hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リンパ球表面分子および細胞内シグナル伝達分子を標的とした免疫アレルギー疾患の制御

T cell immunoglobulin and mucin domain-containing molecule-3(Tim-3)は元々Th1マーカーとして同定されたI型の膜タンパクである。これまで我々を含む複数のグループから、Tim-3は実験的自己免疫性脳脊髄炎や急性移植片対宿主病といったTh1病の発症に対して抑制的に作用することが明らかにされているが、その詳細な分子メカニズムについては依然不明である。今回我々は新たにTim-3がマウス脾臓CD8+樹状細胞(DC)サブセット上に発現し、その死細胞貪食および死細胞由来抗原のMHC-I上への提示(クロスプレゼンテーション)に関与することを見出した。CD8+DCによるovalbuminタンパクを含んだ死細胞の貪食は、我々が樹立した抗マウスTim-3中和モノクローナル抗体RMT3-23により約50%抑制され、さらにそのDCによるCD8+OT-I細胞の増殖およびIFN-g産生も著しく抑制されることがin vitroおよびin vivo実験により明らかとなった。これらの結果は、Tim-3はCD8+DCの死細胞認識レセプターとして機能し、クロスプレゼンテーションを介したCD8+細胞傷害性T細胞の誘導あるいはその末梢トレランス誘導にTim-3が関与する可能性を示唆しており、現在その新たなTim-3の機能とTh1病の関連性について解析を進めている。マスト細胞でオートファジーが恒常的に誘導されているかを検討するために、野生型マウス骨髄より誘導したマスト細胞を用いて検討したところ、オートファジー誘導マーカーの一つであるlight chain(LC)3のII型が強く発現していること、および共焦点顕微鏡を用いた免疫染色でもLC3がdotを形成していることを見いだした。atg7-/-マウスは生後1目以内に飢餓応答がうまくいかずに死亡してしまう。そこでatg7^<flox/flox>マウスとI型インターフェロンによりCreリコンビネースの発現を誘導できるMX1-Creマウスを交配し、atg7^<flox/flox>:Mx1-Creマウスを作成した。このマウスの腹腔にpolyICを注射することにより、骨髄細胞からatg7を欠損させ、骨髄細胞よりマスト細胞を誘導して解析したところ、マスト細胞の分化誘導には障害が認められなかった。しかし、免疫電顕を用いた解析からLC3がマスト細胞の穎粒内に認められたことから、IgE受容体の架橋による脱顆粒をbeta-hexoaminidaseやヒスタミンの細胞外放出を指標に検討したところ、野生型マウスに比較してatg7-/-マスト細胞で脱顆粒が有意に低下していることが明らかとなった。さらにマスト細胞の脱顆粒に伴いsecretory lysosomeマーカーであるCD63やオートファゴソーム膜上に存在すると考えられるLC3のII型も細胞外に放出されることを明らかにした。一方atg7-/-マスト細胞はIgE刺激に伴うIL-6などの炎症性サイトカインの産生や、MAPキナーゼ系のリン酸化には障害が認められなかった。以上よりマスト細胞では恒常的にオートファジーが誘導されていること、抗原刺激によるマスト細胞の脱顆粒にはオートファジーが重要な役割を果たしていることが明らかとなった。T cell immunoglobulin and mucin domain (TIM)ファミリー分子はT細胞上に発現し、T細胞の活性化の制御を通して免疫応答を調節することが示されている。これまでにTIM-14までのTIMファミリー分子が同定されているが、それぞれのTIMファミリー分子の疾患への関与は完全には解明されていない。我々は昨年までの研究で、マウスTIM-1-4までのすべてのTIMファミリー分子に対する抗体を樹立することに成功した。今回我々はTIM-2分子に注目し、抗TIM-2抗体を用いることにより、これまでT細胞に発現し、Th2反応の負の制御因子として働くと考えられてきたTIM-2分子が、B細胞に強く発現し、TIM-2分子を抗体で刺激することにより抗IgM抗体や抗CD40分子抗体により誘導されるB細胞の増殖や抗体産生を増強することを見出した。さらに、in vivoにおけるTIM-2分子の役割を明らかにするために、アゴニスト作用を持つ抗TIM-2抗体を関節リウマチのマウスモデルであるコラーゲン誘発性関節炎マウスに投与した。以前の報告と異なりCD4陽性T細胞にはTIM-2分子は発現しておらず、Th1細胞やTh17細胞の分化にはまったく影響を与えなかった。しかしながら、抗TIM-2抗体投与により血清中のII型コラーゲン抗体価が上昇し、関節炎症状の増悪に働くことを明らかにした。以上のことからTIM-2分子はB細胞表面に発現し、B細胞の活性化に対して抑制的に働くことが初めて明らかとなった。
統計的分類手法を用いた木材消費経路を決定する社会経済因子の解明

今後の経済発展に伴う木材消費増大を抑制し低消費型の発展経路を検討するために、OECD加盟の33カ国およびBRIICSの6カ国を対象としたクラスター分析、判別分析、パネルデータ分析を行い、木材消費経路に影響する社会経済因子を検討した。その結果、合板、木質ボード、紙・板紙では、経済水準と消費量との間に逆U字で示される環境クズネッツ曲線(EKC)の存在が確認された。経済発展に伴う消費量の飽和・減少傾向があると考えられる。また、人口密度の増加や都市化の進展は木材消費量の減少に寄与し、森林面積の拡大は木材消費量の増加に影響することが明らかになった。当該年度は、OECD加盟の33カ国(申請当初は全34カ国を対象とする計画であったが、分析の結果ルクセンブルグを外れ値と判断し除外することとした)およびBRIICSの6カ国の合計39カ国における1980年から2011年までの過去32年間を対象として、木材用途(製材、合板、木質ボード、紙・板紙、木質燃料)ごとにクラスター分析を実施し、対象各国を木材の低消費経路国および高消費経路国の2つの国グループに分類した。また、林業経済学、環境経済学、統計学、木材産業に関する専門家・有識者との研究会を3回実施し、次年度の判別分析に必要となる、木材消費量に影響する可能性のある社会経済因子を検討した。さらに、その因子の候補となる経済水準(1人当たりGDP)、人間開発指標(Human Development Index: HDI)、前年からの人口変化率、人口密度、都市化率(総人口に占める都市人口の比率)、森林率(国土面積に占める森林面積の比率)、時間トレンドの各種データを世界各国の政府関係機関および国際機関から収集し、次年度の分析に利用可能な形式に加工・整備した。それらの社会経済因子を独立変数、用途ごとの1人当たり木材消費量を従属変数とするパネルデータ分析(パネルデータを用いた回帰分析)を行い、両者の関連性を考察し、収集した因子の有効性を検討した。その結果、経済水準の上昇は、製材と木質燃料の消費量を増加させるが、合板、木質ボード、紙・板紙の消費量を飽和あるいは減少させる傾向があることが分かった。また、人口密度の増加や都市化率の上昇は、木材消費量の減少に寄与し、森林面積の増加は、木材消費量の増加に寄与することが明らかになった。これらの分析結果により、経済発展、人口分布、森林管理の状況は、木材消費量に影響する重要な社会経済因子であることが解明された。林業経済学および木材産業に関する専門家との研究会を実施し、木材消費量に影響する可能性のある社会経済因子として、経済水準(1人当たりGDP)、人間開発指標(Human Development Index: HDI)、前年からの人口変化率、人口密度、都市化率(総人口に占める都市人口の比率)、森林率(国土面積に占める森林面積の比率)、時間トレンド等を選定した。それらの社会経済因子を独立変数、用途ごとの1人当たり木材消費量(製材、合板、木質ボード、紙・板紙、木質燃料)を従属変数とする判別分析およびパネルデータ分析を行った。その結果、経済水準の上昇は、製材と木質燃料の高消費経路国へ、合板、木質ボード、紙・板紙の低消費経路国へ導く可能性があることが分かった。また、人口密度の増加や都市化率の上昇は、製材、合板、木質ボード、紙・板紙、木質燃料の低消費経路国へ寄与し、森林面積の増加は、製材、合板、木質ボード、紙・板紙、木質燃料の高消費経路国へ誘導する傾向が明らかになった。すなわち、経済発展、人口分布、森林管理の状況は、木材の低消費経路国の実現に向けて政策導入を検討すべき重要な社会経済現象であることが解明された。また、これらの分析結果において、特に経済水準と木材消費量との関係に着目し、1人当たりGDPに対する1人当たり木材消費量の変動および人口予測値を用いて、日本および世界における経済発展に伴う木材消費量の将来予測を2050年まで行った。さらに、木材消費に伴う地球温暖化影響(炭素貯蔵効果、材料代替効果、燃料代替効果)を2050年まで推計した。これらの研究成果を査読付き学術論文として公表し、学会・シンポジウム等で積極的に発表を行った。申請当初は、クラスター分析によって対象各国を木材の低消費経路国グループおよび高消費経路国グループに分類することを当該年度の研究計画としていた。しかし、実際は、クラスター分析を行った上で、次年度の判別分析に必要となる様々な社会経済因子を検討し、そのデータ収集の一部を完了した。また、それらの社会経済因子を用いたパネルデータ分析を行い、木材消費量への影響度合いを考察し、選定した因子の有効性を確認できたこと、さらに、その研究成果が査読付き学術論文として受理・公表されたこと、等の理由により、当初の計画以上に進展していると判断した。

環境システム工学今後は、判別分析によって木材の低消費経路国および高消費経路国の2つの国グループの違いを決定する社会経済因子を解明する。具体的には、当該年度に引き続き専門家・有識者との研究会による議論を重ね、更なる社会経済因子の候補を決定し、データ収集・加工を行う。その社会経済因子を独立変数、2つの国グループを従属変数とする判別関数を構築する。その判別関数を用いて判別分析を行い、2つの国グループの判別に統計的有意に寄与している独立変数を考察することにより、木材消費経路の違いを決定している社会経済因子を明らかにする。また、当該年度の研究成果によってパネルデータ分析も判別分析を補強する手法として有用であることが示唆されたため、今後パネルデータ分析も併用し分析を進めることとする。さらに、低消費経路国に共通する因子の特徴を考察し、今後発展途上国が低消費型の経済発展を実現するためには、どのような社会経済現象に着目した方策を導入することが重要なのかを提案する。それらの研究成果をまとめ、学術論文発表、学会・シンポジウム発表、公開行事への参加等により、研究成果を広く社会に発信する。
文理統合型・帝国大学史研究の試み ─「内/外地」演習林の比較史─

本研究は、「演習林」を通じて学問領域を横断的に、かつ大学・部局をも横断的に、しかも最終的には、各「帝国大学」と「内/外地演習林」との関係史を考究することによって、大学と演習林」の史的な連環を繙く作業である。演習林は大学組織としては<準部局>的に存在し、また広大な敷地と研究・実習用標本、そして植林/伐採にまつわる現業部門をも有した重畳的な組織である。本研究は演習林のこうした組織的特性から、狭義の「大学史」では取り扱いづらい「大学史料アーカイヴ」「技術史/技術官僚論」「水環境と地域史」「山林生態学」「災害/災害予防学」という文理両系に跨る各領域を統合した、新たな研究の地平を開こうとするものである。
「高水準の数学的リテラシー」概念下の教育デザイン・実施・継続的改善とその理論

数学知識の存在理由を数学的リテラシーの観点から捉える認識枠組みの精緻化、工学の実際の応用事例を元にした多変数関数の微積分の教材開発、非認知的能力の評価も含めた授業評価の試行に取り組み、以下の成果を得た。認識枠組みについては、数学の各知識の存在理由をそれが問題解決の過程でどのような行為のために用いられるかの観点から枠組みの精緻化を行い、数学が用いられる問題解決過程についての授業開発や授業分析に用いやすいモデルを構築するとともに、そのモデルに基づいて、問題解決過程における各段階で必要とされる具体的行為、その行為のために必要となる数学、さらに、その数学がなぜそこで用いられるのかについての本質的理由の3つを互いに結びつけて数学の存在理由を捉えるための認識枠組みを構築した。さらに、この枠組みを用いた授業デザインの枠組みも示した。これらの枠組みは文系学生向けの数学教育の実践例の分析をもとに構築されたものであるが、構築した枠組みを振り返って検討することで、理工系での数学教育にも適用可能であることもわかった。多変数関数の微積分の教材開発については、偏微分から全微分までの内容について、工学の専門分野での応用例をもとにした一連の教材を作成した。授業評価については、授業で回収する学生の自由記述コメントの分析を通して学習者の変容をとらえることを試み、コメント中に非認知的能力に関する記述が豊富に含まれること、メタ認知的振り返りに関しては数学が嫌いな学生のほうが数学が好きな学生よりも記述の頻度が高いなど、授業評価にコメントを活用することの潜在的可能性を示唆する結果が得られた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。高水準の数学的リテラシー教育の概念にもとづく数学教育のデザインにおいては学習の文脈が重要であるとの共通認識に到達し、理系部門、文系部門それぞれにおいて、文脈ベースのコースデザイン・授業デザインの研究を進めた。理系部門では、微積分学、線形代数の2科目において、コース全体を貫く一貫した文脈設定に基づいた教材作成の基本方針を作成し、テキスト作りにとりかかった。微積分学では、数学外の文脈での題材集が部分的にであるが出来上がった。線形代数では一次独立やランクの概念を習得する一貫した文脈を定め、半期分のテキストを作成した。文系部門では、文系学生が数学を学ぶ重要性の分析からはじめ、文系向けの数学教育のデザインを検討するための基盤となる認識論的分析を行い、文系学生対象の数学教育についての行為・目的ベースの認識論的フレームワークを作成した。文系部門での認識論的分析では、Chevallardのいう数学的知識の「存在理由」が伝わる教育を意識しつつ、PISAの評価の枠組みで用いられている数学的リテラシーの構成要素の分析や、国内の先行研究で得られている数学的リテラシーや数学力の構成要素の分析結果を参考に、高水準の数学的リテラシーを捉えるための認識論的枠組みの開発とそのもとでの構成要素の分析を行った。また、理系・文系の両方に関わるものとして、統計学についての内容分析を行い、高水準の数学的リテラシー概念下での統計教育の内容・コースデザインについて検討した。高水準の数学的リテラシー教育についての方向性を定めることができ、これに基づいて、理系・文系それぞれの教育デザインの枠組みを構築し、具体的な教材分析・教材開発の段階に進むことができたため。理工系部会、文系部会それぞれで教育デザインの検討を進めるとともに、1月に大学数学教育をテーマとする国際研究集会を主催した。理工系部会では、微分積分学の教育デザイン及びテキストの編集方針に関して検討を重ねた。教育すべき数学の価値、学習者の自律性を引き出す方法、これらを前提とした数学的知識の再構築により自発的・自律的学習を実現にすること、及び授業では不足しがちなスキル習得を反転学習で行うことが基本方針となり、幾つかの教材例が具体化された。以上の研究内容が1月の国際研究集会での3つの発表となった。文系部会では、現実的課題における数学の役割に焦点を当てた数学の認識論的分析に関する前年度の結果をもとに、大学のおける数学的リテラシー教育のデザインのための認識論的フレームワークを構築した。さらに、この認識論的フレームワーク下での授業デザインと授業実践の普及に向けた検討を進める中で、教員の授業デザイン活動を支援するための具体的な方法論が必要との認識に至り、授業デザイン支援のための具体策として、米国のGAIMMEを参考に、授業デザインハンドブック作成の検討を開始した。国際研究集会では、認識論的フレームワークおよび具体的な授業デザインと実践例の発表を行った。国際研究集会では、上記成果の発表だけでなく、海外からの招待講演者も含む講演者やポスター発表者、一般参加者との交流、大学数学教育に関する全体討論を行い、大学数学教育の現状と課題の整理を行った。理工系、文系ともに、教育デザインの基本方針の検討が完了してデザインの枠組みを構築することができ、教育のデザイン・実施・改善のサイクルの検討を進める準備が整った。また、国際研究集会の実施を通して、国際的に蓄積された数学教育理論の摂取と国際交流という目的も果たされた。

認識枠組みについては、数学の各知識の存在理由をそれが問題解決の過程でどのような行為のために用いられるかの観点から枠組みの精緻化を行い、数学が用いられる問題解決過程についての授業開発や授業分析に用いやすいモデルを構築するとともに、そのモデルに基づいて、問題解決過程における各段階で必要とされる具体的行為、その行為のために必要となる数学、さらに、その数学がなぜそこで用いられるのかについての本質的理由の3つを互いに結びつけて数学の存在理由を捉えるための認識枠組みを構築した。さらに、この枠組みを用いた授業デザインの枠組みも示した。これらの枠組みは文系学生向けの数学教育の実践例の分析をもとに構築されたものであるが、構築した枠組みを振り返って検討することで、理工系での数学教育にも適用可能であることもわかった。多変数関数の微積分の教材開発については、偏微分から全微分までの内容について、工学の専門分野での応用例をもとにした一連の教材を作成した。授業評価については、授業で回収する学生の自由記述コメントの分析を通して学習者の変容をとらえることを試み、コメント中に非認知的能力に関する記述が豊富に含まれること、メタ認知的振り返りに関しては数学が嫌いな学生のほうが数学が好きな学生よりも記述の頻度が高いなど、授業評価にコメントを活用することの潜在的可能性を示唆する結果が得られた。理系部門では、微積分学、線形代数のテキスト作成のための会合を年4回程度実施し、テキストを完成させる。文系部門では、平成28年度に作成した認識論的フレームワークの検討と既存の授業分析と新たな授業開発および評価の枠組みの検討のための会合を年4回程度実施し、認識論的フレームワークの精緻化と授業デザインおよび評価の枠組みを作成する。理工系については、教育デザインの基本方針に基づいた微積分学と線形代数のテキスト作成を完成させる。テキストの作成と並行してテキストの内容に沿った授業実践にも取り組む。文系については、数学的リテラシー教育のデザインのための認識論的フレームワーク下での授業デザインと授業実践の普及に向けた課題整理と教員の授業デザイン活動を支援するための具体的な方法論の確立を行う。以上に加えて、成果を国内外の学会で発表する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
積雪寒冷地域の都市化に伴う環境変動の動態的研究

本年度は次の目標の下に研究を行った。(1)豊平川河川流出形態変化の実態について把握。(2)豊平川の底泥中の金属分布。(3)札幌市の地域居住製備と都市化による人口動向の、時間的系列のシミュレーションモデル構築・同定の試み。(4)衰退・変貌しつつある緑地環境における指標生物の開発。成果と考察(1)河川流出形態変化の把握:豊平川河川流量を、石山観測所(1963年1985年)と東雁木観測所(1956年1985年)の日流量のデータを用い、流量差から流出特性の変化を調べた。この結果、両観測所間の流出形態が、1977年頃を境にして変化していることがわかった。しかし河川流出形態の変化に仂く原因については完全に把握出来なかった。(2)豊平川底泥の重金属分布:豊平川全域に亘り河川底泥中のMn,Zn,Pb,Cu,Cr,Cdについて定量分析の結果(年4回観測平均値)、各地点における測定値の平均濃度範囲及び最高濃度を示した地点は次のようであった(単位はμg/g,かっこ内の数字は豊平ダムを起点とし下流方向への距離)。Mn;390825(25Km),Zn;90205(25),Pb;1631(7),Cu;14.531(40),Cr;1642.5(35),Cd;0.050.27(40)。(3)都市化過程再現のsimulation model:simulation modelは予め3つのsubsectorを設け、simulationはsystem dynamics手法によった。得られた結果からデータが乏しい要素、あるいは見出し難い要素間の因果関係による発堀・再現が可能となり、ことに氾濫などの水要因による災害影響の推定・予測面から、その実用性が期待された。(4)指標生物の開発:貧緑環境から自然林まで環境状態を異にする札幌市内5ヵ所に於て植生と訪花性ハナバチの関係を捉え、ハナバチ類の指標生物としての評価を行った結果、訪花性ハナバチ類に都市化過程を反映する指標生物としての有効性を期待出来る事が判明した。
階数1の対称空間上の幾何学

測地線を考察することにより,リーマン幾何学は発展してきたと言っても過言ではない。リーマン多様体上の数多ある滑らかな曲線の中で幾何学者は測地線を主に研究してきた。本研究においては,与えられたリーマン多様体の様々な性質を調べるために測地線を含む"良い"曲線を研究することを提案する。ところで任意のリーマン対称空間上では,全ての測地線は等長変換群の一径数部分群の軌道になっていることが知られている。そこで一般にリーマン多様体$M$の等長変換群の一径数部分群の軌道になっている曲線を$M$のキリング螺旋と呼び,これらの幾何学的性質を明らかにすることを考える。キリング螺旋はあるキリングベクトル場の積分曲線であるから言うまでもなく単純,即ち自己交叉しない曲線である。我々の研究では,まずある幾何的対象物に関連したキリング螺旋を拾い出し,そのキリング螺旋を調べる。そして逆にキリング螺旋の性質を使って,幾何的対象物を研究する。本研究における幾何的対象物は部分多様体を指し示している。即ち,本研究では部分多様体に関連させてキリング螺旋を調べる。階数1の対称空間内の多くの等質部分多様体において,その部分多様体上のある測地線は,外側の空間内のキリング螺旋に写ることがある。これは階数1の対称空間上のキリング螺旋は部分多様体と関わりがあることを示唆している。本研究ではまず部分多様体論を用いて,階数1の対称空間上のキリング螺旋を調べる。それから視点を逆にして,キリング螺旋の結果を部分多様体論に反映させることにする。・前田(本研究代表者)は、複素双曲型空間内の二つの等質実超曲面の特徴付けに成功した。一つは異なる主曲率を2個持つB型超曲面であり、もう一つは極小等質線織実超曲面である。前者は、Math.Japonicae(国内雑誌)から掲載許可を受けている。後者については、これから投稿する所である。どちらの論文でも実超曲面上の測地線を外側の空間である、複素双曲型空間から眺めることにより幾何学的な成果(前述の2つの超曲面に対するそれぞれの特徴付け)が得られている。また本代表者は、これらの研究成果を国内研究者に周知すべく、平成19年7月に京都大学数理解析研究所で開催された研究集会(部分多様体論と可積分系および幾何解析とのつながり)で講演し、更に数理研講究録にも和文解説原稿を執筆した。・前田は、足立(研究分担者)と複素射影空間内のA型実超曲面について考察し、その結果A1型実超曲面とA2型実超曲面に対して個別な特徴付けを与えることに成功した。本来この二つの実超曲面は、共通な性質が多すぎて識別するのが難しかった。それを前述の研究と同様な観点から考察を重ねることにより、A1型とA2型の違いが分かった。この成果は、Bull. Australian Math. Soc.から掲載許可を得ている。・前田は、足立、宇田川(日本大学医学部・准教授)とケーラー多様体(の正則断面曲率に関する有名な)シューアの定理の拡張に成功した。その成果は、Arch. Math. (Basel)から掲載許可を得ている。前田(代表者)は,足立(名工大・教授)と共同でBull. Aust. Math. Soc. 77(2008),1-8とTohoku Math. J. 60(2008),597-605において,複素射影空間内の$A_2$型超曲面を特徴付ける結果をそれぞれ発表した。従来,$A_2$型超曲面と$A_1$型超曲面(即ち,測地球面)は識別することは難しかったが,$A_2$型超曲面は$A_1$型超曲面と違いextrinsicgeodesicを無限に含むことに着目して,$A_2$型超曲面だけの特徴付けに成功した。

またこれにより複素射影空間の幾何構造と複素双曲型空間のそれとの違いも分かるようになった。例えば,複素双曲型空間内の任意のA型超曲面はextrinsic geodesicsを全く含まないこと等。また,足立,Kim Young Ho(韓国慶北大・教授)と共同でJ. Math. Soc. Japan61(2009),315-325において,複素双曲型空間内の等質線織実超曲面の特徴付ける結果を発表した。この例は,複素双曲型空間内の等質non-Hopf超曲面の代表例であり,しかも複素双曲型空間内の等質極小実超曲面の唯一の例と思われる。その意味でこの例だけを特徴付けるのは意味がある。この特徴付けは,特性ベクトル場の積分曲線に着目することによって得られている。即ち,任意のHopf超曲面の特性ベクトル場の積分曲線は複素直線上の円であるが,この等質線織実超曲面の特性ベクトル場の積分曲線は全測地的実射影平面上のホロサイクルな円になっている。この性質に着目してこの実超曲面を特徴付けた。複素双曲型空間内の極小等質線織実超曲面の特徴付けを考察した。この綿織実超曲面の特性ベクトル場の各積分曲線は,全測地的全実双曲型平面上のホロサイクルな円になっている。この性質に着目してこの極小等質線織実超曲面を線織実超曲面族の中で特徴付けた。次に複素射影空間内の測地球面$G(r)$上の等質曲線を調べた。$G(r)$上の測地線論は,以前日本数学会のジャーナルで詳細に研究した。ここでの話は,$G(r)$上の測地線ではない等質曲線論なのである。具体的に言うと$G(r)$を高次元のユークリッド空間に自然に等質部分多様体として埋め込む。そうしておいて$G(r)$上の曲線でこのユークリッド空間の円に写るものを分類するのである。その結果,$G(r)$上の測地線ではない等質閉曲線が大量に得られることになる。佐々木曲線と名付けそれらの幾何的性質を研究した。最後に球面内のベルネーゼ多様体を研究した。ここでは,特にはめ込みの等方性と平均曲率ベクトルの平行性というベロネーゼ多様体が持っている2つの性質に着目してこの部分多様体を特徴付けた。
PSD-Zip70の刺激依存的脱リン酸化および局在変化によるシナプス可塑性制御

シナプス後部に存在するPSD-Zip70タンパク質がグルタミン酸刺激依存的に局在を変化させることを見出し、その仕組みと意義について解析を進めた。PSD-Zip70はN末端にミリスチン酸による脂質修飾、C末側にコイルドコイルドメインおよびロイシンジッパードメインを持つため、それらの機能領域ごとに欠失させた一連の部分欠失断片を用いて刺激依存的な局在変化に必要な領域の特定を試みた。その結果、シナプス後部への集積に必要な領域、そしてそれとは異なる部位に刺激依存的な局在変化に必要な領域の存在を特定した。特定した領域に注目して相互作用タンパク質およびリン酸化を始めとする翻訳後修飾に注目した解析を進めた。特定した領域に存在する翻訳後修飾部位に対する様々な点変異体を作成し、PSD-Zip70の刺激依存的な挙動の変化に重要な部位をさらに絞り込んだ。さらにPSD-Zip70の刺激依存的局在制御領域に結合する新規の相互作用タンパク質を同定し、PSD-Zip70のリン酸化状態によって結合性が変化することも突き止めた。また、PSD-Zip70KOマウスの海馬スライスを用いた電気生理学実験によりLTP, LTDを始めとしたシナプス可塑性への影響を解析し、刺激に対する応答性に異常が生じていることが明らかとなった。シナプス後部における刺激依存的なPSD-Zip70の挙動の変化がシナプス伝達効率の制御にどのような機序で関与しているのか詳細に解析を進めている。これまでの研究を基盤にした初代培養神経細胞実験系や一連の発現ベクターなどを活用してPSD-Zip70の局在制御に関わる領域の特定に成功した。さらにデータベース検索を利用して局在変化に関わるリン酸化部位の特定および新規の結合タンパク質を同定した。刺激によるリン酸化状態および結合タンパク質との相互作用の変化についての解析が進んだ。さらに、PSD-Zip70KOマウス脳スライスを用いた電気生理学的な解析により刺激依存的なシナプス応答性の可塑的変化におけるPSD-Zip70の役割について解明が進んでおり、概ね計画通り順調に進行している。これまでの解析結果に基づき、PSD-Zip70の部分欠失およびリン酸化部位点変異体を活用し、遺伝子導入した神経細胞を用いた電気生理学的変化の検証を進める。並行して表出グルタミン酸受容体の変化、シナプス応答性に関わる低分子Gタンパク質の活性変化など分子生物学的・生化学的な手法を用いてPSD-Zip70が介在するシナプス後部で生じる応答性変化の分子メカニズムについて解明を進める。
女性高齢者の認知機能レベルに応じたキルトを用いたプログラム開発

手芸を楽しむことが、日常生活の質向上や抑うつ傾向にどのような影響を与えるかを調べることを目的とした.ベースライン時うつ傾向は主観的健康度と有意に関連していたが、年齢や趣味、疾患の有無とは有意な関連が認めなかった。介入1年後におけるGDS平均得点(3.35±1.9)は、ベースライン時(5.12±2.9)より有意に低くなった。うつ傾向のある割合は、ベースライン時の47.7%から1年後は23.1%と24.6%が減少していた。ベースライン時の主観的健康度別においても、うつ傾向ありの割合は有意に減少した。クリエイティブな手芸を用いた介入は、中高年女性のうつ傾向の予防や改善に有効である可能性が示唆された。女性高齢者の生活の質向上や介護予防のために、認知機能レベルに応じたキルト(手芸の技法のひとつ)を取り入れた支援プログラムを開発し実施する。また、その支援プログラムによる女性高齢者の巧緻動作により、認知度・抑うつ・日常生活行動の自立度・QOLの視点からの有効性を検証することを目的とする。さらに、有効性がすでに証明された海外のプログラムと比較検討を行い、支援プログラムの洗練を図る。今年度1年目は、国内外で先行の文献調査実施、プログラムを思案した。2年目は、試案プログラムを実施し、有効性を検証する。3年目は、調査した結果を分析し、効果に基づいて女性高齢者の生活の質の改善や向上の為の支援プログラムを開発する。キルトという巧緻動作により、女性高齢者のQOL・社会関係つくり・日常生活行動・幸福感の向上が認められる。日本の高齢化率に戻ると、諸外国と比較しても、高齢化率は2010年時点で最も高い水準である。我が国でこの支援プログラムが高齢者に役立てば、手先の器用なアジアのみならず世界各国で使用できるアイテムとなる。したがって本研究を行うことは、社会的に大きな意味を持つこととなる。以上の結果に基づいて教育ツールとして「キルト教室のプログラム」は実用化を図り普及可能なものにする。地域女性高齢者のQOLの向上と社会関係・地域支援体制づくりとして、新たに取り組む先駆的・モデル的プログラムとなる。本研究は、女性高齢者の生活の質向上や介護予防のために、認知機能レベルに応じたキルト(手芸の技法のひとつ)を取り入れた支援プログラムを開発し実施する。1年目は、国内外で先行の文献調査実施、プログラムを思案する。キルトという巧緻動作により女性高齢者のQOL・社会関係つくり・日常生活行動・幸福感の向上が認められている。我が国でこの支援プログラムが高齢者に役立てば、手先の器用なアジアのみならず、世界各国で使用できるアイテムとなる。したがって、本研究を行うことは、社会的に大きな意味を持つこととなる。1年目は、国内外で先行の文献調査と、アメリカでの先行研究の実際の調査を行い、プログラムの試案を行った。2年目は、月に一回づつ、2か所で介入を試案プログラムで実施し、有効性を検証した。3年目は、2か月に1回づつ、介入のみを継続した。最終年度今年は、調査した結果を分析し、効果に基づいて女性高齢者の認知症予防と生活の質の向上の為の支援プログラムを開発する。3年目は、「調査した結果を分析し、効果に基づいて女性高齢者の認知症予防と生活の質の向上の為の支援プログラムを開発する。」であったが、4月の時点で毎週末を両親の介護を余儀なくすることとなり28年度中は、補助事業の年度内の研究取りまとめの完了が実施困難となった。手芸を楽しむことが、日常生活の質向上や抑うつ傾向にどのような影響を与えるかを調べることを目的とした.「K市ふれあい広場」と「H市老人会」の参加者を対象に、1年間手芸を行うプログラムを実施した。参加の65人を対象に自記式質問紙による調査をベースライン時(T1)と1年後(T2)の2回実施した.質問項目には、対象者の基本属性、第1趣味、キルティングの関連情報・目的、キルティングで得られる充実感などの効果、抑うつ尺度であるGDSが含まれた。生活の満足度、キルトを楽しむ目的などについては単純集計を用いて把握し、t検定を用いてキルトを楽しむことと抑うつ傾向の関連を調べた.さらに、GDS得点を従属変数とし、t検定で有意差があった変数すべてを独立変数とした重回帰分析を行った。

すべての統計解析は、統計ソフトSPSS Version 20を用いた。調査はH大学の倫理審査委員会の承認を得て実施した。対象者の平均年齢は70.4歳で、約70%が65歳以上の高齢者であった。約46%が自分は健康だと答えており、約半分が少なくとも疾患を1つ持っていると回答していた。趣味はスポーツが32.3%と最も多く、次に散歩が21.5%、園芸や読書や手芸はそれぞれ9から12%であった。ベースライン時うつ傾向は、主観的健康度と有意に関連していたが、年齢や趣味、疾患の有無とは有意な関連が認めなかった。介入を始めてから1年後におけるGDS平均得点(3.35±1.9)は、ベースライン時(5.12±2.9)より有意に低くなった。うつ傾向のある割合は、ベースライン時の47.7%から1年後は23.1%と、24.6%が減少していた。ベースライン時の主観的健康度別においても、うつ傾向ありの割合は有意に減少した。クリエイティブな手芸を用いた介入は、中高年女性のうつ傾向の予防や改善に有効である可能性が示唆された。手芸を楽しむことが、日常生活の質向上や抑うつ傾向にどのような影響を与えるかを調べることを目的とした.ベースライン時うつ傾向は主観的健康度と有意に関連していたが、年齢や趣味、疾患の有無とは有意な関連が認めなかった。介入1年後におけるGDS平均得点(3.35±1.9)は、ベースライン時(5.12±2.9)より有意に低くなった。うつ傾向のある割合は、ベースライン時の47.7%から1年後は23.1%と24.6%が減少していた。2年目は、試案プログラムを実施し、有効性を検証するとし、60分内で完成できるパーツを用い2か所(呉市と広島市)で月に1回開催し、型紙や2個目の材料も用いて研究者がいない時もひと月内は同じ作業を広場に集まり行っている。半年後と1年後の認知度・抑うつ・日常生活行動の自立度・QOLの視点からアンケートも実施終了。ただ今集計中である。今年度最終年度は、調査した結果を分析し、効果に基づいて女性高齢者の認知症予防と生活の質の向上の為の支援プログラムを開発する。看護学認知症成人・高齢者看護学今年度最終3年目は、調査した結果を分析し、効果に基づいて女性高齢者の生活の質の改善や向上の為の支援プログラムを開発する。日本における実践への示唆をうけた。米国において、「キルトと健康」研究は、始まったばかりであり、研究の殆どがインタービューによる事例研究であった。研修成果は、地域高齢者の介護予防対策としてキルトを取り入れたプログラムを計画している我々の研究には、貴重な基礎資料となる。さらに、今後、日米協同で研究を続けていくことで、他の手芸にはないキルトの効果を高齢者の健康維持やグリーフケアに活かせることができる有効な介入プログラムの開発につなげていくことが期待できる。キルトを使った介入プログラムと、介入前後で、認知度・抑うつ・日常生活行動の自立度・QOLのアンケート調査を実施予定。3月に倫理審査が承諾され、介入調査の準備中である。今年度は国際学会に発表できなかった。今年度分担研究者がファーストの学会発表ができなかったため。
椎間板における血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）の機能解析と椎間板変性症の病態解明

椎間板における酸素分圧変化(低酸素・浸透圧)により惹起される血管新生といったシグナルの解明は椎間板変性のメカニズムを解明する上で新たな視点を提供すると考えられる.そこで本研究では、椎間板の恒常性維持に関与するとされるsurvival factorであるVEGFに注目し、椎間板においてのVEGF作用の詳細な分子学的機能【シグナル制御】について解析した.その結果、WntシグナルとVEGF間でのシグナルのクロストークが存在していることを示唆し、椎間板変性症含め、広く創傷治癒、炎症疾患などに対する治療や薬剤開発の第1歩の報告にもなると考えられる.椎間板の大きな特徴として、人体中において最大の無血管組織であることである.そのため栄養物質や酸素は線維輪周囲および軟骨終板へ分布される毛細血管網から椎間板の基質を介した拡散や、濃度勾配による拡散によってのみ供給される.このことから、椎間板組織は平常状態においても他の組織に比較して低酸素状態となっており、力学的ストレスや炎症による消費亢進により、椎間板における酸素分圧は変化する.そのため椎間板における酸素分圧変化(低酸素・浸透圧)により惹起される血管新生といったシグナルの解明は椎間板変性のメカニズムを解明する上で新たな視点を提供すると考えられる.またこれまでにWntシグナルの発現調整により椎間板変性が生じる可能性が指摘されていることから、本研究では椎間板の恒常性維持に関与するとされるsurvival factorであるVEGFに注目し、椎間板においてのVEGFとWntシグナル間での詳細な分子学的機能【シグナル制御】について解析を行うことを目的とした.実験はSD-Ratの椎間板細胞を用いて転写・遺伝子・蛋白レベルでのWnt/VEGF間でのシグナル調整を解析した。その結果、Wntシグナルの活性化が血管誘導因子であるVEGFの転写・遺伝子・蛋白発現を更新させることが分子レベルで解明された。椎間板における酸素分圧変化(低酸素・浸透圧)により惹起される血管新生といったシグナルの解明は椎間板変性のメカニズムを解明する上で新たな視点を提供すると考えられる.そこで本研究では、椎間板の恒常性維持に関与するとされるsurvival factorであるVEGFに注目し、椎間板においてのVEGF作用の詳細な分子学的機能【シグナル制御】について解析した.その結果、WntシグナルとVEGF間でのシグナルのクロストークが存在していることを示唆し、椎間板変性症含め、広く創傷治癒、炎症疾患などに対する治療や薬剤開発の第1歩の報告にもなると考えられる.椎間板は、加齢や炎症性疾患などのトリガーによって椎間板のマトリックス産生が低下するか変性作用が上昇すると、マトリックス構造は破壊され、次第に椎間板変性が進行すると考えられる.さらに椎間板の大きな特徴として、人体中において最大の無血管組織であることである.そのため栄養物質や酸素は線維輪周囲および軟骨終板へ分布される毛細血管網から椎間板の基質を介した拡散や、濃度勾配による拡散によってのみ供給される.このことは、椎間板組織は平常状態において他の組織に比較して低酸素状態となっており、力学的ストレスや炎症による消費亢進により、椎間板における酸素分圧は変化する.そのため椎間板における酸素分圧変化(低酸素・浸透圧)により惹起される血管新生といったシグナルの解明は椎間板変性のメカニズムを解明する上で新たな視点を提供すると考えられる.さらに、我々は以前に椎間板中のWntシグナルの活性化により椎間板細胞の老化を引き起こし,椎間板細胞増殖が抑制される事を報告した(Hiyama et al. Arthritisand Rheumatism, J Cell Physiol, 2010. J Cell Biochem, 2011.).この事は, Wntシグナルが老化含めた椎間板変性症の発症・進行に何らかのtriggerとして重要な因子となっている事が推測されるが,その機能調節メカニズム(シグナルクロストーク)については未だ十分に解明されていない.そこで本研究は、椎間板の恒常性維持に関与するとされるVEGFに注目し、椎間板においてのVEGFとWntシグナルの詳細な分子学的機能【シグナル制御】について解析を行うことを目的とした.その結果、Wntシグナルの活性化が血管誘導因子であるVEGFの発現を転写活性・遺伝子・蛋白レベルで亢進することが示唆された。当初の予定より、in vitroの実験で予算を大幅に使用したため平成25年度にin vivoでの動物での研究をおこなうにあたり、必要予算が足りなくなる可能性があるため。実験動物数を制限する必要性があると考えられるため。椎間板(脊索)におけるβ-galactosidase活性を評価するためembryonic day 16(e16)とday 18(e18)でのX-gal染色を行う.引き続き新生3週のTOP-GAL mouseの切片を作成しX-gal染色を行う.その後β-cateninとVEGFとの発現と局在(免疫学的組織染色法)を免疫2重染色を用い解析する.また新生3週のTOP-GAL mouseから脊索細胞を抽出後に初代培養を施行する.初代培養後, Normoxia, Hypoxia環境下でのVEGFアイソフォームおよび受容体の遺伝子/蛋白発現解析を行う.同時にHif1α, Hif2αの発現についても解析する.

引き続き、ビーグル犬を用いた大型動物椎間板変性モデルを作成する. (Hiyama et al. JOR, 2008参照)作成後, 4週, 8週, 12週で屠殺し切片やTotal-RNAを抽出し,椎間板中のVEGFの発現および局在をControl群(変性処置なし)と比較するため免疫染色や遺伝子解析を行う.椎間板の変性度については, MRI (T2WI)を各々の週で施行し,椎間板変性度を確認する.腰椎レントゲンでも椎間板高について評価する.結果より,椎間板変性の起こるメカニズムを解析し, Wntキナーゼ阻害薬(XAV939), inhibitors of Wnt response (IWRs)や抗VEGF抗体ベバシツマブ(Bevacizumab,商品名アバスチン®)を用いて,これまで報告してきた大型動物椎間板変性モデルに応用(経静脈的もしくは変性椎間板への局所注入療法)し,その変性椎間板への影響(効果)についての有効性や妥当性について検討する.該当なし
In vitro hynoxiaモデルを用いた培養中枢神経細胞に対する薬剤の効果

このin vitro hynoxiaモデルにおける細胞死は、胎児のみならず生後ラットの培養中枢神経細胞においても確認された。すなわち、胎児より、生後における細胞の方がhynoxiaに対してぜい弱であった。この細胞死は、MK-801などのグルタミン酸(NMDA)レセプターアンタゴニストやCa^<2+>キレーターであるEGTA、さらにビタミンEなどのfree radical scavengerなどで抑制された。つまり、この細胞死における過程では、前半ではグルタミン酸レセプターやCa^<2+>が、後半ではfree radicalsが関与していることが示唆された。さらに、現在では、2週間以上の培養にも成功しており、今後はこれに対して、インターロイキン6だけでなく、1beta,3,BDNF,NT-3,NT-4などを投与したり、DNAラダーの有無をみる予定である。
自己免疫疾患の発症機構における遺伝的要因の解析

自己免疫疾患は多遺伝子疾患なので、各感受性遺伝子を同定することが疾患の発症機構を明らかにする鍵となる。しかし、関与する遺伝子が全ゲノム中に多数分布しているうえ、その遺伝様式が極めて複雑なためにヒトの自己免疫疾患では各遺伝子の同定はきわめて困難な状況にある。我々はモデル系から得られた情報をヒト疾患の遺伝解析に役立てるべく、自己免疫疾患を自然発症するNZB,(NZB×NZW)Flマウスモデル系を用いて、遺伝的交配実験やcongenic系、transgenic系の樹立により、全ゲノム中の感受性遺伝子や修飾遺伝子の数、染色体座位、候補遺伝子の検索、また、遺伝子座位から推定される候補遺伝子の多型、多型に基ずく表現型の違い、また、その表現型の違いに由来する機能異常、遺伝子間相互作用の解析を行い、自己免疫疾患の複雑な遺伝様式の解明と遺伝的因子の同定を試みてきた。その結果、1)多遺伝子疾患には感受性遺伝子に加えてこれらの働きを増強したり、抑制的に働く修飾遺伝子が存在すること;2)疾患の発症はこれら多くの遺伝子群の相互作用によるが、この相互作用にnegativeやpositiveに働くepistatic interactionがあること;3)異なる自己免疫病態の多くが異なる遺伝支配を受けていること;4)また逆に、同じ病的形質が異なる遺伝子に支配されていることがあること、などがヒトの自己免疫疾患の遺伝解析を難しくしていることが明らかとなった。これらの諸点を踏まえ、モデル系で自己反応性リンパ球の発生、クローン増殖、分化、成熟の各相に関わる遺伝支配を調べたところ、各相が異なる遺伝的コントロールの基にあることを発見するとともに、有力な候補多型遺伝子を発見した。これらの多くは免疫関連分子の受容体をコードする遺伝子で、機能的多型はリガンド結合細胞外ドメイン、シグナル伝達に関与する細胞内ドメイン、分子の発現を調節する統御領域などに存在することを発見した。(1)SLEの特徴的病態の一つに、B細胞の異常活性化に伴う自己抗体を含む高IgG血症があげられる。この現象も明らかに遺伝的素因の関与する現象である。SLE自然発症モデルマウス系を用いて、ゲノムワイドにB細胞の異常活性化の感受性遺伝子を解析したところ、その一つが第1染色体テロメア側にmapされた。このごく近傍にB細胞活性化抑制分子であるFcγRIIB遺伝子が存在したので、FcγRIIB遺伝子の塩基配列をSLEマウスで解析した結果、転写制御領域を含むプロモーター領域に2カ所と第3イントロンに1カ所の塩基配列欠損が認められた。この多型は遺伝学的にB細胞異常活性化に良く相関しており、SLE主要感受性遺伝子の一つである可能性が示唆された。(2)SLE合併抗リン脂質抗体症候群(APS)のモデルNZWxBXSBF1雄マウスに生ずるAPS三症候、抗カルヂオリピン抗体、血小板結合抗体、血小板減少症に寄与するBXSB感受性遺伝子の遺伝子座mappingをNZWx(NZWxBXSB)F1退交配マウスを用いたマイクロサテライトDNA解析で行った結果、各症状に共通する主要感受性遺伝子が染色体8と17にmapされた。このうち第8染色体遺伝子座領域には、有力な候補感受性遺伝子として組織plasminogen activator遺伝子(Plat)が、また、第17染色体遺伝子座領域にはpalsminogen遺伝子(Plg)やMHCが存在したので、各々の遺伝子の塩基配列を調べたところ、Platのcatalytic domainにBXSB特有のアミノサン転換を伴う単一塩基多型が発見された。この領域はplasminogenをplasminに変換する酵素活性を示す部位であり、この多型が有力なAPS感受性遺伝子である可能性が示された。

SLEは自己抗体媒介性の多因子疾患であり、B細胞の活性化、増殖、分化、成熟異常に関わる感受性遺伝子群の相加的、相乗的効果が疾患発症の根底を成している。これら感受性遺伝子をゲノム中から同定するために、SLE自然発症モデルマウス系を用いてmicrosatellite mapping法で解析したところ、その一つが第1染色体テロメア側にmapされた。このごく近傍にはB細胞の活性化を抑制することでfeedback regulatorとして働いているFcγRIIB遺伝子が存在するので、これを候補遺伝子としてFcγRIIB遺伝子の遺伝子多型を調べた結果、SLE自然発症マウス系であるNZB,BXSB,MRLと自己免疫性糖尿病自然発症系である発症NOD系に共通した多型を発見した。注目すべき多型は転写制御領域を含むプロモーター領域に2カ所と第3イントロンに1カ所の塩基配列欠損であり、B細胞異常活性化と関連していることが強く示唆されたので、この遺伝子領域多型が実際にFcγRIIB分子の発現やB細胞活性化に影響を与えているか否かを検討した。B細胞におけるFcγRIIB分子とそのmRNAの発現を検索したところ、自己免疫マウス系では正常マウス系に比べB細胞のクラス転換や親和性成熟の場であるリンパ濾胞胚中心B細胞における発現が高度に抑制されていることが明らかとなった。また、ルシフェラーゼレポーター法で、NZB型FcγRIIBプロモーター領域は有意に低いルシフェラーゼ活性を示すことが証明された。これらの所見を基に、種々の交配系により抗KLH抗体応答能とFcγRIIB遺伝子多型との相関を調べた結果、NZB型FcγRIIB多型と高IgGKLH抗体応答とは良く相関することが示された。以上の結果から、(1)FcγRIIB遺伝子は一種の免疫制御遺伝子としてIgG抗体応答を制御していること、(2)NZB型FcγRIIB多型は高IgG抗体応答に関わる重要な素因遺伝子であること、(3)この遺伝子多型は感染防御の面から有益な多型として保存されたものと考えられるが、これが一方で高親和性IgG自己抗体産生の一素因としてSLEあるいは他の自己抗体媒介性自己免疫疾患の主要感受性遺伝子となっていること、また、(4)自己免疫疾患感受性遺伝子の同定には遺伝子制御領域多型に注目を払う必要性のあること、などの諸点が明らかにされた。自己免疫疾患は多遺伝子疾患なので、各感受性遺伝子を同定することが疾患の発症機構を明らかにする鍵となる。我々はモデル系から得られた情報をヒト疾患の遺伝解析に役立てるべく、全身性エリテマトーデス(SLE)を自然発症する(NZBxNZW)F1マウスモデル系を用いて、全ゲノム中の感受性遺伝子や修飾遺伝子の数、染色体座位、候補遺伝子の検索、また、遺伝子座位から推定される候補遺伝子の多型、多型に基ずく表現型の違い、また、その表現型の違いに由来する機能異常、遺伝子間相互作用の解析を行い、これらと自己免疫疾患病態との連鎖を解析してきた。特に、SLEにおける自己反応性B細胞クローンの発生、増殖、分化、成熟の各相に関わる遺伝支配を調べた結果、各相が異なる感受性遺伝子の相互作用によってコントロールされていることが明らかになった。
唾液腺における傍細胞輸送能の解析

原唾液は細胞からの分泌と傍細胞経路を通過した成分との混合物である。傍細胞輸送経路の調節機構の解明を目的に実施した研究の概要は、i)浸透圧センサーによる傍細胞輸送調節機構。灌流顎下腺(SMG)carbachol刺激時の水分泌速度を電子天秤で測定、sucrose添加により灌流液浸透圧を上昇させた場合の水分泌減少度は、浸透圧差のみにより水分泌が駆動される「浸透圧モデル」の予測より大きかった。一方、AQP5を浸透圧センサーとして高浸透圧になれば傍細胞経路を閉じるというモデルにデータは合致した。AQP5を低発現させたSMGでは浸透圧モデルと一致し、このSMGは基底側膜AQP5を欠き、浸透圧感知できないことで傍細胞輸送の調節が失われたと考えられた。さらに、Hgを導管から逆行性に注入し管腔膜のAQP5を破壊するとHg濃度に依存し水分泌は阻害されたが、高浸透圧による水分泌減少は正常ラットと同様だった。本結果により基底側細胞膜に存在するAQP5が灌流液の浸透圧を感知して傍細胞輸送ゲートをフィードバック制御し、等張分泌を維持する機構の存在が支持された.ii)傍細胞輸送調節の形態学的基盤。タイト結合が透過調節を行なう際に形態学的変化を起こすか否かを潅流顎下腺のタイト結合と腺腔側膜直下の細胞骨格の超微構造変化について、急速凍結法によるディープエッチング・フリーズフラクチャーレプリカ法により検討した。タイト結合を構成する膜内粒子は短小な微細線維を介し深部のアクチン線維束と直接結合していた。Muscarine受容体と_adrenaline受容体を同時に刺激すると細胞内cAMPとCaの濃度が増加する。このとき、タイト結合の粒子配列が変化し基底側方向に伸長した。タイト結合部および腺腔側膜直下のアクチン線維束はより密となった。傍細胞輸送経路の透過性が亢進する際、腺腔側細胞膜直下のアクチン細胞骨格の動的な構造変化に伴いタイト結合の膜貫通蛋白の局在が変化する可能性が示された。iii)水銀の細胞間分泌細管微小形態に及ぼす影響。高分解走査電子顕微鏡法を用いRiva(カリアリ大、イタリア)と共同で観察、水分泌が抑制され始める1から10microMでは形態は変化しないがこれ以上では細胞間分泌細管に全体に小皺が広がるのが観察された。iv)傍細胞輸送経路通過によるアルブミン分子修飾実験系をウシ血清アルブミンにて検討した。原唾液は細胞の中からの分泌と傍細胞経路を通過した成分との混合物であり、血液成分は唾液に移行するのはこのためである。本研究は傍細胞輸送経路の調節機構の解明を目的に計画され平成16年度実施した研究実績の概要は、i)