hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
印欧語における動詞語幹形成母音の起源に関する歴史言語学的研究

その理由は、この2つの動詞が能動態と中・受動態の両方のパラダイムにおいて活用し、それぞれのパラダイムのなかで複雑な異形態を示している点に求められる。3人称過去能動態単数形であることを明示するために、hi-動詞語尾-sにmi-動詞語尾-taが付加されたと考えられる。平成28年度の研究はおおむね順調に進んでいたが、3月に実施を予定していた研究レビューにおいて、予定していた米国の研究協力者が網膜はく離の手術を受けたために年度内の来日が不可能になった。研究の取りまとめのためには、印欧語動詞の高度な専門知識を持つ当該研究協力者のレビューが不可欠であるために、日程を延期し、平成29年8月にシカゴ大学でレビューを実施した。そのレビューにおいては、若干の問題点も指摘されたが、全体としては正しい方向に研究が進んでいるという評価を受けた。過去2年間の研究に引き続き、今後の印欧語比較言語学の発展の鍵を担うアナトリア諸語を研究の中心にすえて、動詞形態論に関する実証的な分析を進めた。もっとも大きな成果は、接尾辞-ai-/-a-を持つ動詞クラスに見られる不規則な特徴を歴史比較言語学の立場から解明したことである。接尾辞-ai-/-a-を持つクラスは作為動詞であり、このクラスに属する大半の動詞は能動態のパラダイムだけを持ち、中・受動態のパラダイムを欠いている。その能動態のパラダイムは1人称単数-ami、2人称単数-asi、3人称単数-aizzi(< *-eh2-ye-ti)である。したがって、handaittaに代表される中・受動態動詞の不規則性は、対応する能動態3人称単数の-ai-という接尾辞からの二次的な形態的影響によって説明することができる。平成29年度の研究はおおむね順調に進んだ。新しく得られた知見を動詞体系全体のなかに組み込み、ヒッタイト語動詞についての5日間の連続セミナーをカリフォルニア大学ロサンジェルス校で行なうことができた。また、コーネル大学で開催された国際会議においても、最新の研究成果を報告し、各国の研究者と有意義な意見交換を行なうことができた。過去3年間の研究に引き続き、今後の印欧語比較言語学の発展の鍵を担うアナトリア諸語を研究の中心にすえて、動詞形態論に関する実証的な分析を進めた。本年度のもっとも大きな成果は、アナトリア祖語において接尾辞*-ye/o-を持つ中・受動態動詞クラスでは語幹形成母音*-o-を持つ*-yo-が一貫してみられるのに対して、接尾辞*-ske/o-を持つ中・受動態動詞クラスでは語幹形成母音*-e-を持つ*-ske-が一般化されているという事実を明らかにしたうえで、この事実に対して語幹形成母音の立場から説明を施した点にある。ヒッタイト語内部の歴史において観察される、-aから-attaという3人称単数中・受動態語尾の変化は、語幹が一定化されることと語尾がゼロと再解釈されることによって、引き起こされる。うえの2つの動詞クラスについては、この形態変化が先史の時期に生じたと考えられる。なぜなら、接尾辞*-ye/o-および接尾辞*-ske/o-を持つ中・受動態動詞クラスでは、先史の段階で語幹が一定になったからである。接尾辞*-ske/o-を持つ中・受動態動詞クラスで*-ske-が一般化されたことについては、*-ske-が起源的にはs-現在のマーカーである*-s-と小辞*ke「今、ここ」の結合に由来し、小辞*
スモールスケール接合によるNiTi製高機能医療用デバイスの作製

低侵襲治療に欠かせないカテーテルガイドワイヤにはNiTi合金とステンレス鋼の接合技術が不可欠である.しかしながら, NiTi/ステンレス鋼の溶融溶接においては接合界面には脆弱な化合物が生成して高強度継手を得ることができない.本研究では接合プロセスとして摩擦圧接およびロウ付けを選択した.種々のインサート材およびロウ材を適用することで接合界面の最適化を図り,大幅に継手強度を改善することに成功した.また将来の医療用デバイス材料として期待されている金属ガラスについてもその接合性を検討した低侵襲治療に欠かせないカテーテルガイドワイヤにはNiTi合金とステンレス鋼の接合技術が不可欠である.しかしながら, NiTi/ステンレス鋼の溶融溶接においては接合界面には脆弱な化合物が生成して高強度継手を得ることができない.本研究では接合プロセスとして摩擦圧接およびロウ付けを選択した.種々のインサート材およびロウ材を適用することで接合界面の最適化を図り,大幅に継手強度を改善することに成功した.また将来の医療用デバイス材料として期待されている金属ガラスについてもその接合性を検討した医療用材料としてNiTi合金や金属ガラスなどの機能性金属のマイクロ接合を行った。φ400mmのNiTi極細線のクロスワイヤ溶接においては、断面組織は、母材、熱影響部(HAZ)、フラッシュにおおよそ分類された。溶接電流および電極荷重と継手強度の関係を明らかにした。接合界面およびその近傍の組織観察により接合メカニズムを調べた。通電中に形成した融液はワイヤの食い込み変形に伴って排出され、外部にフラッシュを形成する。結果として接合界面にナゲットは形成されず、プロジェクション溶接に近い接合メカニズムであることが明らかになった。また開発した特殊な電極を用いることにより多点同時接合を行い、NiTiネットの試作を行った。このほかφ2.5mmのNiTi丸棒とステンレス鋼の異材突合わせ抵抗溶接を行った。開先形状およびインサート材を選定することで300MPa以上の継手強度が得られた。今後は複合インサートを用いることで抵抗ロウ付けによる強度向上を図る。Zr基金属ガラスを抵抗スポット溶接により接合を試みた。金属ガラスは結晶化あるいは構造緩和することなく溶接することが必須であるが、急熱、急冷の特徴をもつ抵抗スポット溶接を適用することで溶接部およびHAZにおいてもアモルファス構造を維持したまま溶接が可能であることを示した。また溶接部およびその周辺の組織観察により、接合部における最高到達温度はTg以上であり、溶接部のほとんどは過冷却液体状態であり、一部平衡液体状態になることが示唆された。NiTi合金とステンレス鋼を組み合わせたカテーテルガイドワイヤは低侵襲治療には欠かせない医療用デバイスである.本年度は主に異種接合界面の組織制御を行うことにより,NiTi/ステンレス鋼の継手強度の向上を目的とした,接合プロセスはロウ付けおよび摩擦圧接を適用した.また将来に医療用デバイスの材料として有望なZr基金属ガラスのマイクロ接合も行った.φ3mm以下の小径の摩擦圧接はこれまで全く報告がないため,まずステンレス鋼同士の摩擦圧接を行い,そのプロセスウィンドウおよび接合プロセスを調べた.小径の摩擦圧接では接合に必要な摩擦熱が得られにくいため,十分な強度の継手を得るためには10000rpm以上の回転数が必要であった.NiTiとステンレス鋼を直接摩擦圧接した場合,接合界面に脆弱なFe-Ti系の金属間化合物が生成し,継手強度は最大でも200MPa程度しか得られなかった.これに対してNi箔をインサート材に用いて接合を行った場合,500MPaの継手強度が得られた.Ni箔を挿入することによりNi/NiTi界面にはNi_3Tiを主とする反応層が形成され,脆弱なFe-Ti系の金属間化合物層の形成が抑制されることが明らかになった.ロウ付けにおいては,Au基ロウあるいはNi基ロウを用いることで,接合界面にFe-Ti系の金属間化合物の形成を抑制でき,従来使用されていたAg基ロウを用いた場合に比べて大幅に強度改善された.Zr基金属ガラスのマイクロ接合には抵抗スポット溶接を適用した.溶接部のみならず熱影響部の結晶化および構造緩和を起こすことなく大気中で抵抗スポット溶接できることを示した.またその溶接のメカニズムについても明らかにした.
胚における血管網形成因子の同定と再生医学への応用

本研究では,脈管新生から血管新生に至る分子機構解析のモデルとして,トランスジェニック・ゼブラフィッシュTg(fli1:EGEP)^<y1>を用い,胚の脳血管網形成過程の詳細を時間的空間的に明らかにするとともに,その分子機構について遺伝子発現解析と遺伝子発現操作により解明すること,さらに,二次動静脈形成のモデルとしてラット後腎の血管支配の過程の詳細を形態学的,分子生物学的に明らかにすることを目的とした,結果,1.脳血管系の起源となる血管芽細胞とその発生母地を発見した.すなわち,脳血管網が3つの血管床(血管芽細胞の集団)から形成され,この過程は血管網形成因子としてflk1に依存するが,血流の有無には左右されない.また,従来信じられてきた脳血管の初期像としての血管網の存在は認められなかった.2.後腎の血管系は,中腎の血管系を利用して形成されるのではなく,副腎形成時に大動脈から誘導される血管の一部が腎の血管として利用されることを示した.100年来信じられてきたFelixの説を打ち破る成果を上げることができた.この血管の誘導機構を解明することで人工的に腎芽に血管系を誘導できる可能性が示唆された.3.従来,存在自体が疑われていたゼブラフィッシュのリンパ管の存在とその発生過程を,世界で初めてイメージングにより,明らかにすると共に,リンパ管形成に関わる細胞を同定し,この細胞が胸管系のリンパ管網を形成する際に,prox1,VEGF-Cの遺伝子発現が関与することを,それぞれのmorphorinoを用いたノックダウン実験により明らかにした.本研究では,脈管新生から血管新生に至る分子機構解析のモデルとして,トランスジェニック・ゼブラフィッシュTg(fli1:EGEP)^<y1>を用い,胚の脳血管網形成過程の詳細を時間的空間的に明らかにするとともに,その分子機構について遺伝子発現解析と遺伝子発現操作により解明すること,さらに,二次動静脈形成のモデルとしてラット後腎の血管支配の過程の詳細を形態学的,分子生物学的に明らかにすることを目的とした,結果,1.脳血管系の起源となる血管芽細胞とその発生母地を発見した.すなわち,脳血管網が3つの血管床(血管芽細胞の集団)から形成され,この過程は血管網形成因子としてflk1に依存するが,血流の有無には左右されない.また,従来信じられてきた脳血管の初期像としての血管網の存在は認められなかった.2.後腎の血管系は,中腎の血管系を利用して形成されるのではなく,副腎形成時に大動脈から誘導される血管の一部が腎の血管として利用されることを示した.100年来信じられてきたFelixの説を打ち破る成果を上げることができた.この血管の誘導機構を解明することで人工的に腎芽に血管系を誘導できる可能性が示唆された.3.従来,存在自体が疑われていたゼブラフィッシュのリンパ管の存在とその発生過程を,世界で初めてイメージングにより,明らかにすると共に,リンパ管形成に関わる細胞を同定し,この細胞が胸管系のリンパ管網を形成する際に,prox1,VEGF-Cの遺伝子発現が関与することを,それぞれのmorphorinoを用いたノックダウン実験により明らかにした.目的:トランスジェニック・ゼブラフィッシュTg(flil : EGFP)^<yl>を用いて,脳血管網形成過程の詳細を時間的空間的に明らかにするとともに,その分子機構について遺伝子発現解析と遺伝子発現操作により解明する.方法:(1)バイオイメージング,(2)DNAチップによる血管網形成局所と血管構成細胞の網羅的遺伝子発現解析,(3)脳血管網形成の新しい培養系モデルの開発結果:(1)二光子顕微鏡システム(レーザースキャニング顕微鏡+非線形光学系装置NLOレーザー)を立ち上げ,Tg(flil : EGFP)^<yl>の生体イメージングを可能にした.(2)脳と体幹の血管のネットワークはそれぞれ個別に形成されるが,脳底動脈と椎骨動脈の連結によってネットワーク間の交通が完成されるが,二光子顕微鏡システムにより脳底動脈と椎骨動脈の連結の全過程のイメージングに成功した.この連結は複数の過程を経て完成されるが,それぞれの過程は偶発的に進行するのではなく,遺伝子プログラミングがなされている可能性を示した.これらの制御遺伝子の同定は脳血管形成のみならず,脳の発生学的にも重要な視点を提供するであろう.(3)ゼブラフィッシュ遺伝子発現解析用DNAチップを用いて,受精後12時間,18時間,24時間,48時間,72時間,96時間の胚の3500遺伝子の発現解析を行った.3500遺伝子の発現変動を時系列に沿って把握できる一覧表を作成した.この時刻表から,発生後12時間から96時間における有意な発現変動を示す転写因子群135個をデータマイニングにより抽出した.脳底動脈と椎骨動脈の連結は受精後72時間目の前後で行われることから,このイベントを制御する遺伝子候補として72時間目に高い発現を示す転写因子遺伝子14個を選定した.目的:トランスジェニック・ゼブラフィッシュTg(fli1: EGFP)^<y1>を用いて,脳血管網形成過程の詳細を時間的空間的に明らかにするとともに,その分子機構について遺伝子発現解析と遺伝子発現操作により解明する.方法:(1)バイオイメージング,(2)DNAチップによる血管網形成局所と血管構成細胞の網羅的遺伝子発現解析,(3)血管網形成の新しい培養系モデルの開発結果:(1)二光子

顕微鏡を用いたトランスジェニック・ゼブラフィッシュTg(fli1:EGFP)y1の生体イメージングにより,従来,その存在が疑われていたゼブラフィッシュのリンパ管の存在を明らかにするとともに,発生過程を捉えることに成功した(投稿中).さらに,リンパ管網形成(胸管系)と体壁の静脈網形成の由来となる脈管芽細胞「pioneer cell」の存在を明らかにした.「pioneer cell」は脳血管網と体幹血管網を連続する椎骨動脈の形成にも深く関わっており,その特性の解析は広く脈管網形成のメカニズムを探る上で重要である.一方,静脈とリンパ管発生過程のイメージングの際に,背側大動脈構成細胞より,分裂分離した遊離細胞がリンパ管と後主脈内に入り込み,分裂を繰り返す像を捉えることに成功した.脈管発生と血球発生・分化のクロストークの現場である可能性が示唆され,現在,それぞれの細胞の特性を解析中である.一方,メダカの初期血管形成過程を明らかにし,モデル動物としての有用性を示した.(2)ゼブラフィッシュ遺伝子発現解析用DNAチップを用いて,節間血管の形成異常を示す変異体FSSと野生型の3500遺伝子の発現比較解析を行った.現在,発現差の認められた遺伝子のデータマイニングを進めている.部位特異的に発現する遺伝子を受精後2日目までの胚のwhole mount in situ hybridizationによりスクリーニングを試みている.(3)Fliの制御遺伝子の解析目的で血管内皮細胞の初代培養を試みている.目的:トランスジェニック・ゼブラフィッシュTg(fli1:EGfP)^<y1>を用いて,(1)バイオイメージングにより脈管形成過程を明らかにする.(2)脈管形成と血球分化のクロストークを明らかにする.(3)特定部位の脈管形成の責任遺伝子を同定するため,当該部位に発現する遺伝子を明らかにする,方法:(1)バイオイメージング,(2)脈管形成と血球分化のクロストークを可視化するトランスジェニック・ゼブラフィッシュの作製,(3)特定部位の血管形成の責任遺伝子を同定するためのスクリーニングシステムの導入結果:(1)二光子顕微鏡を用いたトランスジェニック・ゼブラフィッシュTg(fli1:EGFP)^<y1>の生体イメージングにより,節間動脈形成にshhが関わっていることを,shhの阻害剤のcyclopamineを用いて明らかにした。現在,shhの下流の遺伝子について血管伸長に関わるものを検索中である。また,従来,その存在が疑われていたゼブラフィッシュのリンパ管の存在と,発生過程を明らかにすると共に,リンパ管形成に関わる細胞を同定し,この細胞が胸管系のリンパ管網を形成する際に,prox1,VEGF-Cの遺伝子発現が関与することを,それぞれのmorphorinoを用いたノックダウン実験により明らかにした(Nature Medicine).(2)ゼブラフィッシュ胚の背側大動脈の腹側壁から生まれ後主静脈に進入する血液細胞のイメージングに成功し,その細胞特性の解析により2次造血の過程を明らかにした。現在,このような脈管形成と血球分化のクロストークを可視化するため,cmyb-EGFPのトランスジェニック・ゼブラフィッシュを作製中である。(3)国立遺伝学研究所の川上博士の協力により,Tol2によるエハンサートラップ・スクリーニングシステムを導入した。
細胞運命維持におけるヒストンアセチル化を介した転写抑制維持機構の研究

アセチル化ヒストンは細胞運命の維持に必要だがそこに関わる分子機構は不明な部分が多い。本研究では運命維持機構が必要とするクロマチン状態の変化を明らかにする。その結果、アセチル化は転写因子をコードする遺伝子座にヒストンバリアントHTZ-1/H2A.zをリクルートし転写を抑制する事、このリクルートがH3K27meに阻害される事を明らかにした。また、ヒストンの配置を調節するCeBAF複合体も必要であった。私は、C. elegansでsingle cell levelで細胞運命を追跡する事で、アセチル化ヒストン結合蛋白質BET-1とヒストンアセチル化酵素MYS-1が、運命の維持に関わっている事を見つけている。本研究では、運命の維持に必要な新規な分子機構の作用機序を知るために、MYS-1とBET-1と共に働くクロマチン蛋白質を明らかにし、それらとBET-1、MYS-1がターゲット遺伝子座の挙動にどう関わるかを明らかにすることを目的としている。これまでに、BET-1と共に働くクロマチン蛋白質として、ヒストンH2AバリアントHTZ-1/H2A.zを同定すると共に、HTZ-1が細胞運命を維持する際にceh-22/Hoxを抑制している事を明らかにしている。そこで、in vivoでceh-22/HoxがHTZ-1のターゲットである事を明らかにするために、ceh-22遺伝子座をsingle cell levelで可視化し、HTZ-1が核内でceh-22遺伝子座と共局在する事を明らかにした。更に、modENCODEのデータを解析したところ、ceh-22遺伝子座にHTZ-1が結合する可能性が示唆された。また、これまでにHTZ-1やBET-1にアンタゴニスティックな効果を持つ分子としてH3K27脱メチル化酵素UTX-1を得ている。ここから、HTZ-1はゲノム上のH3K27のメチル化がない場所で転写抑制を行っている可能性が考えられる。そこで、ゲノムワイドにHTZ-1とH3K27のメチル化の関係を調べたところ、お互いに負の相関がある事がわかった。この結果は、HTZ-1はゲノム上のH3K27のメチル化がない場所に局在する事を示している。本年度はBET-1によってゲノム上にリクルートされるヒストンバリアントHTZ-1とその標的遺伝子ceh-22の共局在をspining disc conforcal顕微鏡で観察する事で、HTZ-1の核内局在をより高い解像度で観察し、HTZ-1のceh-22遺伝子座への局在と、H3K27meによるその阻害を再確認した。また、Anchor cell(AC)運命の抑制にBET-1やHTZ-1が必要である事を明らかにした。さらに、BET-1と共にクロマチンリモデリング複合体CeBAFも運命維持に必要である事も明らかにした。期間全体では、ヒストンアセチル化は転写因子をコードする遺伝子座にヒストンバリアントHTZ-1/H2A.zをリクルートし転写を抑制する事、このリクルートがH3K27meに阻害される事を明らかにした。また、ヒストンの配置を調節するCeBAF複合体も運命維持に関わっており、この調節因子SWSN-6がBET-1と共に細胞運命の維持を行っている事を明らかにした。これまでに、BET-1と共に働くクロマチン蛋白質として、ヒストンH2AバリアントHTZ-1/H2A.zを同定した。BET-1はsomatic gonadで細胞運命を維持する事で、ニッチ細胞DTC (distal tip cell)の過剰形成を抑制している。htz-1mys-1二重変異体も同様にDTCの過剰形成がみられた。htz-1がbet-1遺伝子と同じ遺伝的経路で働く事も確認している。これはヒストンバリアントが細胞運命の維持に必要である事を示したはじめての例である。in vivoでceh-22/HoxがHTZ-1のターゲットである事を明らかにするために、ceh-22遺伝子座をsingle cell levelで可視化するための株を現在作製している。

また、single cell levelで、ceh-22遺伝子座のヒストン修飾とその高次構造を観察するための株を作製しているので、今後、ヒストン修飾と高次構造の観察を行う。現在のところ、概ね計画通りに進んでいる。当初の計画どおり、HTZ-1のターゲットを同定する事ができた。さらに、ターゲットのクロマチン状態をin vivoで観察したところ、HTZ-1がceh-22を介して細胞運命の維持を行っているsomatic gonadにおいて、ceh-22が実際にHTZ-1のターゲットである事を強く示唆する結果が得られた。その結果、HTZ-1が細胞運命の維持を行う際に、直接転写抑制の維持を行っている、機能的なターゲットを同定する事ができた。これは、今後研究を行っていく上で、非常に有用な進歩である。さらに、ゲノムワイドな解析から、HTZ-1はH3K27のメチル化レベルが低い領域に局在する事がわかった。HTZ-1とH3K9のメチル化の相関についても調べ、両者の間にも負の相関がある事を見つけたが、HTZ-1とH3K27のメチル化の相関に比べると、弱い相関であった。このことから、HTZ-1とUTX-1、H3K27のメチル化の関係がゲノムワイドで見られる一般的なものである事を明らかにしている。また、これはHTZ-1と抑制性のヒストン修飾の相関というものではなく、HTZ-1とH3K27のメチル化の両者に特異的に見られる現象である事も明らかにした。更に、BET-1, HTZ-1と遺伝的に相互作用する分子としてCeBAP及びCePBAP複合体の構成因子と考えられる分子HAM-3とSWSN-6を単離した。これらは複合体内で調節因子として働いると考えられている。現在までに、HAM-3又はSWSN-6の欠損が、bet-1変異体と同様の表現型である、DTC及びアンカー細胞の過剰形成を引き起こす事を明らかにしている。これらは、BET-1, HTZ-1による転写抑制維持機構がどの様な仕組みで働くかを理解する手がかりとなると考えられる。当初の計画では、BET-1ターゲットのクロマチン状態をin vivoで観察するために、mec-3/LIM遺伝子を主に解析する予定であった。しかし、その後もう一つのターゲット候補ceh-22/Hoxの発現抑制に関わる因子を複数同定したため、ceh-22遺伝子座のクロマチン状態を主に観察する事にした。C. elegansでは一般にsalmon sperm DNAなどを同時に導入して、複雑な構造を持つコンカテマー(Complex array)を使う方が、より通常の染色体に近いクロマチン状態を観察できると信じられている。しかし、ceh-22遺伝子の発現に関してはComplex arrayを用いるとうまく発現しない事がわかった。そのため、通常のExtrachromosome arrayを用いてceh-22遺伝子座のクロマチン状態を観察する事にした。現在までに、ceh-22::mCherryを持つExtrachromosome arrayの作製が終了し、その高次構造の観察を始めている。
日本の乳幼児施設の機能変化に関する経年比較調査研究：子育ての意味変容の検討

本研究は、「幼保一元化」に関わる公的保育制度の動向から、近代的な家族観やジェンダー構造に深く結びついた乳幼児期の子育てに関するイデオロギーの維持/変容を捉えることを目的としている。そのために、2010年代の幼稚園・保育所・認定こども園の機能に関する社会調査を実施すると共に、2005年に同様の方法で実施した調査結果との比較検討を行い、各施設の「子どもの教育・ケア」「子育て支援」機能の変容と子育てに関する規範との関連について、計量的手法によって明らかにする。2018年度は当初、乳幼児施設の機能に関する社会調査の実施と2005年調査結果との比較検討を行う予定であったが、研究代表者が産前産後の休暇および育児休業を取得したことから、研究を中断せざるを得なくなった。それに伴い、「産前産後の休暇又は育児休業の取得に伴う科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)補助事業期間延長承認申請」を行い、研究計画を2年間延長する手続きを取った。2019年度の復職後、速やかに研究を再開することを予定している。2018年3月2019年3月までの産前産後の休暇および育児休業の取得による研究中断のため。2019年度は最終年度となることから、本研究の中心的課題となる質問紙調査を実施し、2010年代における乳幼児施設の「子どもの教育・ケア」「子育て支援」機能について分析する。さらに、得られたデータを、2005年調査の結果と比較することで、2000年代以降における子育てに関するイデオロギーの変化を通時的な視点から検討し、これまでの研究成果をまとめ上げることを課題とする。2016年度は当初の研究計画に即して、主として以下の二つの課題に取り組んだ。1認定こども園に関する項目を含んだ調査票作成のためのパイロット調査の実施2実査に向けた調査設計1については、研究課題に関連した最新の文献ならびに2005年調査の調査票・回答を踏まえつつ、2017年度に実施予定の社会調査の具体的な項目や枠組み・分析方法・仮説を検討した。加えて、保育実践者ならびに研究者に対する聞き取りから得られた認定こども園の保育・教育・子育て支援活動の状況をもとに、幼稚園・保育所・認定こども園用の3種類の調査票の作成を進めた。2については、調査対象地域となる都市部と農村部の両方の地域を持つ2県内にある幼稚園・保育所・認定こども園の一覧の作成に取り組むなど、実査に向けた準備を進めた。これらの検討作業の結果は、2017年5月に開催される日本保育学会第70回大会において発表を予定している。2005年調査以後に創設された認定こども園の機能を把握するため、保育研究者・実践者に対する聞き取りから得られた乳幼児施設での実際の活動状況ならびに2005年調査の調査票をもとに、幼稚園・保育所・認定こども園の機能を把握するための質問紙の作成に取り組んでいる。また、実査に向けた調査設計もおおむね順調に進行している。2017年度は、主として以下の二つの課題に取り組んだ。1乳幼児施設の機能に関する社会調査の実施に向けた調査票の作成、2実査に向けた調査設計1については、研究課題に関連した最新の文献ならびに2005年調査の調査票・回答、2016年度に実施した調査票作成のためのパイロット調査の結果を踏まえ、幼稚園・保育所・認定こども園用の3種類の調査票の作成を進めた。具体的には、保育実践者からの助言を得つつ、保育時間、保育・教育内容、子育て支援活動、市町村施策の認知、保護者のニーズ、「幼保一元化」に対する意識等の幅広い項目を含む調査票の作成に取り組んだ。2については、調査対象地域となる都市部と農村部の両方の地域を持つ2県内にある幼稚園・保育所・認定こども園の一覧の作成に取り組むと同時に、調査会社と調査設計などの打ち合わせを行うなど、実査に向けた準備を進めた。2017年度は、実査に向けた調査設計はおおむね順調に進行したが、当初計画では年度当初に完成予定であった調査票完成に想定以上の時間を要した。2019年度の調査実施に向けて、保育現場の実情に合った調査票の作成に注力した。

そのために、2010年代の幼稚園・保育所・認定こども園の機能に関する社会調査を実施すると共に、2005年に同様の方法で実施した調査結果との比較検討を行い、各施設の「子どもの教育・ケア」「子育て支援」機能の変容と子育てに関する規範との関連について、計量的手法によって明らかにする。2018年度は当初、乳幼児施設の機能に関する社会調査の実施と2005年調査結果との比較検討を行う予定であったが、研究代表者が産前産後の休暇および育児休業を取得したことから、研究を中断せざるを得なくなった。それに伴い、「産前産後の休暇又は育児休業の取得に伴う科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)補助事業期間延長承認申請」を行い、研究計画を2年間延長する手続きを取った。2019年度の復職後、速やかに研究を再開することを予定している。2018年3月2019年3月までの産前産後の休暇および育児休業の取得による研究中断のため。2017年度は最終年度となることから、本研究の中心的課題となる機関調査を実施し、2010年代における乳幼児施設の「子どもの教育・ケア」「子育て支援」機能について分析する。さらに、得られたデータを、2005年調査の結果と比較することで、2000年代以降における子育てに関するイデオロギーの変化を通時的な視点から検討し、これまでの研究成果をまとめ上げることを課題とする。2019年度は最終年度となることから、本研究の中心的課題となる質問紙調査を実施し、2010年代における乳幼児施設の「子どもの教育・ケア」「子育て支援」機能について分析する。本研究の交付額は申請額の8割程度であり、申請時の計画通りの遂行が困難な状況となった。ただ、本研究の中心的な課題となる機関調査は2000年代以降における幼児教育・保育機関の機能変化を捉える上で必須であり、この調査にかかる費用は本研究の目的のために不可欠なものである。そのため、2016年度に購入予定であった機器やソフトの購入を断念し、その分の費用を機関調査の実施・入力に充てることとした。なお、2016年度に購入予定であった機器は既に研究者自身が所有しているものを、ソフトについては立正大学が所有するものを使用することが可能となったことから、現時点で研究遂行上の問題は生じていない。2017年度は、質問紙調査の準備段階として、保育研究者・保育実践者の助言・確認を経て調査票作成に取り組んだ。この過程で、当初計画では年度当初に完成予定であった調査票完成に想定以上の時間を要した。加えて、2017年度から2018年度にかけて、研究代表者が産前産後の休暇及び育児休業の取得により研究を中断せざるを得ない状況が生じたため、機関調査を復職後の2019年度に実施することとした。2017年度未使用分は、2019年度に予定している機関調査の実施・入力費用として用いることを計画している。
鉄筋コンクリートの動的破壊過程を解析する新しい数値解析法および計算ソフトの開発

阪神・淡路大震災等の直下型地震において、激しい上下・水平動の同時作用により引き起こされる、鉄骨建築物のコンクリート内部の局所ひび割れやその進展過程、鉄骨の抜け出しなどの衝撃破壊発生メカニズムの解明が望まれている。平成1011年度では、そのような数値解析に有用な、非連続体の動的挙動解析にも応用できる個別要素法に基づく二次元汎用型計算ソフトの開発に成功した。検証用の解析を実施し、独自開発した計算誤差評価法、ならびに、従来の計算結果あるいは商用ソフトによる結果との比較により、良好な精度が得られることを確認した。また並行して、T型および門型橋脚のちょうちん座屈等、具体的な事例に対して、動的有限要素法による解析・検討を行なった。平成1213年度では、この数値計算ソフトの三次元問題への拡張を行い、二次元同様に精度等の検証作業も行った。また、前・後処理と数値計算部分をVisual C++とFORTRANで個別に作成し、それぞれの機能の充実を図った。その結果、前処理において対話型リゾーニングを実現し、荷重、拘束などの計算条件を手軽に与えることが可能となった。また、大規模問題の解析を有限要素法との連携処理により可能とした。すなわち、まず有限要素法を用いて静的荷重により大型構造物に生じる応力、ひずみ等を計算し、それらの分布から個別要素法における境界条件を求め、同時に解析モデルも個別要素法で扱えるように変換し、最後に個別要素法を用いて動的荷重を負荷する解析を行なうことで実現した。並行して、動的有限要素法により、ニールセン橋支承部および大型鋼構造物の箱形柱の脆性破壊問題等についての検討を行ない、衝撃荷重による可能性が大きいことを明らかにした。とくに後者はこれまで前例のない破壊現象であり、過渡応答時の主要応答における動的挙動に着目して検討を行ない、今まで注目されていなかった原因の可能性を示した。直下型地震による激しい上下・水平動によりコンクリート構造物内部の局所ひび割れおよびその進展過程,鉄筋の抜け出などの衝撃破壊発生メカニズムの解明に有用となり,非連続体の動的挙動解析にも応用できる個別要素法に基づいた二次元汎用型計算ソフトを開発した.この計算ソフトを使って,コンクリート構造物に種々の衝撃荷重が作用するときの衝撃破壊過程の数値シミュレーションを行い,数値シミュレーションがかなり良好な精度で行えることを確かめた.さらに進んで,現在,縦特性曲線法と有限要素法を用いて直下型の激しい上下・水平動の下での,より複雑な(より実際的な)コンクリート構造物の動的挙動を解析し,整理している.一方,破壊過程を含むこれらの挙動が有効にシミュレーションできる個別要素法に基づく三次元汎用型計算ソフトの開発中である.直下型地震の激しい上下・水平動により引き起こされる、鉄骨建築物のコンクリート内部の局所ひび割れ、およびその進展過程、鉄骨の抜け出しなどの衝撃破壊発生メカニズムの解明に有用となり、非連続体の動的挙動解析にも応用できる、個別要素法に基づく二次元汎用型計算ソフトを開発した。この計算ソフトを使って、コンクリート構造物に種々の比較的単純な衝撃荷重が作用するときの衝撃破壊過程の数値シミュレーションを行い、かなり良好な精度で解析が行えることを確かめた。前年度に引き続き、縦特性曲線法と有限要素法を組合わせて用いることで、直下型の激しい上下・水平動の下での、より実際的なコンクリート構造物の動的挙動を解析し、良好な結果を得ている。現在、これらの結果を整理する一方、破壊過程までを含む挙動を有効にシミュレートできる、個別要素法に基づく三次元汎用型計算ソフトの開発中であり、順調な進展を見せている。直下型地震において、激しい上下・水平動の同時作用により引き起こされる、鉄骨建築物のコンクリート内部の局所ひび割れ、およびその進展過程、鉄骨の抜け出しなどの衝撃破壊発生メカニズムの解明が望まれている。

そのための数値解析に有用となり、非連続体の動的挙動解析にも応用できる、個別要素法に基づく二次元汎用型計算ソフトを開発した。この計算ソフトを使って、コンクリート構造物に種々の比較的単純な衝撃荷重が作用するときの衝撃破壊過程の数値シミュレーションを行い、かなり良好な精度で解析が行えることを確かめた。前年度に引き続き、縦特性曲線法と有限要素法を組合わせて用いることで、直下型の激しい上下・水平動の下での、より実際的なコンクリート構造物の動的挙動を解析し、良好な結果を得ている。動的有限要素法では、大型鋼構造物モデルを詳細にモデル化し、その基底部に、直下型の地震動の記録波形を入力して、その地震動初期の激しい上下・水平動の入力時間と対応した構造物の過渡応答時の挙動を検証した。また、ニールセン橋の支承部が脆性破壊した、衝撃的な荷重によるものと考えられる問題に対しても、詳細なモデル化を行い、検討した結果、破壊条件を明示できた。現在、その他の結果についても整理する一方、破壊過程までを含む挙動を有効にシミュレートできる、個別要素法に基づく三次元汎用型計算ソフトについて精度等の検証・インターフェースの改良を実施中である。直下型地震において、激しい上下・水平動の同時作用により引き起こされる、鉄骨建築物のコンクリート内部の局所ひび割れやその進展過程、鉄骨の抜け出しなどの衝撃破壊発生メカニズムの解明が望まれている。これまでの研究では、そのような数値解析に有用な、非連続体の動的挙動解析にも応用できる個別要素法に基づく二次元汎用型計算ソフトの開発に成功していた。この計算ソフトにより、コンクリート構造物に種々の比較的単純な衝撃荷重が作用するときの衝撃破壊過程の数値シミュレーションを行い、良好な精度で解析が行えることを確かめた。また、この数値計算ソフトの三次元問題への拡張を進めるとともに、動的有限要素法による具体的な事例の解析による検討を行なった。今年度は、この数値計算ソフトの三次元問題への拡張、精度等の検証作業を完了した。また、このソフトの前処理部分では対話型リゾーニングを実現し、荷重、拘束などの計算条件を手軽に与えることが可能となった。また、阪神・淡路大震災では、高架道路の橋脚において、橋桁等の自重による静的荷重と直下型地震による動的荷重の両方の作用により、前例のない破壊が引き起こされたが、このような大規模問題の解析を有限要素法との連携処理により可能とした。すなわち、まず有限要素法を用いて、静的荷重により大型構造物に生じる応力、ひずみ等を計算し、それらの分布から個別要素法における境界条件を求めるとともに、解析モデルも個別要素法で扱えるように変換し、最後に個別要素法を用いて動的荷重を負荷する解析を行なうことで実現した。動的有限要素法では、ニールセン橋支承部の脆性破壊問題の他に、大型鋼構造物の箱形柱の脆性破壊問題についての検討を行ない、このような、これまで前例のない破壊現象について、過渡応答時の主要応答における動的挙動に着目して検討を行ない、今まで注目されていなかった原因の可能性について明らかにした。
プロテアソームによるナンセンス変異依存タンパク質分解機構の解析

生命現象の基盤となる遺伝子発現の正確性は、細胞の保持する様々な品質管理機構によって保証されている。申請者は最近ナンセンス変異を持つmRNA由来の異常タンパク質の発現について解析し、ナンセンス変異依存mRNA分解系(NMD)に必須なUpf複合体がプロテアソームによる異常タンパク質の分解を促進することをみいだした。これは、「異常タンパク質の分解促進」というUpf複合体の全く新しい役割を示唆しており、本公募研究でその分子機構を解析した。具体的には、主常に折り畳まれていない短鎖型異常タンパク質がリボソーム上に存在し、Upflpによってリクルートされたプロテアソームに認識され、タンパク質の巻き戻し過程(unfolding)を介さずに分解される可能性を検討した。(1)ユビキチン化の有無:タンデムユビキチンによるドミナントネガティブな影響が観察されなかった。従って、ユビキチン化を介さずに分解される可能性が示唆された。(2)プロテアソームが異常mRNAを翻訳中のリボソームヘリクルートされる分子機構: Upflpとプロテアソームとが共精製されることが明らかとなった、しかしながら効率が低く、遺伝学的解析などにより、結合が短鎖型異常タンパク質分解に重要であるかを検討する必要がある。(3)異常タンパク質のフォールディング状態がプロテアソームによる認識に与える影響:正しいを保持できないことが予想されるいくつかの変異型タンパク質について検討を開始したが、具体的な結果を得るには至っていない。今後の解析が必要である。
褐色脂肪細胞機能分化機構の解明

哺乳動物には通常の白色脂肪とは別に褐色脂肪組織(BAT)があり、ミトコンドリアにある脱共役蛋白質(UCP1)の働きによって熱を産生している。本研究では、BATについて、特に交感神経の調節作用と脂肪・糖代謝、肥満との関係に焦点を当ててマウスやイヌ、ヒトで検討した。1、β3アドレナリン受容体(AR)は脂肪細胞に局在している。正常マウスにβ3AR作動薬を投与すると、摂食量は変わらないが、BAT熱産生亢進、白色脂肪からの脂肪動員、エネルギー(酸素)消費亢進が起こり、最終的には白色脂肪細胞サイズが小さくなり体脂肪が減少した。しかし、これらの効果はUCP1欠損マウスでは見られなかった。2、同様のβ3AR作動薬の抗肥満効果がイヌでも見られることを、CTによる体脂肪量評価や血中アディポサイトカイン動態、UCP1発現などから証明した。3、主な生理的摂食抑制因子であるレプチンのエネルギー消費に対する作用についても、アデノウィルス発現法などを用いて検討した所、レプチンが白色脂肪UCP1を誘導してエネルギー消費を増やし、体脂肪減少に寄与することを見出した。これらの結果から、UCP1によるBAT熱産生がエネルギー出納の調節に重要であり、この障害が肥満の一因になると結論した。4、寒冷暴露やβAR刺激によるBAT熱産生時にはこの組織で糖代謝も亢進する。その機構をUCP1欠損マウスを用いて検討した所、βAR刺激→UCP1活性化→細胞内AMP増加→AMPキナーゼ活性化→グルコース取込み増加という一連の反応によることが明らかとなった。この糖代謝亢進を指標として、ヒトBATをpositron emission tomographyで評価し、寒冷刺激による活性化などを発見した。この結果は、「ヒト成人にはBATは無い」との従来の定説を覆すものであり、ヒトでのエネルギー代謝調節や肥満との関係で興味深い知見である。褐色脂肪細胞は、ミトコンドリアの脱共役蛋白質UCP1によって脂肪酸を酸化分解し熱に変換する活性を有しており、白色脂肪細胞とは逆に、エネルギー消費に寄与する特殊な細胞である。両脂肪細胞は共通の幹細胞から前駆脂肪細胞を経て分化するとされているが、両者の機能分化を決定づける分子機構は不明である。我々はこれまで、p53ノックアウトマウスから褐色脂肪細胞を分離し、不死化させて細胞株(HB2)として樹立する事に成功した。本研究の目的は、(1)このHB2細胞を用いて、前駆脂肪細胞の段階で遺伝子発現を網羅的に解析し、同一ゲノムを持つp53ノックアウト白色脂肪細胞(HW)と比較することにより、褐色脂肪細胞を決定づける分子機構を解明し、(2)それらをin vivoで支配制御する神経液性機構を明らかにすることによって、(3)褐色脂肪細胞の増殖分化及び機能を制御する方策を見出して、エネルギー消費代謝やその異常への新たな理解対策を探ることである。上記の目的に沿って、以下の研究成果を得た。1)HB2細胞の場合と同様の手法で、p53ノックアウトマウスの白色脂肪組織から、前駆脂肪細胞を分離し不死化白色脂肪細胞株HWとして樹立した。2)HB2,HW細胞共に、デキサメタゾン、IBMX、インスリンなどの存在下で脂肪細胞様に分化し、aP2などの特異的マーカー分子を発現すると共に細胞内に脂肪滴を蓄積した。3)分化したHB2はそれ単独でUCP1を発現していたがノルアドレナリンで刺激すると大幅に増加した。

一方、HBはUCP1は発現せず刺激の有無に拘わらずUCP2を高発現していた。4)未分化及び分化HB2とHWからmRNAを調製し、マクロアレイ解析によって網羅的に遺伝子発現パターンを比較したところ、UCP1に加えて心臓タイプ脂肪酸結合タンパク質(H-FABP)などがHB2で高発現することを見出した。褐色脂肪細胞は、ミトコンドリアの脱共役蛋白質UCP1によって脂肪酸を酸化分解し熱に変換する活性を有しており、白色脂肪細胞とは逆に、エネルギー消費に寄与する特殊な細胞である。我々はこれまで、寒冷暴露やβアドレナリン受容体刺激など、交感神経系を活性化すると白色脂肪組織中の脂肪細胞が褐色化することを見出した。又、前年の研究で、p53ノックアウトマウスから前駆脂肪細胞を分離し、不死化させて褐色細胞株(HB2)と白色脂肪細胞株(HW)として樹立する事に成功した。これらを踏まえて、本年度は以下の研究成果を得た。1)アドレナリン受容体作動薬(CL)を2週間投与したマウスの白色脂肪組織から、コラゲナーゼ処理によって脂肪細胞を分離した。この細胞はUCP1を多量に発現しており、CLで刺激すると褐色脂肪細胞と同様に酸素消費が急激に増加した。作動薬を投与しなかった対照マウスの脂肪細胞や、UCP1ノックアウトマウスから分離した脂肪細胞では、酸素消費の応答はほとんど見られなかった。酸素消費はUCP1量と良く相関していたので、交感神経性の酸素消費(エネルギー消費)は大部分がUCP1に起因すると結論した。2)分化HB2はそれ単独でUCP1を発現していたがノルアドレナリンで刺激すると大幅に増加した。一方、分化HWではUCP1mRNAは検出限界以下であったが、ノルアドレナリンとPPARリガンドで同時刺激をすると、弱いながらUCP1を発現した。従って、交感神経系の活性化による白色脂肪の褐色化は、前駆脂肪細胞の分化が変化したためではなく、分化した白色脂肪細胞が応答してUCP1を発現したためであると結論した。両脂肪細胞は共通の幹細胞から前駆脂肪細胞を経て分化するとされているが、両者の機能分化を決定づける分子機構は不明である。我々はこれまで、寒冷暴露やβアドレナリン受容体刺激など、交感神経系を活性化すると白色脂肪組織中の脂肪細胞が褐色化すること、並びに動物個体レベルでの酸素消費応答がUCP1量と良く相関することを見出し、交感神経性のエネルギー消費の大部分がUCP1に起因することを確定した。白色脂肪細胞組織中に出現する褐色様の脂肪細胞の機能を明らかにするために、アドレナリン受容体作動薬(CL316,243)を2週間投与したり寒冷環境下に飼育したマウスの皮下及び内臓周囲の白色脂肪組織から、コラゲナーゼ処理によって脂肪細胞を分離した。この細胞はUCP1を多量に発現しており、ノルアドレナリン(NE)やCL316;243で刺激すると褐色脂肪細胞と同様に酸素消費が急激に増加した。
高位電子励起状態の高精度計算に向けた電子論の開発とフォトクロミック分子への応用

本年度H30では、以下の二つの成果を得た。(i)密度行列繰り込み群(DMRG)による構成で波動関数理論を基盤として、高位励起状態に対する高精度な理論的記述を可能とする方法論および計算法の開発を行い、高性能プログラムを完成させ、その性能評価を行い、良好な結果を得た。(ii)その手法を用いて、領域内研究者と協力して、種々のフォトクロミック化合物(ジアリールエテン誘導体等)の励起状態に対する計算を行った。(iii)同手法に溶媒効果を取り入れる手法開発を行ったJCTC 2018)(i)では、電子励起状態の波動関数を高精度に求める理論のフレームワークとして、多参照理論に基づく電子状態理論DMRG-XMS-CASPT2法を開発した。多参照理論では、波動関数は複数の電子配置の量子的重ね合わせとして記述される。本研究では、このCASPT2法を複数の励起状態を効率よく数値的安定に求めることが可能な拡張理論XMSーCASPT2法の実装を行い、DMRG波動関数を参照関数とする組み合わせを実現した。そして、二種類のジアリールエテンの光異性反応に関する多状態エネルギーポテンシャルプロファイルを求めることができた(T. Yanai JCTC 2017)(ii)本手法を用いて、種々のフォトクロミック化合物の励起状態に対する応用計算を行った。応用計算では、領域内の研究者と共同研究を実施した。A03グループの阿部教授らが開発したペンタアリルビイミダゾールのフォトクロミック分子の開発報告した(Y. Kobayashi JACS 2017)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度H29では、以下の二つの成果を得た。(i)では、電子励起状態の波動関数を高精度に求める理論のフレームワークとして、多参照理論に基づく電子状態理論DMRG-XMS-CASPT2法を開発した。そして、二種類のジアリールエテンの光異性反応に関する多状態エネルギーポテンシャルプロファイルを求めることができた(T. Yanai JCTC 2017)。(ii)本手法を用いて、種々のフォトクロミック化合物の励起状態に対する応用計算を行った。本研究では、PABIのフォトクロミック分子の機構に関する理論研究を行った。高速分光により反応機構の解明に関する研究は行われてきたが、フォトクロミックの開環反応の具体的反応機構、電子論的理解は不十分であった。そこで本研究では、阿部グループ(A03)および重田グループ(A01)との共同で、高精度電子状態理論に基づく理論解析を行った。本研究の目的は、高位励起状態に対する高精度な理論的記述を可能とする方法論および計算法を開発し、それを種々のフォトクロミック化合物の反応機構の解明に応用することである。研究実績の概要でも示したように、高精度計算法の開発・実装は高いレベルまで達成された。実際に、領域内研究者の対象とする分子の励起状態ポテンシャルを提示することに成功している。反応機構の解明として、A03班の阿部教授およびA01班の重田教授との共同研究を推し進め、反応機構の特定する一定の成果を得ている。また、A03班の小畠グループとの共同研究で、ジアリールエテン誘導体の結晶の光吸収帯の電子論的機構の解明を行っている。我々の計算結果は実験事実とも良い一致をしており、実験では特定の難しい機構の詳細を解明している。

そして、二種類のジアリールエテンの光異性反応に関する多状態エネルギーポテンシャルプロファイルを求めることができた(T. Yanai JCTC 2017)(ii)本手法を用いて、種々のフォトクロミック化合物の励起状態に対する応用計算を行った。応用計算では、領域内の研究者と共同研究を実施した。A03グループの阿部教授らが開発したペンタアリルビイミダゾールのフォトクロミック分子の開発報告した(Y. Kobayashi JACS 2017)。DMRGーXMSーCASPT2法のプログラムは高いレベルの完成度で実装が完了した。この励起状態計算のスキームを活用して、励起状態エネルギーポテンシャルを提示する。A01班宮坂グループらはジアリールエテンの光スイッチング反応に対する分光実験から、二光子吸収から反応効率が増幅されることを示した。この二光子吸収は、基底→S1→高位Sn状態という段階的励起機構であり、Snから開環状態への高速な反応パスを通ると示唆された。本研究では、励起状態ポテンシャルの高精度計算を行い、詳細な機構解析を実現する。A03班の小畠グループとの共同研究で、ジアリールエテン誘導体の結晶の光吸収帯の電子論的機構の解明をXMSーCASPT2法を利用して行う。固体状態は、溶液中と比べて吸収・発光帯が長波長化することを見出した。この長波長化の電子論的理解をあたえるために、本研究では、分子のポリメリゼーションに対する励起エネルギーの依存性をDMRG-XMS-CASPT2法を用いて検証する。具体的には、N量体の分子構造をX線結晶構造から抽出し、各N量体に対して、励起エネルギーを見積もり、また波動関数解析を実行し、長波長の機構を解明する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
繰り返し寒冷ストレスによる痛み受容器の末梢性感作に関する網羅的遺伝子発現解析

繰り返し寒冷ストレス(RCS)負荷は、血圧低下と痛覚過敏を伴う副交感神経緊張型病態を引き起こす。RCS負荷による痛覚過敏の発生機序は、中枢性機序、すなわち、下行性疼痛抑制系の抑制によるものと考えられてきた。本報では、SHRSP5/DmcrラットにRCSを負荷して痛み受容細胞(脊髄後根神経節細胞)における遺伝子の発現変化をcDNAサブトラクション法とDNAマイクロアレイ法を用いて解析した。その結果、8種の痛み関連遺伝子に有意な発現変化が認められた。これらの痛み関連遺伝子の少なくとも一部は、RCSによる痛覚過敏の末梢性感作機序に重要な役割を果たす可能性がある。副交感神経緊張型病態モデルとして知られる繰り返し寒冷(SART)ストレス負荷時の痛み閾値の低下、すなわち痛覚過敏の末梢性の感作機序を分子生物学的側面から明らかにすることを目的とした。動物としては、交感神経緊張型の病態モデル動物とされている高血圧自然発症ラット(SHR)の亜系であるArteriolipidosis-prone (AL)ラットを用い、SARTストレス終了後の痛覚過敏を観察するとともに、痛み受容細胞(脊髄後根神経節細胞)において発現が変化する遺伝子をcDNAアレイ法により検索した。発現増加した遺伝子は381種、発現減少した遺伝子は314種であった。その中で痛み関連遺伝子に注目したところ、以下の6種の痛み関連遺伝子の発現増加あるいは発現減少が観察された。ALラットは、高脂肪食によりアテローム性動脈硬化を容易に発症することが知られている。そこで、10日間高脂肪食を摂取させたところ、有意な痛覚過敏が認められた(p<0.01, n=6)。このとき痛み受容細胞において、発現が変化した遺伝子をcDNAサブトラクション法によって検索した。発現の減少が認められた遺伝子種は検出されず、MSS4とフェリチン重鎖の発現増加が認められた。この発現増加は、RT-PCRでも確認することができた(p<0.01, n=6)。MSS4とフェリチンは、現時点では、痛み関連遺伝子に分類されていないが、両者が痛覚過敏に関わる可能性が示唆された。副交感神経緊張型病態モデルとして知られる繰り返し寒冷ストレス(RCS)負荷時の痛覚閾値の低下、すなわち痛覚過敏の末梢性感作機序を分子生物学的側面から明らかにすることを目的とした。交感神経緊張型の病態モデル動物とされている高血圧自然発症ラット(SHR)の亜系であるSHRSP5/DmcrラットにRCSを負荷した。RCS負荷は、飼育温度を昼間は30分ごとに室温(24°C)と低温(4°C)に変化させ、夜間は低温にするというサイクルを2日間繰り返し、夜間の低温飼育を2日間追加するという条件で実施した。足上げ逃避反応を指標としてvon Frey hairによって足底部皮膚を機械的に刺激し、経時的に痛覚閾値を測定した。同時に、ラット非観血血圧測定装置を用いて血圧を測定した。RCS負荷により有意な痛覚過敏と血圧低下が観察された。実験終了後に痛み受容細胞(脊髄後根神経節細胞)を採取し、total RNAを抽出し、cDNAサブトラクション法(23年度)およびcDNAアレイ法(24年度)により痛み関連遺伝子の発現変化を検索した。その結果、計10種の痛み関連遺伝子の発現変化を検出した。26年度は、これらの痛み関連遺伝子の発現変化が有意なものかどうかをRT-PCRにより確認した(n=12)。その結果、Tac1, S100a10, Ctsb, Fstl1, Fyn, St8sia1において有意な発現増加が、Npy, Itpr1において有意な発現減少が認められた。RCSによる痛覚過敏には、既知の下行性抑制系の抑制という機序の他に、末梢性機序も存在することが明らかになった。有意な発現変化が認められた8種の痛み関連遺伝子のうち少なくともいくつかはこの機序に関与するものと考えられる。副交感神経緊張型病態モデルとして知られる繰り返し寒冷(SART)ストレス負荷時の痛み閾値の低下ー痛覚過敏の末梢性感作機序を分子生物学的側面から明らかにすることを目的とした。Wistarラットおよび動脈脂肪沈着易発症(Arteriolipidosis-prone, AL)ラットにおいて、機械的刺激による足上げ逃避反応を指標にして皮膚痛覚閾値を測定したところ、ALラットでは痛覚閾値が有意に高いことが判明した(p<0.01、Student's t-test)。通常時の痛覚閾値が高いALラットは、閾値の低下が観察しやすく、痛覚過敏を研究する際に有用なモデル動物となる可能性がある。全3日半のSART