hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インデンテーション法による水素侵入層の局所的かつ定量的評価手法の構築

水素添加したステンレス鋼SUS316Lに対し,水素誘起硬化現象に着眼して水素添加時間を変化させながらインデンテーション試験および昇温脱離水素量測定を実施した。その結果、水素添加時の電流密度および水素添加時間の増加に伴って水素誘起硬化率が増加し,インデンテーション試験時の圧子押込み変位量減少割合(水素誘起硬化率)と水素侵入量が強い線形の相関性を有することを明らかにした。この関係を用いてインデンテーション試験での局所的水素侵入量の評価が可能となった。(1)表面層に水素を添加したオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lの降伏応力が300MPaから680MPaまで大幅に上層することをインデンテーション法および応答曲面を用いた逆問題解析により明らかにした。インデンテーション法を水素添加した表面に行うと圧子押込み深さが大きく減少する。これは圧子押込み過程において圧子先端での塑性変形に水素が影響を及ぼすことを意味する。すなわち,塑性変形における転位の射出,移動を阻害する働きを水素が持ち,その結果,降伏応力が顕著に上昇したといえる。様々な水素添加条件で水素をチャージし,その圧子押込み深さの水素による減少率(硬化率)は水素量と高い線形の相関関係があることを明らかにした。水素による機械的特性の変化に対して,インデンテーション法は高い応答性を有しており,水素が金属材料に与える影響を局所的に評価することができるといえる。なお本結果はInternational Journal of Hydrogen Energyに掲載された。(2)一般的なビッカース硬さにおいて,水素が未添加の場合はビッカース硬さは負荷荷重に依存しないが,本研究課題にて,水素が塑性変形時に影響を与えることから水素添加材では負荷荷重の変化によりビッカース硬さに差異が生じた。また二次イオン質量分析装置SIMSを利用して水素深さ分布を調べたところ,ビッカース圧子の押込み深さ(塑性変形領域)と水素深さ分布の関係からビッカース硬さが変化し,圧子が材料から受ける弾性反力と水素-転位間の相互作用(硬化作用)の重ね合わせで表せることが明らかとなった。水素脆化メカニズムの解明に求められている局所的な水素量評価法の構築を目的として,本研究では水素侵入に伴って変化する材料特性に着眼し圧子押込み試験から得た結果と水素量を関連付け,その相関関係を明らかにした.以下に成果の詳細を記す。電解チャージにより水素を添加したオーステナイト系ステンレス鋼JIS SUS316Lにおいて,表面層の最大30%の顕著な硬化現象が発現し,この硬化現象は水素添加時の電流密度や添加時間に依存することが明らかとなった。すなわち硬化現象は水素量に対して依存するといえる。この硬化は圧子押込み時に圧子直下で新たに生成される転位と金属の結晶格子間内に固溶した水素との相互作用に起因する転位運動の阻止によるものであると考察できる。また,水素量と硬さ変化量(水素添加前後の押込み変位差)との間には相関係数0.98,無相関確率0.1%の強い相関関係があることを明らかにした。なお,本手法を用いる際には水素侵入に伴う内部応力の変化を考慮する必要がある。これは水素が侵入することで結晶格子が膨張し,それに対する反発力すなわち圧縮応力が生じるために,みかけ上,圧子押込み変位が減少するためである。本研究では内部応力と押込み変位が線形関係を持つことを考慮して補正した。本手法により,水素侵入層に対して二次元で走査的に押込み試験を行うことで水素の局所的な二次元分布を得ることが可能となった。これは亀裂先端や溶接部など水素脆化が顕著に生じる箇所の局所的な水素量を評価できることを示している。工学研究実績にも記述したが,H25年度の目標であるオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lの水素による降伏応力変化を明らかにし,その結果の学術雑誌掲載が決定したことからも客観的に見て順調に進展しているといえる。また,ガスクロマトグラフを用いた昇温脱離法による水素量評価により,インデンテーション法により得られた水素起因の押込み深さ変化を水素量と結びつけることができ,局所的かつ定量的な水素侵入評価法の第一段階を構築できたといえる。以上のことから,当該研究課題はおおむね順調に進展していると判断できる。今後は,表面改質を行った材料に対して,H25年度に構築したインデンテーション法を用いた局所的水素侵入評価法を用いて水素侵入挙動に与える表面歪の影響を明らかにし,表面歪制御によって水素侵入挙動を制御できることを実証し,水素社会実現の障壁である水素脆化抑止法を提案する。取り扱う材料はオーステナイト系ステンレス鋼SUS316L,耐熱用材料SUH660,クロムモリブデン鋼SCM435とする。表面改質による表面歪制御には市販の表面仕上げ用研磨材とキャビテーションピーニングを利用する。水素侵入により表面層の静水圧応力に変化が生じる可能性があり,この変化を用いて水素侵入挙動を簡便に評価できる可能性があるため,水素添加後のインデンテーション法だけでなく応力測定も実施する予定である。

少額ではあるが,次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことにより発生した未使用額であり,次年度以降に実施する実験に必要な経費として,H26年度請求額と合わせて使用するよていである。表面改質を実施する際の治具の一部を作成するために使用する予定である。
鋼構造骨組の完全崩壊挙動と変形性能評価

本研究の目的は,梁横座屈を伴う鋼構造骨組の変形性能の定量化,十分な変形性能を有する梁の横補剛法の提案,梁横座屈後の骨組挙動の実験データの獲得である.数値解析,小型模型実験を実施し,骨組の変形性能のデータを取り纏め,骨組内の梁の性能を評価した.また,梁横座屈を伴う骨組の立体大たわみ挙動データを提供した.さらに,現行の端部補剛規定に加えて,端部補剛で挟まれたその中間部を細長比lb/iy=100以下の間隔で補剛すれば,十分な性能を有することを示した.2013年度は,2012年度に実施した横補剛を有する小型立体骨組実験の数値解析を実施した.有限要素法による詳細な解析を行った結果,骨組挙動は概ね予測できることを確認し,横補剛に発生する軸力や曲げモーメントの大きさは,モデル化の影響が極めて大きいことを確認した.さらに,梁ー柱有限要素法による数値解析プログラムを用いて,1層1スパン立体骨組を対象とし,骨組内の梁の横座屈長さ,横座屈耐力および変形性能に関するデータを収集,整理した.柱および梁断面,梁スパンをパラメータとして変化させ,その影響を解析的に示した.その結果,柱に角形鋼管とH形鋼を用いた場合では,座屈長さおよび座屈後挙動に影響があり,H形鋼柱を有する骨組では,ねじり剛性が角形鋼管に比べて低いため,梁の座屈長さが長くなり,H形鋼柱で0.65L,角形鋼管柱で0.55Lであった.座屈後の挙動についても,H形鋼柱を有する骨組では,横座屈発生後の骨組耐力の低下が,角形鋼管柱の場合と比較して大きいが,骨組耐力の低下は,梁の耐力低下と比較して極めて小さく,横座屈発生が直ちに骨組耐力の低下につながらないことを示した.一方,柱脚がピンの場合の骨組耐力は梁耐力に依存するため,横座屈発生後急激に耐力低下することを確認し,柱脚の固定度が骨組耐力に大きく影響することを示した.また,骨組内の梁の変形性能に関してもデータを整理し,H形鋼柱を有する骨組内の梁の変形性能は,角形鋼管柱を有する骨組内の梁の半分程度しかないことを示すと共に,単純梁の変形性能に比べると,塑性変形能力Rにして5程度向上することを確認した.これらの成果をまとめて,構造工学論文集へ投稿し採択された.本研究の目的は,梁横座屈を伴う鋼構造骨組の変形性能の定量化,十分な変形性能を有する梁の横補剛法の提案,梁横座屈後の骨組挙動の実験データの獲得である.数値解析,小型模型実験を実施し,骨組の変形性能のデータを取り纏め,骨組内の梁の性能を評価した.また,梁横座屈を伴う骨組の立体大たわみ挙動データを提供した.さらに,現行の端部補剛規定に加えて,端部補剛で挟まれたその中間部を細長比lb/iy=100以下の間隔で補剛すれば,十分な性能を有することを示した.2012年度は,1柱脚固定の小型立体骨組実験と柱脚ピン支持の小型立体骨組実験の比較,2横補剛を有する柱脚ピン支持の小型立体骨組実験,3柱脚ピン支持の小型立体骨組の振動台実験の3種類の小型立体骨組実験を実施した.柱脚固定の骨組において,柱脚部に発生しているモーメントを直接図ることは困難であることから,柱脚部耐力を除外する目的で柱脚ピン支持の骨組実験を行った.その結果,梁横座屈後の骨組耐力低下が実験的にも確認でき,梁に横座屈が生じると梁の横座屈耐力を維持できないことを示した.しかし,骨組としての耐力低下は緩やかであり,最終的には梁耐力を弱軸回りの全塑性モーメントとした場合の崩壊荷重に落ち着くことを確認した.また,設計基規準・指針にはいくつかの横補剛規定が示されているが,それぞれの効果については十分に検討されていない.その点に着目し,補剛効果にどの程度違いがあるのかを実験的に検討することを目的として,1建築物の構造関係規定で示されている等間隔補剛,2塑性設計指針,3限界状態設計指針で規定されている補剛規定について,小型立体骨組の大たわみ実験を実施した.その結果,いずれの補剛方法についても最大耐力は崩壊荷重を満足したが,最大耐力以降の耐力低下の様子に違いが見られた.さらに,それぞれの設計基規準・指針で規定している補剛力は,想定している変形範囲では概ね満足していることも確認した.振動台実験では,地震加力時にも横座屈は発生するものの,発生するタイミングは静的実験よりも遅く,発生が遅れることを実験的に示した.数値解析では,申請者が開発しているFERT-3Pを用いて,柱と梁の剛性比をパラメータとした数値解析を実施した.柱はH形鋼,角形鋼管,梁は細幅,中幅H形鋼を対象とし,角形鋼管柱とH形鋼柱では柱に取りつく梁の横座屈耐力および座屈後挙動に差異があることを確認した.本研究は,立体骨組の変形性能評価法の確立を目指し,小型鋼立体骨組実験,立体骨組解析を実施し,骨組内の梁の挙動および骨組の変形性能を示すと共に,梁が変形性能を保有するための補剛方法の提案を行った.

2012年度は,横補剛を有する小型鋼立体骨組の大たわみ挙動実験,小型鋼立体骨組の振動台実験を実施し,骨組内の梁に横座屈が生じると梁の横座屈耐力を維持できないが,骨組としての耐力低下は緩やかであることを確認した.2013年度は,横補剛を有する小型立体骨組実験の数値解析を実施し,補剛効果および補剛力や補剛曲げモーメントを解析的に検討した.さらに,梁ー柱有限要素法による数値解析プログラムを用いて,1層1スパン立体骨組を対象とし,骨組内の梁の横座屈耐力および変形性能に関するデータを収集,整理し,骨組内の梁の座屈長を定量化すると共に,骨組内の梁の変形性能についてデータを示した.また,梁単体の変形性能に着目し,有限要素法による数値解析より耐力および変形性能を満足するための横補剛方法を提案した.2014年度は,2012年度に実施した実験について解析的検討をより詳細に行い,その成果を取りまとめると共に,提案した補剛方法の性能を検証する目的で,提案した補剛法による横補剛を有する小型鋼立体骨組の大たわみ挙動実験,振動台実験を実施した.提案した補剛方法は,耐力および変形性能は十分に保有していたが,面外変形が大きくなること,現行の端部補剛規定は耐力および面外変形を効果的に拘束できる方法であることを,実験的に示した.また,静的挙動と動的挙動の比較を行い,動的挙動では耐力が上昇する傾向にあるが,変形性能に大きな違いはないことを示した.骨組の変形性能,補剛を有する骨組の座屈後挙動および梁の変形性能を保有するための補剛方法についてとりまとめ,変形性能を評価するための基礎データをまとめた.建築構造・鋼構造2012年に実施した小型骨組模型の静的実験の数値解析を実施し,現在,詳細な検討を継続して行っている.数値解析のモデル化の妥当性について確認し,今後は,詳細な部材応力の検討など,実験では十分には検討できない点を明確にしていく予定である.さらに,動的実験の数値解析を実施しており,現在モデル化の詳細な検討を行っている.実験結果については,すでに2013年度の日本建築学会近畿支部研究報告会および全国大会で報告しており,実験に関する検討は,数値解析による詳細な検討を残すのみである.実験に関する検討は,概ね90%の達成度である.数値解析については,申請者が開発しているFERT-3Pに局部座屈を考慮できるように拡張する目的で式展開を進めているが,立体骨組への適用が難しいことを確認した.そのことを踏まえ,立体骨組の大変形挙動について,局部座屈がそれほど大きな影響を与えないものとして,FERT-3Pを用いて柱と梁の剛比をパラメータとした数値解析をさらに進めた.柱の断面形状の違いによって骨組内の梁の横座屈耐力および座屈後挙動に差異が生じることを確認し,骨組内の梁の座屈長さの評価方法や,骨組内の梁の変形性能を整理して示した.さらに,柱脚部の固定条件が骨組挙動に大きな影響を与えることを示し,これらの成果をまとめて,構造工学論文集へ投稿し採択された.25年度の数値解析に関しては,概ね予定通りであり,全体としての達成度は70%程度である.実験に関しては,装置製作および計測確認を順調に終え,予定以上の実験を実施できた.24年度に予定していたピン支持骨組実験に加え,25年度に予定していた横補剛付骨組実験,さらに振動台実験まで拡張し,静的および動的挙動の性能を実験的に把握できた.静的載荷実験では,骨組内の梁の横座屈後耐力を把握できるように,柱脚ピン支持骨組を対象とし,1単調載荷実験,2繰返し載荷実験,3塑性設計指針による横補剛を有する骨組,4限界状態設計指針による横補剛を有する骨組,5等間隔補剛を有する骨組の5種類の実験を実施した.実験結果を分析し,横座屈後の骨組耐力の低下度,横補剛に発生する補剛力,横補剛数による変形性能の違いについて分析している.振動台実験では,エルセントロ,JMA神戸地震波を与えて加振し,静的載荷時と同様の復元力特性を示すことを確認すると共に,横座屈の発生するタイミングが動的適載荷時の方が遅れることを示した.また,横座屈発生の有無に関わらず,崩壊に至ることを示している.
雨水管路網の流入水流下・貯留能と流下能余裕安全率の確率表現に関する研究

1.マンホール部におけるエネルギー損失に関する検討雨水管路網の流下能評価に必要なマンホール部のエネルギー損失とその水理特性を検討した。エネルギー損失係数Kに関わる因子として(1)マンホール径、上・下流管径の比、(2)段差、(3)接続角度(90、180度)、(4)マンホール内水位、(5)流量、(6)上流管の水理特性(開水路流れ、サーチャージ流れ)、(7)渦の発生、(8)マンホール出口形状(ベルマウス型、角端型)を考慮した。この結果、次の点が明らかとなった。(1)Kの変化は上流管の水理特性に依存する。(2)サーチャージ時のKは、180度接続では上流管からのポテンシャルコアが下流管に直接流入する範囲で段差に比例する。90度では段差なしでもコアが下流管に直接流入し得ないため、段差が小さい範囲でも高いK値を示す。(3)渦が認められる条件下では、Kの増大がある。Kの増加率を最大で50%程度見込む必要がある。(4)マンホール径/下流管径比が小さく、段差が大きい程マンホール内で渦が発生しやすい。(5)渦の発生により増加するエネルギー損失は、上流管の流速よりもマンホール内水深(上流管頂からのかぶり高さ)に強く関連している。(6)ベルマウス型では、段差比が0.8を越えると3040%程度のエネルギー損失軽減効果がある。(7)渦が発生時のマンホール内水位は、ベルマウス型のほうが角端型より低い。2.雨水管路網の水理計算手法の検討管路と接合部(マンホール)の接続状態を表現できる接続行列の大規模化を避けることのできる雨水管路網のナンバリング手法を開発した。また、実際の降雨をもとに各ルート上流端への流入ハイドログラフを求め、これを上流端境界条件とする雨水管路網の水理計算手法を示した。この雨水管路網のナンバリング手法とマンホール部でのエネルギー損失を考慮した計算は、実際の浸水現象をよく評価し得るものであった。1.雨水管路網の流下能力を数値計算により評価するうえで必要となるマンホ-ル部でのエネルギ-損失を実験的に求めると共に、その水理学的特性について検討した。2方向接続(接続角180度及び90度)に関する実験の結果、マンホ-ル部でのエネルギ-損失のパタ-ンはマンホ-ル上流管の水理特性(開水路流れ、サ-チャ-ジ流れの別)により変化すること、サ-チャ-ジ流れ時の損失係数は、接続角180度・段差10cm(実スケ-ル1mに担当)以上で約2、接続角90度では段差2.5cm付近で極大値(約2.7)を示すことがわかった。また、マンホ-ル径/下流管径比が小さく、段差が大きいほどマンホ-ル内で渦が発生しやすく、エネルギ-損失の原因となることがわかった。2.グラフ理論によりマンホ-ル部でのエネルギ-損失を考慮した雨水管路網の水理計算手法を検討し、実際の洪水痕跡調査がなされている排水区域への適用を試みた。計算にあたっては、管路内の流れはサ-チャ-ジ流れを仮定し、実際に計測された流入ハイドログラフを上流端の境界条件とした。計算の結果、マンホ-ル部エネルギ-損失の考慮は重要であることが示された。

具体的には、マンホ-ル部エネルギ-損失を考慮した計算ケ-スでは、マンホ-ル内水位の上昇速度が大きくなることが示された。また、通常の雨水管路網の設計においては、マンホ-ル部でのエネルギ-損失は考慮されてないが、計算結果よりマンホ-ル部エネルギ-損失を考慮した場合、浸水区域の浸水箇所、浸水深、浸水時間などに違いが生ずることが堆察された。1.雨水管路網の流下能力を数値計算により評価するうえで必要となるマンホール部でのエネルギー損失を実験的に求めると共に、その水理学的特性について検討した。接続角180度の2方向接続に関する実験の結果、マンホール部でのエネルギー損失係数Kは、上流管からのポテンシャルコアが下流管に直接流入する範囲では、上下流管の段差の増加に比例した。それ以上の範囲になると、Kは2.0前後で変動した。接続角90度の2方向接続では、Kは段差が小さい範囲でも1.5前後の値を示した。これは、上流管からの流れが段差がなくとも下流管に直接流入し得ないためであった。またKのピークは[段差/下流管径]の値が0.5前後に現われ、それ以上の[段差/下流管径]では、段差なしの場合に等しい1,5程度になった。またKとマンホール内水深hの関係を[h/下流管径]で表すと[h/下流管径]=3.5付近でKが最大値(2.5程度)を示した。この時、渦の発生が認められているので、これによるkの増大推察させられた。2.雨水管路網の水理計算手法を検討し、実際の洪水痕跡調素がなされている排水区域への適用を試みた。検討にあたっては、まず、管路と接合部(マンホール)の接続状態を表現できる接続行列の大規模化を避けることのできる雨水管路網のナンバリング手法を開発した。これは、3方向接続のようなときでも柔軟に接続状況を表現し得るものである。また、実際の降雨をもとに各ルート上流端への流入ハイドログラフを求め、これを上流端境界条件とする雨水管路網の水理計算手法が示された。この雨水管路網のナンバリング手法とマンホール部でのエネルギー損失を用いた計算は、実際の浸水現象をよく評価し得るものであった。1.雨水管路マンホール部の形状がエネルギー損失に及ぼす影響の検討都市型浸水に対処するには、雨水管路網の接続部であるマンホール部のエネルギー損失を軽減することが一つの手法として考えられる。本検討では、マンホール出口の形状をベルマウス型にすることにより、マンホール部のエネルギー損失が上・下流管の段差の変化に伴い、どの程度軽減されるのか、また、流況がどのように変化するかを実験的に検討した。その結果として、次の点が明らかにされた。(1)マンホール出口部の形状を角端型とベルマウス型とで比較した場合、上・下流管の段差比が0.5以下のときには、マンホール部におけるエネルギー損失軽減効果は小さいが、段差比が0.8を越えると3040%程度の軽減効果を期待できる。(2)角端、ベルマウス型とも、マンホール内で渦の発生によるエネルギー損失の増大が確認された。また、渦が発生したときのマンホール内水位は、ベルマウス型のほうが角端型より低い。2.マンホール部における渦の発生とエネルギー損失に関する検討これまでの実験で、マンホールに渦が発生することにより、エネルギー損失が増加することが明らかにされたが、支配因子としてマンホール径、上・下流管径、上流管の流速、マンホール内水位等の関与の形態、程度が不明であった。そこで、本研究では、これらをパラメータとしてマンホール部における渦の発生とエネルギー損失の関係について検討した。
膜ドメインRaftsを介した接着初期シグナルの解析

申請者は平成16年度科学研究費補助金を申請する段階でマウス線維芽細胞の分画とウエスタンブロッティングにより、細胞外基質に接着した直後の細胞のRafts画分においてSrcファミリーキナーゼ(SFK)の一過性の活性化を明らかにしており、これをを含めた反応を接着初期シグナルとして研究を行うことを申請していた。そして、今年度は接着初期シグナルの細胞内での可視化とこの反応に関与するタンパク質の同定を計画していた。接着初期にSFKによりリン酸化されるCsk binding protein(Cbp)はそのほとんどがRafts画分に存在することからCbpに蛍光蛋白質であるGFPをつないだ融合蛋白質を細胞に発現させてRaftsのマーカーとして用いて接着時の細胞膜上での局在を観察した。Cbp-GFPは完全に広がりきった細胞では細胞膜全体に局在していたが、接着初期の細胞をコンフォーカル顕微鏡で細胞の底面から上面までを連続観察した結果、細胞の中央面ではCbp-GFPは細胞膜表面に均一に存在していたのに対し、細胞と細胞外基質との接着面ではCbp-GFPが濃縮したドット状の局在がみられ、その構造とリン酸化チロシンに対する抗体の染色像が一致した。この結果から、細胞と細胞外基質の接着面でRaftsが集積し、そこからチロシンリン酸化シグナルが伝わっていることが示唆された。また、接着初期シグナルに関与する蛋白質の同定に関しては、浮遊細胞と接着初期の細胞からRafts画分を調製し、その試料を二次元電気泳動で分離した結果、接着初期にRaftsに移行してくる蛋白質のスポットを複数見いだした。それらのスポットから質量分析の手法を用いて蛋白質の同定を試みたところAnnexin IIおよびAnnexin VIを同定し、これらの蛋白質が実際に接着初期にRaftsに移行することをウエスタンブロッテイングで確認した。
葉層構造と接触構造の微分位相的研究

open book分解に基づく3次元多様体上の葉層構造と接触構造の強い意味で凸性を破るクラスの構成、open book分解などの場合の接触構造の葉層構造への収束の良いことの証明、収束と(強擬)凸性の伝播の関連、3次元多様体上の接触構造とその4次元シンプレクティック充填の重要な例の構成、4次元多様に埋め込まれた曲面の2次元葉層のコンパクト葉としての実現問題の解決と応用、など、3, 4次元多様体上の葉層構造、接触構造、シンプレクティック構造を中心とした幾何学的な結果を得た。研究代表者は、漸近的まつわり形式が葉層構造に対して定める不変量の記述を、葉層コホモロジー理論に於ける2次特性類の理論との関係において精密化した。その結果を3次元代数的Anosov流に付随する接触構造のタイト性との関連において、ICM 2006 Madrid及びGD2006などの国際会議において発表した。この研究は既に幾何学的には美しいが、期待される応用にまでは至っておらず、今後発展させるべきものである。また、E..Vogt氏との共同研究において4次元多様体上の指定されたコンパクト葉を持つ葉層構造の存在問題について(コ)ホモロジー論的手法を確立し、これを用いてコンパクト葉の自己交差の(非)有界性の問題について幾つかの多様体上で問題を解決した。更にこの研究の延長として新しい葉層の存在と構成法を開発し、特に任意の局所2次元トーラス結び目が葉層のコンパクト葉として実現可能であることを見いだしたが、これらの研究は今後一層発展させるべきものである。これらの研究成果は国内の幾つかの研究集会で発表された。分担者の松元・坪井は代表者と共に接触構造との関連において葉層構造論・微分同相群の研究を進めている。特に葉層コホモロジー論の群作用の合成への応用をまとめた。更に接触微分同相群、実解析的微分同相群の完全性・単純性の研究を進めている。これらの結果もICM 2006Madrid, GD2006等の国際会議にて発表された。分担者の小野と太田はシンプレクティック構造の研究を、特にフレア理論の観点から進化させている。半正値Lagrangian部分多様体の研究・Lagrangian手術理論を展開した。また、フレア理論に関する研究成果をflux予想の解決の観点からICM 2006Madrid, GD2006などの国際会議で発表した。代表者と三好を中心とする葉層班は回転可能葉層に関するThrustonの不等式の(不)成立について研究を進め、不等式が破られることがDehnfillingのあとも安定であることの有限性について結果を得た。これまでの研究とも併せて論文を投稿中である。また、国内外の幾つかの国際会議・主要研究集会で発表した。この成果は、寧ろ今後の研究の指針を与えるもので、2008年度に更に集中して取り組む課題となった。また、代表者とVogtを中心として、4次元多様体上の2次元葉層とコンパクト葉の存在理論についてh-原理の観点から研究を進め、Thurstonのh-原理のこの次元におけるHaefligerによる簡易化に至った。4次元のトーラス結び目の葉層構造としての実現問題と併せて、この成果も国内外の国際会議などで発表し、その一部はVogt氏との共著論文として公表される。保存力学系における安定ノルムの概念の研究の近年の発展に伴い、非保存力学系で同様の結果が望めないことが極最近認識されるようになったが、分担者坪井らを中心とする接触・シンプレクティック班ではこれを更に突き詰めた結果、一般の微分同相群の非常に大きいクラスで一様完全性が成立することが突き止められた。これも既に迅速に発表され、論文も公表される予定である。3次元多様体上の接触構造の同形族が葉層構造に収束する場合に、凸性が接触構造から葉層構造には伝わるが、一般に逆は真ではない。接触構造の葉層構造への重要な例のクラスとして、opeo book分解に付随する構造の場合が挙げられる。また、それらの場合に軸をDehn fillingしなおした場合も重要なケースであることが研究代表者と研究分担者のこれまでの研究により分かっている。研究代表者は、これらの場合に葉層構造から接触構造へ凸性が伝わる事の証明を完成させた。この問題は、接触構造に横断的な結び目を、そのような結び目のクラスの中でイソトピー変形させて葉層構造にも横断的になるように配置できるかという問題に集約され、一般化されたBennequinの補題としてこれを定式化し、完全に証明する事に成功した。この結果はSantiago de Comp。stelaでの国際会議および国内の研究集会で発表され、論文は上記国際会議録に収録される予定である。

また、連携研究者の小野・太田は、これまでのシンプレクティク幾何に於ける特異点リンクの充填の問題やFloerホモロジーに於けるA-∞構造の研究を更に展開し、多くの国際会議等でこれを発表した。3次元接触構造の観点から更に研究代表者たちと連携をはかり、今後の研究につなげる予定である。また、連携研究者の坪井は、実解析的同相群の完全性の追求について研究を進めている。一般の微分同相群の一様完全性についてはかなり満足できる結果が得られ、Santiago de Compostelaに於ける国際会議等で発表した。更にENCOUNTERwithMATHEMATICSを5回開催し、物理に関わる偏微分方程式をテーマとして取り上げ、微分同相分の立場からみた今後の研究の基盤を拡充した。
地層剥ぎ取り技法を用いた地球「現象」の実物標本化と博物館資料の新たな可能性

自然史博物館ではこれまで動植物や岩石鉱物など、主に「物質」を表現する資料の収集・保存・活用を行ってきた。これに対して地層は「物質」であるだけではなく「現象」をも表現しているため、地層の標本化を通して地球の「現象」を標本化することができる。地層は単純に収集・保存することが難しいが、「地層剥ぎ取り」という技法を用いると、地層の表面を原状のまま剥がし取って実物標本化でき、学術研究をはじめ展示や普及活動等を通して広く社会に還元できる。地層剥ぎ取り技法を用いて地球の「現象」を実物標本化し、また博物館資料としての位置付けを明確化するための調査研究を行うことで、博物館資料の持つ新たな可能性を提示した。初年度である平成25年度は、仙台平野南部に露出する津波堆積物の地層剥ぎ取りを実践した。(1)平安時代の貞観津波、(2)江戸時代の慶長津波、(3)2011年東北地方太平洋沖地震による津波という3枚の津波堆積物を含む地層を剥ぎ取ることで、「津波」という「現象」を分かりやすいかたちで実物標本化することができた。適切な素材や大きさなどを専門家の協力を得ながら検討し、今回は運搬や取り扱いが容易な大きさで、裏板に固定したものとしていないもの計2点を制作した。同時に、剥ぎ取りの実践の様子を動画で撮影したり、剥ぎ取り地点で砂礫等の試料を採取することで、地層剥ぎ取り標本を普及させるためのデータを蓄積することができた。また、学会等の場を通じて他研究者らと意見や情報の交換を行い、剥ぎ取り標本に関する聞き取り調査を開始した。今後、更に博物館等の地層剥ぎ取り標本やその活用等に関する事例調査を進めていく予定である。2年目である平成26年度は、栃木県那須塩原市に露出する湖成堆積物の地層剥ぎ取りを実践した。この湖成層は、季節変動を記録した年縞のほか、火山噴火や地すべりなどの変動現象を示す層も含み、規則的な時間の経過とイベント的な変動という、地層が持つ2種類の側面を分かりやすく示すものである。今回は運搬や取り扱いが容易で、美的感覚も兼ね備えた額装標本4点を制作するとともに、実践の様子を写真や動画で撮影して普及活動に有効なデータを蓄積した。また、国立歴史民俗博物館、千葉県立中央博物館、加曽利貝塚、横浜市埋蔵文化財センター、横浜市歴史博物館、野尻湖ナウマンゾウ博物館、大鹿村中央構造線博物館、横浜市三殿台考古館、神奈川県埋蔵文化財センターを訪れ、各館における地層剥ぎ取り標本の収集について事例調査を行った。更に、普及活動の試行として、小学生・大学生・教員向け講義での地層剥ぎ取り標本の観察や、ペットボトル地層剥ぎ取り標本の製作などを行った。その他、博物館等における地層剥ぎ取り標本の収集とその意義について論文や普及的著作を執筆し、成果の発信を進めている。3年目である平成27年度は、火山活動をあらわす火山灰層と地震活動をあらわす断層という2種類の地層の剥ぎ取り標本を収集し、地球の「現象」の新たな実物標本化を実践することができた。特に断層の標本では、断層で接する全く固さの異なる地層を一連の標本として収集するため、剥ぎ取りと型取りを組み合わせた新たな実物標本化の手法を試行した。また、国立科学博物館のリニューアルされた常設展や、東京農工大学科学博物館で開催された巡回展「土ってなんだろう?」において、地層剥ぎ取り標本の製作方法や展示手法等について事例調査を行った。さらに、博物館等における地層剥ぎ取り標本の収集とその意義等について論文を発表して成果の発信を行うとともに、身近な材料を用いた簡便な剥ぎ取り手法について、普及的著作の執筆を通して広く一般に紹介することができた。平成27年9月から平成28年4月まで、産前産後・育児休暇に入ったため、研究期間を1年間延期した。休暇前までの期間には、研究はおおむね順調に進展できた。(1)『地球の「現象」の実物標本化の実践と、地層剥ぎ取り標本に関する知的情報の共有化』については、剥ぎ取りと型取りを組み合わせた新たな実物標本化の手法にチャレンジしたり、簡便な剥ぎ取り手法について普及的著作を通じて一般向けに紹介するなど、目的を十分に達成することができた。(2)『展示や普及活動の実践を通じた、「現象」を表現する新たな博物館資料としての発信』については、産前産後・育児休暇で進めることができなかったため、平成28年度に実践を行う。(3)『成果の公表と、博物館資料の新たな可能性の提示』については、博物館等における地層剥ぎ取り標本の収集とその意義について論文を発表するなど、研究を順調に進めることができた。最終年度である平成28年度は、水の流れを受けてできた堆積構造や、脱水による変形構造など、さまざまな地層の特徴が観察できる浅海層の実物標本を収集し、地球「現象」の新たな実物標本化を実践した。運搬や取り扱いが容易で、美的感覚も兼ね備えた額装標本3点もあわせて制作した。また、農業環境インベントリー展示館(土壌モノリス館)、滋賀県立琵琶湖博物館、大阪市立自然史博物館、大阪府立狭山池博物館、ふじのくに地球環境史ミュージアム、東京大学総合研究博物館、豊橋市自然史博物館、国立科学博物館、横須賀美術館を訪れ、各館における地層剥ぎ取り標本の収集や展示等について事例調査を行った。日本の自然史博物館における地層剥ぎ取り標本の収集・保存・活用に関する現状や、地層剥ぎ取りをはじめとした露頭の現状保存のための技法など、これまでの研究成果を日本地質学会学術大会において発表するとともに、4本の論文を執筆して公開した。

また、製作した標本を博物館や教員の研究大会において展示し、評判を得た。本研究成果は、平成29年7月から開催する当館の特別展示においても発表する予定である。自然史博物館ではこれまで動植物や岩石鉱物など、主に「物質」を表現する資料の収集・保存・活用を行ってきた。これに対して地層は「物質」であるだけではなく「現象」をも表現しているため、地層の標本化を通して地球の「現象」を標本化することができる。地層は単純に収集・保存することが難しいが、「地層剥ぎ取り」という技法を用いると、地層の表面を原状のまま剥がし取って実物標本化でき、学術研究をはじめ展示や普及活動等を通して広く社会に還元できる。地層剥ぎ取り技法を用いて地球の「現象」を実物標本化し、また博物館資料としての位置付けを明確化するための調査研究を行うことで、博物館資料の持つ新たな可能性を提示した。(1)『地球の「現象」の実物標本化の実践と、それを用いた展示や普及活動の試行』については、那須塩原市の湖成堆積物の剥ぎ取り実践を行うとともに、小学生向け授業・教員向け講座・大学生向け講義における地層剥ぎ取り標本の観察や製作、普及的著作の発表などを通して、地層剥ぎ取りに関する普及活動を試行にとどまらず十分に達成できた。(2)『地層剥ぎ取り標本の博物館資料としての位置付け』についても、他館への調査を通して情報を整理することができており、おおむね順調に進展している。(3)平成27年度に予定していた『地層剥ぎ取り標本に関する知的情報の共有化』についても、博物館等における地層剥ぎ取り標本の収集とその意義について論文を執筆(受理済)するなど、予定に先んじて研究を進めることができた。(1)地球の「現象」の実物標本化の実践と、地層剥ぎ取り標本に関する知的情報の共有化平成27年度に引き続き、地球の「現象」の実物標本化を実践し、地球「現象」をあらわす地層の剥ぎ取り標本を収集する。また普及的著作の執筆や、博物館関係者や教育関係者等を対象とした地層剥ぎ取り講習会の開催などを通して、標本に対する理解を深めてもらう。(2)展示や普及活動の実践を通じた、「現象」を表現する新たな博物館資料としての発信地層によって可視化された地球表層の「現象」について広く一般に知ってもらうため、平成2527年度に収集した標本を用いて展示や普及活動の実践(当館における企画展示や、貸し出しを行うための「地層剥ぎ取り」標本キットの整備等)を行う。標本の「見せ方」にも工夫を凝らして地層から読み取れる現象を伝え、「物質」だけでなく「現象」を表現する新たな博物館資料として広く一般に発信し、博物館資料の意義と魅力を十分に伝える。(3)成果の公表と、博物館資料の新たな可能性の提示これまで「物質」としてしか存在してこなかった博物館資料に「現象」という新たな視点や側面が加えられたこと、また地層剥ぎ取り標本が博物館資料として明確に位置付けられたことを取りまとめて学会発表等を行い、また論文やインターネット等を通じて公表する。博物館資料が持つ新たな可能性を示すことができたことを全国の博物館関係者、教員、教育関係者等に発信して周知し、博物館資料を核とした博物館活動の更なる活発化へとつなげる。博物館学、地学教育、堆積学、地球化学(1)地球の「現象」の実物標本化の実践と、地層剥ぎ取り標本に関する知的情報の共有化
細胞増殖シグナルによるストレス応答遺伝子の発現制御機構

我々は、c-Mybとp53が直接相互作用する事を見い出し、c-MybのDNA結合ドメインとp53の4量体結合ドメインが相互作用する事、p53はc-Mybによる転写の活性化を阻害する事などを明らかにした。さらに、293T細胞及びMolt4細胞抽出液を用いた免疫沈降実験から両者はin vivoにおいても結合する事が分った。さらに、ゲルシフト法を用いた解析から、p53はc-MybのDNAへの結合を阻害する事が分った。また、ルシフェラーゼレポターアッセイからc-Mybはp53による転写の活性化を阻害する事も分った。さらに、野生型及びp53欠損マウス由来MEFを用いたコロニーアッセイからp53はc-Mybによるトランスフォーメーションを抑制する事が分った。また、マウスM1細胞を用いた実験から、c-Mybによる細胞増殖の維持をp53が抑制する事も分った。c-Mybとp53が直接相互作用する事は、サイクリンキナーゼの阻害に加えて、p53による新たな細胞周期制御機構の存在が示唆される。今回我々は、c-Mybとp53が直接相互作用する事を見い出した。GST融合タンパク質を用いたin vitro結合実験から、c-MybのDNA結合ドメインとp53の4量体結合ドメインが相互作用する事が分った。また、293T細胞及びMolt4細胞抽出液を用いた免疫沈降実験から両者はin vivoにおいても結合する事が分った。さらにルシフェラーゼレポーターアッセイから、p53はc-Mybによる転写の活性化を阻害する事が分った。ゲルシフト法を用いた解析から、p53はc-MybのDNAへの結合を阻害する事も分った。c-Mybとp53が直接相互作用する事は、サイクリンキナーゼの阻害に加えて、p53による新たな細胞周期制御機構が存在を示唆しており、その生理的意義について解析を行いたいと考えている。
莢膜細胞特異的マイクロRNAの機能解析:卵胞の転写後調節とPCOSでの役割解明

卵胞莢膜細胞のmicroRNA(miRNA)の発現と機能を解析する目的で、マウス莢膜幹細胞および分化誘導した莢膜細胞について、miRNAの発現量を比較解析しました。分化後に発現が上昇した30個のmiRNAと、減少した9個のmiRNAを見出しました。パスウェイ解析から、これらのmiRNAは、遺伝子疾患、生殖系疾患、発生、増殖、細胞周期等に関与する可能性が示唆されました。また、miRNAを用いた診断ツール開発のための基盤解析として、多嚢胞性卵巣症候群症例のmiRNA解析を行いました。本研究は、microRNA(miRNA)が卵胞莢膜細胞の機能制御を通して、卵胞成熟と排卵の調節の仕組みにどのように関わるのか、分子レベルでの機能解明を目指すとともに、多嚢胞性卵巣症候群の分子病態におけるmiRNAの関わり解明と臨床応用(新規バイオマーカー等)のための基盤研究を目指し研究を開始しました。莢膜細胞のmiRNAの発現プロファイル解析:マウス新生仔卵巣より莢膜細胞、莢膜幹細胞の分離を試みましたが、培養に必要な十分な細胞数を得るこが困難をきわめ、分離方法の検討の必要性が課題として残りました。卵胞莢膜細胞は卵巣内において非常に少量の細胞集団であり、卵胞莢膜細胞のmiRNA発現プロファイル解析を行うために、レーザーマイクロダイセクション法により卵巣組織標本切片から莢膜細胞層を回収、RNAを抽出し、プロファイル解析を行うことを試みました。先ず、レーザーマイクロダイセクション法により回収したサンプルから、安定してRNAを抽出し、miRNAの発現をreal-time PCRで検出できるよう、胎盤および卵巣組織標本を用いて詳細な条件検討を行いました。この検討により、少量の切片回収量であっても、RNA抽出前処理として行うproteinaseK処理を12時間行うことにより、安定してmiRNA発現を検出することが可能であること、また、内因性のコントロールとして、MIR16、U6、U44等が有効であることを明らかにしました。さらに、パラフィン包埋した卵巣標本を用いて、レーザーマイクロダイセクション解析を進めています。本研究は、microRNA(miRNA)が卵胞莢膜細胞の機能制御を通して、卵胞成熟と排卵の調節の仕組みにどのように関わるのか、分子レベルでの機能解明を目指すとともに、多嚢胞性卵巣症候群の分子病態におけるmiRNAの関わり解明と臨床応用(新規バイオマーカー等)のための基盤研究を目的に研究を行いました。1)莢膜細胞のmiRNAの発現プロファイル解析:独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター遺伝工学基盤技術室・小倉淳郎室長の協力を得て、マウス新生仔卵巣より葵膜幹細胞の分離および培養に成功しました。莢膜の分化に関与すると考えられる4種類の条件下[1.GSM(Germline Stem cell Medium)-K(無血清培地)、2.GSM-S(血清培地)、3.GSM-SL(血清培地+LH)、4,GSM-SLC(血清培地+LH+顆粒膜細胞のコンディション培地)]で培養し、莢膜幹細胞からの莢膜細胞への分化に伴うmiRNAの発現プロファイル解析を進めました。GSM-SLCによるステロイド産生細胞への分化誘導の再現性が安定せず、詳細な条件検討も併せ行いました。2)miRNAの診断ツールとしての開発:多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)サンプル採取とサンプル調整を進めました。若年性子宮体癌(PCOSは子宮体癌のリスク因子)の中でPCOSまたはPCO-likeの診断を受けた手術症例、子官体癌および子宮頚癌の中から正常卵巣の手術症例を選択し、H&E標本を作製、デジタル画像化し、黄膜の形態解析を行いました。この形態解析により莢膜細胞層を確認し、十分にレーザーマイクロダイセクションで回収可能であることが明らかとなりました。現在、レーザーマイクロダイセクションにて回収し、miRNA発現解析用のRNA抽出(サンプル調整)を進めました。本研究は、microRNA(miRNA)が卵胞黄膜細胞の機能制御を通して、卵胞成熟と排卵の調節の仕組みにどのように関わるのか、分子レベルでの機能解明を目指すとともに、多嚢胞性卵巣症候群の分子病態におけるmiRNAの関わり解明と臨床応用(新規バイオマーカー等)のための基盤研究を目的に研究を行いました。1)黄膜細胞のmiRNAの発現プロファイル解析:昨年に引き続き、新生仔マウス卵巣から分離培養した莢膜幹細胞およびin vitro分化誘導した莢膜細胞について、細胞からRNAを抽出し、real-timePCRに基づくTaqMan miRNA Arrayを用いてmiRNA発現プロファイリングを行いました。さらに、幹細胞と分化細胞で発現量に差が認められたmiRNAについてパスウェイ解析(Ingenuity Pathways Analysis)を行いました。miRNAアレイ解析により、莢膜幹細胞と分化後の細胞のmiRNA発現量を比較し、分化後に増加した30個のmiRNAと、減少した9個のmiRNAを見出しました。パスウェイ解析からこれらのmiRNAは、遺伝子疾患、生殖系疾患、発生、増殖、細胞周期等に関与する可能性が示唆されました。

2)miRNAの診断ツールとしての開発:昨年度に引き続き、多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)サンプルからレーザーマイクロダイセクションで黄膜細胞層、および顆粒膜細胞層の回収を進めました。回収したサンプルのmiRNA発現解析にあたり、微量のRNA抽出およびその濃度測定を正確に行うことはmiRNAの定量発現解析には不可欠であり、種々の条件を検討し、RNA抽出用試薬のRNA含有層(水相)へのコンタミを最小に抑えることが重要であることを見出し、サンプル調整のプロトコール開発に成功しました。このプロトコールを用いて、臨床サンプルでのmiRNA発現解析を進めました。
アミノ-カルボニル反応を利用した食品中のトリプシン・インヒビターの不活性化

各種食品に含まれるトリプシン・インヒビターの不活性化をアミノ-カルボニル(A-C)反応を用いて低減化することを目的とし、鳥類卵の卵白の主要インヒビターであるオボムコイドと大豆Kuniz型インヒビター(KSTI)とBowman-Birk型インヒビター(BBI)の阻害活性の抑制を試み、次の成果を得た。1.ニワトリオボムコイド(COM)の阻害部位はアルギニン残基、ウズラオボムコイド(QOM)の阻害性部位はリジン残基である。糖とオボムコイドの混合乾燥粉末を50°C,65%の相対湿度で一定期間貯蔵し、各貯蔵期間によるリジンおよびアルギニン残基の損傷量と、COMおよびQOMのトリプシン阻害活性の変化を比較検討した。QOMのトリプシン阻害活性はグルコースとの短期間の貯蔵で急激に低下、遊離アミノ基の減少傾向とよく対応した。COMのトリプシン阻害活性の低下傾向は遊離グアニジル基残存率と対応した。グルコースとマルトースおよびCOMとQOMでは、A-C反応の進行が異なった。2.BBIは大豆粉末から精製、KSTIも精製して用いた。KSTIおよびBBIとグルコースの混合乾燥粉末を上記同様の条件下で貯蔵して、糖付与インヒビターを得た。BBIのトリプシン阻害活性はグルコースとの短期間の貯蔵により急激に低下し、8日間貯蔵で阻害活性を完全に抑制できた。この変化はBBIのトリプシン阻害活性部位である遊離アミノ基の減少傾向と極めてよく対応した。KSTIのトリプシン阻害活性は緩やかに減少し、この傾向はKSTIのトリプシン阻害活性部位である遊離グアニジル基の減少とよく一致した。BBIとKSTI混合物をグルコースと反応させた場合もトリプシン阻害活性は貯蔵15日間で完全に抑制することができた。大豆粉末にグルコースを反応させた場合も同様の結果を得た。各種食品に含まれるトリプシン・インヒビターの不活性化をアミノ-カルボニル(A-C)反応を用いて低減化する試みとして、本年度は、鶏卵白の主要トリプシン・インヒビターであるオボムコイドと大豆のトリプシン・インヒビター(STI)を用いてトリプシン阻害活性の抑制を試み、次のような成果を得た。1.ニワトリのオボムコイド(C-OM)の阻害部位はアルギニン残基、ウズラのオボムコイド(Q-OM)の阻害活性部位はリジン残基である。そこで糖とオボムコイドの混合乾燥粉末を50°C,65%の相対湿度のもとで一定期間貯蔵して、各貯蔵期間によるリジンおよびアルギニン残基の損傷量を化学的に測定し、C-OMおよびQ-OMのトリプシン阻害活性の変化と比較検討した。Q-OMのトリプシン阻害活性はグルコースとの短時間の貯蔵により急激に低下し、その変化は遊離アミノ基の減少傾向とよく対応した。一方、C-OMのトリプシン阻害活性の低下はQ-OMよりも著しく遅れ、10日貯蔵後も50%以上残存した。糖の種類る反応性を比較すると、ガラクトースの場合にはグルコース同様、C-OMの阻害活性低下が著しく、マルトース系では阻害活性の低下が全く認められなかった。このように、適当な糖、あるいは反応条件を選ぶことにより、リジン型およびアルギニン型、いずれのトリプシン・インヒビターもA-C反応により不活性化できることが明らかとなった。アルギニン残基が阻害活性部位であるSTIとグルコース混合乾燥粉末を上記同様に貯蔵し、A-C反応生成物を得た。

1日貯蔵したSTI-gluの遊離アミノ基は約50%に減少、貯蔵15日で約10%に減少した。STI-gluの阻害活性は貯蔵2日目から減少し始め、貯蔵15日になるとその阻害活性は約60%に減少した。この傾向は遊離アルギニン残基の減少傾向とよく一致した。また、加熱処理を施すことによって阻害活性を更に低下させ得た。各種食品に含まれるトリプシン・インヒビターの不活性化をアミノ-カルボニル(A-C)反応を用いて低減化する試みとして、本年度は、大豆のBowman-Birkインヒビター(BBI)およびKunitzトリプシン・インヒビター(KTI)をそれぞれ精製・純品としてトリプシン阻害活性の抑制を試み、次のような成果を得た。1.大豆粉末空60%EtOH、次いでアセトンでBBIを抽出し、CM-cellurofineで分画、トリプシン阻害およびキモトリプシン阻害画分を得た。純度をペプチド系SDS-PAGEで確認した。得られてBBIとグルコースの混合乾燥粉末を50°C,65%の相対湿度のもとで一定期間貯蔵して、各貯蔵して、各貯蔵期間によるリジンおよびアルギニン残基の損傷量を化学的に測定し、BBIのトリプシン阻害活性の変化と比較検討した。BBIのトリプシン阻害活性はグルコースとの短期間の貯蔵により急激に低下し、1日貯蔵で阻害活性は50%に減少し、8日貯蔵で阻害活性を完全に抑制できた。この変化はBBIのトリプシン阻害活性部位であるリジン側鎖(遊離アミノ基)の減少傾向と極めてよく対応した。BBI-グルコース複合体は、貯蔵4日目以降二量体の生成、蛍光物質の生成が認められたものの、褐変化は大きく進まなかった。トリプシン・インヒビター(Sigma製Type I)からSephadex G-75を用いてKTIを精製した。KTIとグルコース凍結乾燥混合物を上記と同様の条件下で貯蔵してアミノ-カルボニル反応生成物を調製した。STIのトリプシン阻害活性は緩やかに減少し、10日貯蔵で阻害活性は約60%抑制された。この傾向はKTIのトリプシン阻害活性部位であるアルギニン側鎖(グアニジル基)の減少とよく一致した。また、BBIとKTI混合物をグルコースと反応させた場合にも両者のトリプシン阻害活性は貯蔵15日で80%以上抑制することができた。
ミクロオートラジオグラフィーによる心不全時のカテコールアミンの細胞内動態の検討

今期の実験目標は、前年度の予備実験の結果よりカルベジロール2mg/Kg/dayの少量をTO2ハムスターへ16週間投与した(C群)、上記経口摂取をしないTO2ハムスター(T群)および対象としてF1Bハムスター(F群)の3群において23週に下記を検討した。(1)血中の交感神経活性を示す(Adr), (Norado), (Dopa)の測定、(2)左室心筋重量/体重比,(3)病理所見より心筋総面積、総繊維化面積、心筋繊維化率を計算する。(4)各群においてクロロホルム吸入麻酔およびペントバルビタール40mg/Kgによる腹腔麻酔後、大腿静脈を確保し、^<125>I-MIBG 300μCiを経静脈的に投与した。4時間後に堵殺し、心筋においてミクロARGを行った。(4)心臓内^<125>I-MIBG分布を観察する目的の電子顕微鏡によるARG作製するための技術的な問題を解決できないため、超薄切片による光顕ARGの検討を行った。凍結包埋用クリオスタットで3-5μm厚の超薄切片を作製し、stumpf法にて乳剤塗布済みスライドグラスに切片を作製し、(a)クロム酸、(b)ホルマリン&メタノール、(c)無固定の3種類の光顕ARGを作製して、心筋内の^<125>I-MIBG分布を観察した。、(a)乳剤銀粒子0.26μmに対して切片厚の限界が3-5μm厚のため局在は不明であった。(b)(c)乳剤によるアーチファクトが多く評価は困難であった。以上より心筋症ハムスターに対してのβブロッカーであるカルベジロールの投与は、心筋繊維化を防止することが病理所見より示された。しかし、光顕ARGによる心臓内^<125>I-MIBG分布は困難と考えられた。今期実験目標は、^<123>I-MIBGの静脈内投与4時間後までピンホールコリメーターにより心筋の交感神経の動態を観察し、^<125>I-MIBGによる心筋のミクロオートラジオグラフィー(ミクロARG)検査を行うのに(1)^<125>I-MIBGの最適な投与量(2)^<125>I-MIBG心臓固定法(3)^<125>I-MIBG投与後の最適な撮像時間等の基本的な3項目において検討を要する。(1,2)8週令のシリアンハムスターにおいて^<125>I-MIBG 300μCiおよび30μCiを経静脈的に投与し、4時間後凍結法により心臓固定した。固定に当り、6種類の固定液を検討することにより無固定材料に対する固定後のアイソトープ残存率は5から90%と固定液によりアイソトープ残存率に差を認めた。また、^<125>I-MIBG投与量において心臓アイソトープ残存率に差を認めなかった。(2)7週令のF1bおよびTO2心筋症ハムスターF1bおよび正常群(F),心不全群(N)およびβブロッカー療法(カルベジロール:2mg/Kg/day)群(C)の3群のハムスターにおいて^<123>I-MIBG 500μCi投与後,30分後の心臓/縦隔カウント比(H/M)2.93±0.32.37±0.1および3.07±0.34時間後3.0±0.3 2.23±0.2および2.19±0.3であった。F群は、時間にかかわらずアイソトープの心筋への取り込みを良好に認めたが、C群は30分のみであり、N群は30分以降アイソトープの心筋取り込み障害を認めた。(1)^<125>I-MIBGの最適な投与量は、高投与量を必要とせず、30μCiの経静脈投与で十分であった。(2)^<125>I-MIBG心臓固定法においてアイソトープ残存率が多すぎてもアイソトープの局在検証は困となるため、ミクロARGと組織所見との検証中である。また、ミクロ組織を検証することにより凍結法では、組織像が乱れるため包埋法を用いる。(3)交感神経障害およびカルベジロールの交感神経節における効果を検証するために^<123>I-MIBG投与30分後のイメージにおいては正常群と心不全群の^<123>I-MIBGの取り込みの相違を検証することが可能であるが、心不全群におけるカルベジロール効果判定をすることは困難と考えられ、N群およびC群の^<123>I-MIBG取り込みに差を認める4時間後のイメージが有用と考えられた。今期の実験目標は、カルベジロール2mgおよび20mg/Kg/day投与による(1)心筋重量/体重比,(2)血中の心筋障害マーカーとしてCPK,(3)心筋および血中交感神経活性を示すノルエピネフリン(Adr),ノルアドレナリン(Norado),ドーパミン(Dopa)の測定および(4)21週令に^<125>I-MIBGを経静脈的に投与し,4時間後に堵殺後心筋でマクロオートラジオグラフィーを行い、検討した。(4)21週令の4群において,^<125>I-MIBGを経静脈的に投与し,4時間後に堵殺,心筋における^<125>I-