯歯髄への機械刺激と同期した犬歯歯髄内神経の発火が観察された.以上の結果より,歯髄を刺激すると分岐感覚神経が興奮し,その隣在歯の歯髄血流が増加することが明らかになった.また,機械刺激実験から,分岐神経線維の存在も実証された.歯髄刺激により細径の感覚神経が興奮すると,その神経終末のみならず,軸索反射を介して分岐軸索の終末からも神経ペプチドが放出され,歯髄血流が増加することが示唆されている.一方,複数の歯髄を同時に支配する分岐神経線維の存在が,電気生理学的,解剖学的に示されているが,これによって生じる現象やその意義については明らかにされていない.そこで本研究では,歯髄刺激と同時にその隣在歯の歯髄血流および歯髄内神経活動を観察し,複数歯の歯髄を支配する分岐神経線維によって生じる現象を検索した.実験には,成熟ネコの上顎歯を使用した.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付し(コントロール群ではミネラルオイルを貼付),同顎同側犬歯の歯髄血流と歯髄内神経活動を記録した.また,第二前臼歯歯髄に機械刺激(Kファイル挿入)を加え,同顎同側犬歯歯髄内神経活動を記録した.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付すると犬歯歯髄血流は有意に増加し,眼窩下神経切断動物においても同様の変化が生じた.第二前臼歯歯髄へのマスタードオイル貼付によって,犬歯歯髄内神経の発火が生じた実験例もあった.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付した際の犬歯歯髄血流の増加は,血管収縮剤非含有リドカイン溶液の浸潤麻酔によって認められなくなった.また,数例においては第二前臼歯歯髄への機械刺激と同期した犬歯歯髄内神経の発火が観察された.以上の結果より,歯髄を刺激すると分岐感覚神経が興奮し,その隣在歯の歯髄血流が増加することが明らかになった.また,機械刺激実験から,分岐神経線維の存在も実証された.ネコ前臼歯へのマスタードオイルあるいは電気刺激による犬歯の歯髄血流と歯髄内神経活動を記録し,歯髄刺激が他歯へ及ぼす影響を検索した.第二前臼歯電気刺激群(100μs,5ms,20ms)で犬歯歯髄血流は,それぞれ107.9±7.8%,134.9±26.7%,および125.1±17.1%(各n=5)と増加した.マスタードオイル10分貼付群でも血流は144.2±38.7%(n=7)と増加したが,最大値に達するまでの時間が長く,刺激終了後も血流増加が長時間持続する傾向が認められた.なお,第二前臼歯電気刺激終了後に,0/5(100μs),1/5(5ms),および2/5(20ms)の実験例で犬歯歯髄内神経の自発発射が記録された.マスタードオイル10分貼付例では自発発射は認められなかったが,2時間貼付例では,貼付中に3/5例で自発発射が認められた.これらの変化は眼窩下神経を切断しても同様であった.以上の結果から次のような新知見が得られた.・第二前臼歯刺激による犬歯の歯髄血流増加に,犬歯と前臼歯を同時に支配する分岐歯髄神経の関与(軸索反射)が示唆された.・第二前臼歯刺激後に観察された犬歯歯髄内神経の自発神経発射は,第二前臼歯歯髄内に存在する主にA線維(分岐線維)の軸索反射,あるいは犬歯歯髄に生じた変化によって刺激された犬歯歯髄内A線維などの興奮を示すと考えられた.・歯髄刺激により当該歯以外の歯で神経発射や血流変化が生じることから,分岐線維は歯痛の定位や複数歯の刺激感受性の変化へ関与する可能性が示唆された.

今後は第二前臼歯以外の隣在歯への刺激も試み,犬歯への影響にどのような差が存在するかを検索していく予定である.歯髄内の細径感覚神経が興奮すると,その神経終末からのみでなく,軸索反射により分岐軸索の終末からも神経ペプチドが放出され,血管拡張が引き起こされることが示されている.また,複数歯の歯髄を支配する分岐神経線維の存在が電気生理学的,解剖学的に報告されている.しかし,このような分岐神経線維によって生じる現象やその意義については明らかにされていない.そこで我々は,歯髄への化学刺激がその隣在歯の歯髄血流と歯髄内神経活動に及ぼす影響を検索した.実験には,36匹の成熟ネコを使用し,上顎第二前臼歯,第三前臼歯または第三切歯の歯髄に化学刺激(実験群:露髄部にマスタードオイル貼付,対照群:ミネラルオイル貼付)を加え,同顎同側犬歯の歯髄血流および歯髄内神経活動を記録した.歯髄血流の測定には,レーザードップラー血流計を用いた.第二前臼歯または第三切歯の歯髄に化学刺激を加えると犬歯歯髄血流は有意に増加したが,第三前臼歯歯髄に化学刺激を加えた場合には有意な増加は観察されなかった.一また,第二前臼歯または第三前臼歯への化学刺激により,犬歯歯髄内神経の発射が観察された実験例があった.第二前臼歯歯髄に化学刺激を加えた際の犬歯歯髄血流の増加は,眼窩下神経切断動物においても惹起され,また,血管収縮剤非含有リドカイン溶液の浸潤麻酔によって有意に抑制された.第二前臼歯抜髄後の歯髄腔にマスタードオイルを貼付した場合には,犬歯歯髄血流の変化は認められなかった.よって,第二前臼歯歯髄への化学刺激によって生じた犬歯歯髄血流の増加は,第二前臼歯と犬歯の両方を支配する細径の分岐感覚神経を介した軸索反射によって引き起こされたと考えられる.以上の結果より,歯髄に刺激が加わると,複数歯を支配する分岐感覚神経が興奮し,隣在歯に血管拡張反応と歯髄内神経活動が惹起されることが示唆された.歯髄刺激により細経の感覚神経が興奮すると,その神経終末のみならず,軸索反射を介して分岐軸索の終末からも神経ペプチドが放出され,歯髄血流が増加することが示唆されている.一方,複数の歯髄を同時に支配する分岐神経線維の存在が,電気生理学的,解剖学的に示されているが,これによって生じる現象やその意義については明らかにされていない.そこで本研究では,歯髄刺激と同時にその隣在歯の歯髄血流および歯髄内神経活動を観察し,複数歯の歯髄を支配する分岐神経線維によって生じる現象を検索した.実験には,成熟ネコの上顎歯を使用した.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付し(コントロール群ではミネラルオイルを貼付),同顎同側犬歯の歯髄血流と歯髄内神経活動を記録した.また,第二前臼歯歯髄に機械刺激(Kファイル挿入)を加え,同顎同側犬歯歯髄内神経活動を記録した.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付すると犬歯歯髄血流は有意に増加し,眼窩下神経切断動物においても同様の変化が生じた.第二前臼歯歯髄へのマスタードオイル貼付によって,犬歯歯髄内神経の発火が生じた実験例もあった.第二前臼歯歯髄にマスタードオイルを貼付した際の犬歯歯髄血流の増加は,血管収縮剤非含有リドカイン溶液の浸潤麻酔によって認められなくなった.また,数例においては第二前臼歯歯髄への機械刺激と同期した犬歯歯髄内神経の発火が観察された.以上の結果より,歯髄を刺激すると分岐感覚神経が興奮し,その隣在歯の歯髄血流が増加することが明らかになった.また,機械刺激実験から,分岐神経線維の存在も実証された.