hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイアル抽出法の開発及び微量分析への応用

クロマトグラフィー用新規試料前処理法であるバイアル抽出法を開発した。本法は、バイアルの内面にポリジメチルシロキサン(PDMS)などの抽出媒体をコーティングし、試料を添加することで、目的成分を効率的に抽出する手法である。本法の開発にあたり、バイアルの形状及び抽出媒体の膜厚を最適化した。また、抽出媒体として、PDMS以外にも、フェニル基を含有するPDMS、ポリメタクリレート、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体などを検討した。また、開発した手法を用いて、環境試料中の微量化学物質の測定として、水系試料中のビスフェノールAの高感度測定に応用した。新規前処理法であるバイアル抽出法のデバイスの開発を行った。本年度は、バイアルにコーティングする抽出剤(ポリジメチルシロキサン:PDMS)の膜厚及び抽出デバイスの形状の最適化を検討した。バイアルにコーティングされる抽出媒体の膜厚が抽出効率に影響を与えるため、最適化を検討した。50500μmの膜厚を検討した結果、膜厚を増加させると、回収率も増加する傾向が見られた。この結果は、膜厚が増加することよりも、抽出媒体の量が増加され、高い回収率が得られると推察された。一方、膜厚を増加させると、平衡化までの時間(抽出時間)が増大する傾向も観察された。この結果は、膜厚が増加すると、分析対象物質がポリマーの内部まで移行するのに、相応の時間を要することが考えられた。これらの結果ら、高い回収率により高感度な測定を目指す場合、多量の抽出媒体を用い、前処理時間を短くし、ハイスループットな測定を目指す場合は、100μm以下の膜厚が好ましいことが示唆された。バイアル抽出デバイスの形状を検討した結果、抽出媒体と試料の接触面積が大きいものが、短時間で高い回収率を示した。また、内部が逆円錐状のバイアルの内面をコーティングすることで、HPLC用のオートサンプラーでの自動分析も可能であった。以上の結果から、抽出媒体は、100μm以下の膜厚で、多量の抽出媒体を用いて、試料との接触面積が広い形状の抽出デバイスが最適であることが確認された。本年度は、バイアル抽出法に適用できる抽出媒体として、様々なポリマーの合成を試みた。実際には、極性化合物の抽出をターゲットとして、フェニル基を含有するポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリメタクリレート、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体、高密度PDMSなどを検討した。フェニル基を含有したPDMSは、ガラス面へのコーティングは良好であったが、ポリマー自体の強度に問題があり、今後は、高密度PDMSにフェニル基を導入することで、問題の克服が可能であると示唆された。これまでに開発じたバイアル抽出法を用いて、環境試料中の分析対象物質の高感度測定法を検討した。実際には、水試料中のビスフェノールA測定に応用した。ビスフェノールAは、フェノール性の水酸基を有しているため、そのままでは極性が高く良好な抽出が行えないため、無水酢酸を用いたin situ誘導体化法を試みた。また、抽出した分析対象物質は、有機溶媒(メタノール)で逆抽出し、大量注入-GC/MSにより測定した。バイアル抽出法の抽出時間及び逆抽出時間は、それぞれ15分及び10分で、ほぼ一定のレスポンスが得られた。既存の方法であるスターバー抽出法(SBSE)では、抽出時間及び逆抽出時間は、60分及び15分であったため、前処理時間を1/4に短縮することができた。また、本法の検出下限(LOD)は、5ng/mLであり、誘導体化を行わない場合と比較して約100倍の高感度化が達成された。以上の結果から、本法が環境分析にも応用可能であることが示された。本研究で開発されたバイアル抽出法は、半自動化が可能であり、簡便に効率よく分析対象物質を抽出する手法であり、様々な分析に応用できると期待される。
国語調査委員会の日本語学史的研究

1.国語調査委員会の日本語学史的検討前年度に検討を行った国語調査委員会編纂事業のうち、特に明治40(1907)年刊行『送仮名法』の成立に至るまでの送り仮名法制定経緯について、文法研究との関係から検討を試みた。具体的な成果として、第一に、従来あまり明確でなかった送り仮名法の系統について、おおよその流れが示された。このことにより、国語調査委員会編の『送仮名法』が、送り仮名法における整理統合の結果であることが改めて確認された。第二に、国語調査委員会編の『送仮名法』が、大槻・芳賀の文法学説に依拠して編纂されていることが示された。第三に、国語教育における送り仮名法については、完璧に統一されていたわけではなくゆれも生じており、あえて問題点を避ける傾向にあった可能性について言及した。2.抄出すべき報告書のデータ作成上記『送仮名法』について、全文をテキストファイルとしてコンピュータ入力の作業を実施した。また、国語調査委員会全体の流れを把握する目的から、明治後期国語施策の簡易年表を作成した。かかる成果については、将来ホームページ等での公開を可能にするべく、インターネットに関する大学ネットワーク管理機関と調整中である。1.国語調査委員会報告書一群に対する書誌的調査国語調査委員会が設置された明治35年から大正10年の間に編纂された、『国語国字改良論説年表』(明治37年)、『片仮名・平仮名読ミ書キノ難易ニ関スル実験報告』(同年)、『方言採集簿』(同年)、『音韻分布図』・『音韻調査報告書』(明治38年)、『口語法調査報告書』・『口語法分布図』(明治39・40年)、『送仮名法』(明治40年)、『漢字要覧』(明治41年)、『口語体書簡文ニ関スル調査報告』(明治44年)、『疑問仮名遣』(明治45年)、『口語法』(大正5年)、『口語法別記』(大正6年)等の報告書に対し成立経過や錯簡、校勘等の書誌的調査を行った。なお、明治期刊行物に顕著な刷別の異同等にも配慮するべく、東京大学附属図書館を始めとする初版所蔵図書館の現状調査を並行する形で実施した。2.国語調査委員会委員の史的調査国語調査委員会委員・補助委員として委嘱された明治・大正期研究者に対する史的調査を行った。具体的には、今日ある程度明らかになっている芳賀矢一、加藤弘之、新村出、前島密、保科孝一、大槻文彦、大矢透、亀田次郎、山田孝雄らの事跡調査を補完すると共に、木村正辞、金沢庄三郎、藤岡勝二など、今日では国文学者、比較言語学者などといったように、断片的にしか認識されていない委員らに対する史的調査を実施した。以上、1・2の調査結果の一部をもとにして、平成13年12月8日には、奈良女子大学で開催された第69回国語語彙史研究会において「送り仮名法と国語調査委員会」と題する研究発表を行った。
全身獲得抵抗性の安定化に関わるカルモジュリンの解析

植物の全身獲得抵抗性はアブシジン酸を介する環境ストレス応答により抑制される。そこで、全身獲得抵抗性誘導時に環境ストレスの影響を受けるカルモジュリンの機能を解析した。SAR誘導時のカルモジュリン遺伝子の発現やカルモジュリン欠損株や過剰発現株における全身獲得抵抗性の誘導および環境ストレス応答性遺伝子の発現等を解析した結果、カルモジュリンが全身獲得抵抗性誘導経路の上流で機能していることが示唆された。植物-病原菌の相互作用における植物細胞内カルシウム応答は、サリチル酸を介する植物免疫(systemic acquired resistance, SAR)の活性化に必須の初期現象である。申請者らは、アブシジン酸を介する環境ストレス応答がSARの誘導を抑制するという現象を見出した。シロイヌナズナのマイクロアレイ解析の結果、カルシウムシグナル伝達に機能するカルモジュリンの一部の発現がSAR誘導時に特異的に誘導され、アブシジン酸との共処理により減少したことから、これらがSAR誘導とアブシジン酸を介する環境ストレス応答のクロストークに機能していることが示唆された。そこで本研究では、SAR誘導時に発現するカルモジュリンに焦点をあてて、アブシジン酸を介する環境ストレス応答とSAR誘導のクロストークにおける機能を明らかにすることを目的とした。まず、本年度はシロイヌナズナの変異株の単離、過剰発現株の作製等、機能解析に必要な遺伝子組み換え植物の作製を中心に研究を進めてきた。また、カルモジュリン遺伝子の発現誘導をリアルタイムPCRで解析した結果、SAR誘導により30分-2時間で一過的な発現が誘導されるが、48時間以降に再度発現が誘導された。SARのシグナルが伝達されないnpr1変異株でも短時間での発現は認められたが、長時間での発現誘導は認められなかった。この結果から、カルモジュリン遺伝子の発現はNPR非依存的な短時間での誘導とNPR1依存的な長時間での誘導の2段階の制御により発現を制御されている可能性が示唆された。来年度は変異株や過剰発現株を用いて、SAR誘導におけるカルモジュリンの機能解析等を進め、クロストークにおける機能の重要性を明らかにする。植物の全身獲得抵抗性(systemic acquired resistance,SAR)は病原体に対する植物独自の自己防御機構である。申請者はSAR誘導がアブシジン酸を介する環境ストレス応答により抑制されることを明らかにした。そこで本研究では、SAR誘導と環境ストレス応答のクロストークに機能する因子を見出すことを目的とした。マイクロアレイ解析の結果から、細胞内カルシウムシグナル伝達に機能するカルモジュリン(CaM)およびCaM様タンパク質(CML)のうち、SAR誘導性で、かつ、アブシジン酸シグナル感受性のCaM/CMLを見出した。昨年度はCAM/CML遺伝子の発現解析を中心に研究を進めて来たが、本年度は、昨年度から準備してきたCaM/CML遺伝子欠損株におけるSAR誘導剤の病害抵抗性誘導効果を検証した。その結果、CaM/CML遺伝子を単独で欠損させた株では、野生株に比べてわずかにSAR誘導能が劣る株もあったが、全体的にSAR誘導におよぼす遺伝子欠損の影響が少ないことを明らかにした。現在、CAM/CML多重変異株を作製しており、複数のCaM/CML遺伝子がSAR誘導に関与している可能性について検証する予定である。また、本年度ではCaM/CML遺伝子過剰発現株(T2)の解析を進め、これら過剰発現株ではSARマーカー遺伝子の発現誘導が促進され、さらに病害抵抗性も増強されていることが示された。この結果から、本研究で解析しているCaM/CMLはSAR誘導シグナル伝達を正に制御していることが示された。植物の全身獲得抵抗性(systemic acquired resistance, SAR)は植物独自の病原体に対する自己防御機構である。本研究では、SAR誘導と環境ストレス応答のクロストークに機能する因子を見出すことを目的として、マイクロアレイ解析の結果から、細胞内カルシウムシグナル伝達に機能するカルモジュリン(CaM)およびCaM様タンパク質(CML)のうち、SAR誘導性で、かつ、アブシジン酸シグナル感受性のCaM/CMLを見出した。本年度はカリフラワーモザイクウイルス35SプロモーターでCaM遺伝子を過剰発現させた植物について、病害抵抗性、遺伝子発現等を比較し、CaMが過剰発現したことによる病害抵抗性に及ぼす影響を解析した。CAM遺伝子の発現レベルが約10倍から120倍異なるT2のCAM遺伝子過剰発現株(CAMox)を3ライン用いて、病原菌接種試験による病害抵抗性、抵抗性関連遺伝子の発現、病害抵抗性に関連する植物ホルモン量を測定した。発現レベルが約10倍のCAMoxでは、抵抗性関連遺伝子の発現、植物ホルモン量に変化は認められなかったが、葉での病原菌増殖が抑制されたことから、病害抵抗性の増強効果が認められた。発現レベルが120倍のCAMoxでは、病害抵抗性の増強、抵抗性関連遺伝子の発現、およびサリチル酸の蓄積量の増加が顕著に認められた。

これらの結果から、CAMがSAR誘導経路の上流に機能している可能性が示唆された。また、本年度はY2H法によりCaM相互作用因子の探索を試みたが、現段階で相互作用因子は得られていない。22年度に取りよせた遺伝子欠損変異株のT-DNA挿入位置が情報と異なっており、変異体の選抜に時間を要してしまったが、本年度はこれら変異株における生理学的な解析も行なうことができた。また、多重欠損変異株も最終確認の段階まで来ている。過剰発現株も一部を残して完成しており、遺伝子発現レベルの解析、および病害抵抗性試験等を進めている。酵母Two-Hybrid法の準備も整った。植物研究に必須の遺伝子組換えをした実験材料がおおむね作製出来たので、来年度はこれらを用いて成果をまとめていく予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度は、これまでに準備してきた遺伝子組換え植物等を利用して、SARシグナル伝達経路におけるCAM/CMLの機能をより明確にしていく。具体的にはCaM/CMLの細胞内標的因子を酵母Two-hybrid法により探索し、アブシジン酸シグナルの活性化で遺伝子発現が抑制されるCaM/CMLがどのような因子に影響をあたえているのかを明らかにしていく。また、CaM/CML遺伝子発現誘導のシグナル伝達経路を明らかにするために、サリチル酸生合成欠損株sid2やeds5等にSAR誘導剤を処理し、CaM/CML遺伝子の発現を解析する予定である。これらの成果を24年度にまとめて論文を出す。
腫瘍壊死因子(TNF-α)による神経細胞死誘導とその分子制御機構

腫瘍壊死因子(TNFα)による脳虚血時における神経細胞死誘導の機能的意義は不明の点が多い.本研究は,TNFαの神経細胞死誘導とその細胞死の機構を解明することを目的とし,TNFαおよびレセプターの一過性局所脳虚血(tMCAO)時における局在をタンパク,遺伝子レベルで調べた.またTNFα遺伝子欠損(TNF KO)マウスを用いてtMCAO後の脳梗塞の比較および神経細胞死誘導機構を形態学的,生化学的に明らかにした.さらにIL-1とTNF-αに共通し下流域に存在する細胞接着因子(intercellular adhesion molecule-1;ICAM-1)に関してその分子機構の詳細を検討した.tMCAO後,TNFαの遺伝子発現の上昇は脳虚血中と再潅流6時間以降の2相性に見られた.その発現細胞は主に神経細胞であり,わずかにマイクログリアおよびオリゴデンドログリアにも観察された.一方,TNF receptor Iは早期では主に神経細胞に発現するが,時間の経過に伴いアストログリアの陽性比率が増加した.TNF KOマウスは有意に虚血性神経細胞死を抑制した.TNFαは虚血時に産生され神経細胞死誘導作用のあることが明らかとなった.TNFαKOはカスパーゼ活性の低下やアポトーシスのマーカーであるTUNEL陽性細胞の減少が認められた.さらにICAM-1は脳虚血後48時間目までは脳梗塞内の血管内皮細胞に発現されるが,48時間以降,血管に加えアストログリアに強く発現した.血管性ICAM-1はIL-1RIの発現と一致し,虚血後期発現アストロサイトのICAM-1はTNFRIと共存し,それぞれ異なる時期に異なる細胞で制御していることを示した.炎症性サイトカインによる神経細胞死誘導の機能的意義については不明の点が多い.我々はinterleukin-1(IL-1)およびtumor necrosis factor α(TNFα)の神経細胞死誘導とその細胞死の機構を解明することを目的としてそれぞれのサイトカインおよびそのレセプターの一過性局所脳虚血(tMCAO)時による局在をタンパク,遺伝子レベルで調べた.さらに,遺伝子欠損マウスを用いて脳虚血実験を行い脳梗塞の比較および神経細胞死誘導の機構を機能形態学的に明らかにした.tMCAO後,IL-1βの遺伝子発現は6時間後に上昇し,タンパクは24時間後よりマイクログリア/マクロファージに一致して免疫陽性細胞が観察された.一方,IL-1 receptorは神経細胞と血管内皮で陽性細胞が観察された.TNFαの遺伝子発現は再潅流直後と24時間以降の2相性に見られた.その発現細胞は主に神経細胞であり,わずかにマイクログリアに陽性反応がみられた.一方,TNF receptorは早期では主に神経細胞に発現するが,時間の経過に伴いアストログリアの陽性比率が増加した.それぞれのKOマウスは有意に虚血性神経細胞死を抑制した.IL-1およびTNFαは虚血時に産生され神経細胞死誘導作用のあることが明らかとなった.IL-1の神経細胞死誘導作用にはNOおよびO_2^-産生による酸化毒性の関与を明らかにした.TNFαKOの細胞内シグナル分子への関与は細胞死の誘導に伴い変動するものの有意な差は認められていない.これらに関する発表を学術論文および学会にて報告した.腫瘍壊死因子(TNFα)による脳虚血時における神経細胞死誘導の機能的意義は不明の点が多い.本研究は,TNFαの神経細胞死誘導とその細胞死の機構を解明することを目的とし,TNFαおよびレセプターの一過性局所脳虚血(tMCAO)時における局在をタンパク,遺伝子レベルで調べた.またTNFα遺伝子欠損(TNF KO)マウスを用いてtMCAO後の脳梗塞の比較および神経細胞死誘導機構を形態学的,生化学的に明らかにした.さらにIL-1とTNF-αに共通し下流域に存在する細胞接着因子(intercellular adhesion molecule-1;ICAM-1)に関してその分子機構の詳細を検討した.tMCAO後,TNFαの遺伝子発現の上昇は脳虚血中と再潅流6時間以降の2相性に見られた.その発現細胞は主に神経細胞であり,わずかにマイクログリアおよびオリゴデンドログリアにも観察された.一方,TNF receptor Iは早期では主に神経細胞に発現するが,時間の経過に伴いアストログリアの陽性比率が増加した.TNF KOマウスは有意に虚血性神経細胞死を抑制した.TNFαは虚血時に産生され神経細胞死誘導作用のあることが明らかとなった.TNFαKOはカスパーゼ活性の低下やアポトーシスのマーカーであるTUNEL陽性細胞の減少が認められた.さらにICAM-1は脳虚血後48時間目までは脳梗塞内の血管内皮細胞に発現されるが,48時間以降,血管に加えアストログリアに強く発現した.血管性ICAM-1はIL-1RIの発現と一致し,虚血後期発現アストロサイトのICAM-1はTNFRIと共存し,それぞれ異なる時期に異なる細胞で制御していることを示した.
内因性光信号を用いた多元脳機能イメージング法による神経活動と血流の時空間動態解析

本年度は,前年度に開発した多波長蛍光・散乱光イメージングシステムを用い,経頭蓋的にマウス大脳皮質の神経活動を反映するフラビン蛋白質由来の緑色自家蛍光と,局所血液量を反映する緑色散乱光の時空間変動を同時計測した.さらに,動物の睡眠・覚醒状態を判定するために,大脳皮質脳波と頚部筋電信号も記録した.これらの,多波長光イメージング動画像,および多チャネル生体信号を解析するためのソフトウェアツール群を開発した.脳波,蛍光,および散乱光の間で相互相関解析を行ったところ,これまでの報告と同様に,脳波と緑色蛍光の間に有意な相関が確認された.さらに,予想していたとおり,緑色蛍光と緑色散乱光が強い相関を示すことが明らかになった.フラビン蛋白質が発する自家蛍光,および,フラビンに照射される励起光も血中ヘモグロビンにより吸収されるため,局所血液量の変動が蛍光信号に混入する可能性が指摘されていた.本研究により,この効果が無視できないレベルであることを直接的に証明することができた.次に,蛍光信号から血液量変動成分を除去するため,散乱光信号を蛍光信号から減算することにより除去する方法を試みた.これにより一定の効果が得られることが明らかになった.また,蛍光および散乱光信号のコヒーレンス解析を行ったところ,蛍光信号に混入している散乱光成分の周波数帯域に偏りがあることが明らかになった.この効果を考慮することにより,血液量変動由来成分をより効果的に除去できる可能性が考えられる.そのため,現在その手法の開発を進めている.当初の計画通り,大脳皮質代謝・血液量ダイナミクスの2波長蛍光・散乱光イメージング実験を実施することができた.さらに,散乱光信号を用いて,蛍光信号から血液量変動由来成分を除去できることを示すことができたため.初年度に開発した,2波長蛍光・散乱光同時イメージング顕微鏡を用いて,マウスの大脳皮質代謝活動(フラビン蛍光)と血管活動(緑色散乱光)を経頭蓋的に計測する.現在,開発を進めているフラビン蛍光wを遮蔽する血中ヘモグロビンの時空間分布(局所血液量分布)を散乱光から推定し蛍光信号から除去するアルゴリズムを完成させることにより,神経活動と血管活動のカップリング特性を計算する.さらに,従来方法では測定できなかった,フラビン蛍光変動のアストロサイト活動由来成分を推定し,脳における神経血管カップリングにおける貢献を評価する.当該輸入物品は4月中に納品予定であり,その支払いに充てる.大脳皮質の神経細胞の代謝活性を反映するフラビン蛍光と,神経活動に伴い変化する脳局所血液量を反映する緑色散乱光を同時に計測するための多波長蛍光・散乱光イメージングシステムの開発を行った.まず,CCDの撮像タイミングで複数の光源を高速切り替え可能な多波長光源制御装置を設計・製作した.これと高速スイッチングが可能な低ノイズLED光源を組み合わせることにより,多波長照明装置を開発した.次に,蛍光および散乱光を測定するための光学系について検討した.これまで類似の顕微鏡システムが報告されているが,いずれも励起および照明光を標本の斜めから照射する方法を採用している.照明むらを低減するためには複数の光ファイバーで照射する必要があるが,神経電極を刺入するためのスペースを確保するのが難しいなど,発展的な実験を行う際の制約になっていた.本研究では対物レンズを通して照明光を導入する同軸落射照明方式を採用することにした.その場合,通常は対物レンズの上に励起光を反射し蛍光を通過させるダイクロイックミラーを設置するが,フラビン蛍光と血液量測定に最適な緑色照明光の波長が重なっているため不適と考えられた.そこで,波長選択性を持たないガラスリフレクタを採用し問題を解決した.実際にこれらの特性を満たすLED照明やフィルタを実装した光学系を立ち上げ,さらに光源の照明強度やCCDカメラの感度などの最適化を行った.開発した2波長蛍光・散乱光イメージングシステムを用い,マウス大脳皮質活動に伴う代謝活性(フラビン蛍光)および血液量変化(緑色散乱光)を計測した.その結果,期待通りのデータが得られることが確認された.本システムは,LEDの追加と制御回路の調整により多波長イメージングシステムに拡張可能である.次年度以降はこれの発展形についても検討する予定である.当初の計画通り,大脳皮質代謝・血液量ダイナミクスの2波長蛍光・散乱光イメージング顕微鏡の開発を行うとともに,動物実験による性能評価を行い,所望の性能を満たしていることが確認されているため.本年度は,前年度に開発した多波長蛍光・散乱光イメージングシステムを用い,経頭蓋的にマウス大脳皮質の神経活動を反映するフラビン蛋白質由来の緑色自家蛍光と,局所血液量を反映する緑色散乱光の時空間変動を同時計測した.さらに,動物の睡眠・覚醒状態を判定するために,大脳皮質脳波と頚部筋電信号も記録した.これらの,多波長光イメージング動画像,および多チャネル生体信号を解析するためのソフトウェアツール群を開発した.脳波,蛍光,および散乱光の間で相互相関解析を行ったところ,これまでの報告と同様に,脳波と緑色蛍光の間に有意な相関が確認された.さらに,予想していたとおり,緑色蛍光と緑色散乱光が強い相関を示すことが明らかになった.フラビン蛋白質が発する自家蛍光,および,フラビンに照射される励起光も血中ヘモグロビンにより吸収されるため,局所血液量の変動が蛍光信号に混入する可能性が指摘されていた.本研究により,この効果が無視できないレベルであることを直接的に証明することができた.次に,蛍光信号から血液量変動成分を除去するため,散乱光信号を蛍光信号から減算することにより除去する方法を試みた.

これにより一定の効果が得られることが明らかになった.また,蛍光および散乱光信号のコヒーレンス解析を行ったところ,蛍光信号に混入している散乱光成分の周波数帯域に偏りがあることが明らかになった.この効果を考慮することにより,血液量変動由来成分をより効果的に除去できる可能性が考えられる.そのため,現在その手法の開発を進めている.当初の計画通り,大脳皮質代謝・血液量ダイナミクスの2波長蛍光・散乱光イメージング実験を実施することができた.さらに,散乱光信号を用いて,蛍光信号から血液量変動由来成分を除去できることを示すことができたため.初年度に開発した,2波長蛍光・散乱光イメージング顕微鏡を用いて,マウスの大脳皮質代謝(フラビン蛍光)・血管活動(緑色散乱光)を経頭蓋的に計測する.血中ヘモグロビンはフラビン蛍光を吸収する性質があり,その効果が無視できないことから,フラビン蛍光信号から血液量変動由来の成分を除去する必要がある.2年度ではそのための信号処理アルゴリズムを開発し,正確な代謝由来成分を推定する方法を確立する.これにより,従来法では測定できなかった,フラビン蛍光変動のアストロサイロ由来成分を推定する.これにより,脳における神経血管カップリングにおけるアストロサイトの影響をモデル化し,その貢献を評価する.初年度に開発した,2波長蛍光・散乱光同時イメージング顕微鏡を用いて,マウスの大脳皮質代謝活動(フラビン蛍光)と血管活動(緑色散乱光)を経頭蓋的に計測する.現在,開発を進めているフラビン蛍光wを遮蔽する血中ヘモグロビンの時空間分布(局所血液量分布)を散乱光から推定し蛍光信号から除去するアルゴリズムを完成させることにより,神経活動と血管活動のカップリング特性を計算する.さらに,従来方法では測定できなかった,フラビン蛍光変動のアストロサイト活動由来成分を推定し,脳における神経血管カップリングにおける貢献を評価する.実験で必要な物品の一部について国内在庫がなかったため,海外から取り寄せに時間がかかり,年度内に納品・支払いができなかったため.当該輸入物品は4月中に納品予定であり,その支払いに充てる.
3次元多様体のオープンブック分解の研究

我々の先の研究で定義されたオープンブック分解の複雑度と、オープンブック分解の既に知られている不変量との比較を様々に行う中で、Alexander多項式(同じことであるが、Conway多項式)が持つ幾何的な側面が、複雑度(こちらも幾何的に定義されたものである)との関係を見出す上で有効に働くことが明らかになった。さらに、Alexander多項式を与えるところの写像類群のSiegel表現の発展物であるJohnson-Morita表現を利用して不変量を構成することで、複雑度をより精密に評価できるであろうという予測を得た。1.ファイバー曲面の村杉和分解ファイバー曲面上のarc complexから得られるオープンブック分解の複雑度と、オープンブック分解の既知の不変量であるAlexander多項式との関連を探った結果、ファイバー曲面上のarcたちの代数的交差数との密接な関連の様子を明らかにできた。つまり、ファイバー曲面上のsymplectic arc systemと呼ばれる基本的なarcたちと、オープンブック分解のmonodromy写像によるarcたちの像との間の代数的交差数をAlexander多項式の各係数から計算する方法を開発できた。先に述べた複雑度をより厳しく評価するためには、arcたちの幾何的交差数の情報を取り出す必要があり、そのためには、Alexander多項式よりも強い不変量が必要であるが、上で述べた成果から、Alexander多項式を拡張して目的の不変量へと進化させる方向性が見えてくるものと期待している。2.Stallings twistという操作、オープンブック分解と接触構造与えられたオープンブック分解が、overtwistedと呼ばれる接触構造をサポートするか否かを判定する、新しくより強い方法を構築することを目指して、Stallings twistを許容しないオープンブック分解であるが、overtwisted接触構造をサポートするものの具体例をいくつか構成した。(オープンブック分解がStallings twistを許容するならovertwisted接触構造をサポートすることは、先の研究で既に示している。)これらのオープンブック分解に共通する特徴を見出すことで、Stallings twistを持たずにovertwisted接触構造をサポートするメカニズムを捕らえることが出来ると期待している。さらに、その特徴を持つか否かにより値の変化する不変量の構築を目指す足がかりともなると考える。我々の先の研究で定義されたオープンブック分解の複雑度と、オープンブック分解の既に知られている不変量との比較を様々に行う中で、Alexander多項式(同じことであるが、Conway多項式)が持つ幾何的な側面が、幾何的に定義されている複雑度との関係を見出す上で有効に働くことが明らかになった。具体的には、オープンブック分解のファイバー曲面上の全てのアークとそのモノドロミー写像による像との成す代数的交点数の情報より、Alexander多項式の各係数を得る公式を構成した。さらに、この公式を利用して、逆にAlexander多項式の係数より、ファイバー曲面上の任意に与えられたアークとそのモノドロミー写像による像との代数的交点数を導き出す方法を得た。我々のオープンブック分解の複雑度は、ファイバー曲面上のアークとそのモノドロミー写像による像との代数的交点数ではなく、幾何的交点数により定義されるものである。よって、代数的交点数より定まるAlexander多項式の情報では、複雑度の良い評価は得られない。しかし、上記のようなAlexander多項式の幾何的側面の有効性を保存したままAlexander多項式を拡張した不変量を構成することで、我々の複雑度のより精密な評価を得ることができるという見地を本研究を通して得た。さらに、このAlexander多項式の拡張には、以下のアプローチが有効であろうとの予測も得ている。すなわち、モノドロミー写像が属するファイバー曲面上の写像類群に着目し、その写像類群の表現として最も基本的なSiegel表現からAlexander多項式が得られることを参考にしながら、Siegel表現の先にあるJohnson-Morita表現からオープンブック分解の不変量を構成しようというものである。
末梢神経老化防止に関する研究-末梢神経血流が老化に及ぼす影響-

末梢神経老化に関する機序及び病態生理を実験的及び臨床的に検討した。(1)実験的検討;SDラットの坐骨神経血流量を生後2ヶ月(2M)と24ヶ月(24M)で比較した。2Mでは24Mに比べて末梢神経血流の低下及び血管抵抗の上昇がみられた。血管収縮物質(Endothelin1,angiotenshin2,noradrenalin)に対する血管反応性は24Mは2Mに比べて低下していた。一方、糖尿病状態ではこの血管収縮物質に対する反応性は亢進していた。(2)臨床的検討;超高齢者長期臥床患者では交感神経α機能および交感神経ムスカリン機能の低下が見られたが、副交感神経障害の程度は軽度であった。しかし、副交感神経障害も合併している患者が一部で見られ、その患者には起立性低血圧症が合併していた。(3)以上の結果から、末梢神経は加齢に伴い末梢神経血流量は低下し、それに伴い、無髄神経障害が生じていることが考えられた。また、糖尿病状態は老化を促進することが知られているが、末梢神経においてはその関与は少ない可能性が示唆された。本年度は、まず水素クリアランス法を用いた末梢神経内血流測定方を確立した。微小電極の作成;直径10μのプラチウム針金をガラスで被覆し、それをさらに加熱し伸展させる事により直径を5μまで縮小させ微小電極を作製した。血流量の測定;次にラットに+20mVに帯電させ、水素を吸引させる事により全身に水素イオンを充満させた。そして坐骨神経分岐部に前述した微小電極を刺入させ水素イオン濃度が飽和状態になっている事を確認した。水素吸入を中止し、減少する水素イオン濃度の変化を連続記録した。血流量の算出;求めたデーターをコンピューターでカーブフィティングをさせ、末梢神経血流量を算出する事に成功した。以上の結果を用いて、以下の実験をさらに施行した。坐骨神経周囲の筋肉を剥離してプールを作製し、その中にリンガー液を充満させた。そしてまず基礎末梢神経血流量を測定した。次に、そのプールに種々の濃度のAngiotensinIIとeEndothelinを局所循環させて血流量の変化を測定した。今年度は生後10ヶ月の加齢ラットと加齢を促進しているとされるSTZ誘発糖尿病ラットを用いて行った。(1)加齢ラットはAngiotensinIIの10-6Mの局所循環でも、Endothelinの10-6Mの局所循環でも末梢神経内血流量を低下させたが、その程度はEndothelinの方がより強かった。(2)STZ誘発ラットでは正常対照ラットに比べてAngiotensinIIの局所循環の減少量は10-10,10-8,10-6,10-4Mいずれの濃度でも大きかった。ACE阻害剤であるcilazaprilを経口投与した所、STZ誘発ラットの末梢神経の血流は増加し、神経生理機能検査でも投与前比べて改善がみられた。平成9年度は、抗利尿ホルモン(ADH)に注目して研究を進めた。理由は以下による。(1)最近の一連の研究ではADHが記憶と深い関係があり、老年性痴呆などで著明に低下していることが報告されていること。(2)しかしながら、ADHが末梢神経に対してはどの様に働くか全く解っていないこと。(3)特に加齢によるADHに対する末梢神経内血管反応の報告がないこと。[研究の実施]生後8週のラット24匹を用いて、水素クリアランス法を用いて、左坐骨神経血流に対するADHの反応性を検討し容量反応曲線を求めた。水素クリアランス法の詳細ついては平成8年度科学研究費補助金実績報告書に記載したので、方法に関しては今回の重要項目に絞って報告する。まず、左坐骨神経血流量を水素クリアランス法で測定した。次に、ADHをリンガー液に溶解した溶液を作成、末梢神経周囲を局所環流させ、血流量の変化を測定した。ADHは10^<-20>、10^<-12>、10^<-9>、10^<-6>、10^<-3>、10^<-2>Mの濃度溶液をそれぞれ用いた。ADHは容量依存的に坐骨神経血流量を低下させ末梢神経血流減少率は10^

<-20>Mで-8.0%,10^<-12>Mで-18.1%,10^<-9>Mで-28.0%,10^<-6>Mで-38.9%、10^<-3>Mで-64.9%、10^<-2>Mで56.9%を示していた。そしてED50は3.79×10^<-6>Mであった。そこで、生後48週の加齢ラットと生後8週のラットの坐骨神経周囲に10^<-5>MのADHを局所循環させ神経血流量の変化を比較した。生後8週ラットは40.2%の末梢神経血流量がADHの局所循環の結果減少したのに対して、48週ラットは17.1%しか減少せず有意差が存在した(P<0.05;対応のないt検定)。[結論]今年度研究結果から以下の事が判明した。(1)ADHは直接的に末梢神経血管を収縮させ、その強さはカテ-コールアミンとほぼ同様の薬理効果である。(2)加齢により末梢神経内血管のADHに対する反応性は低下する。(3)以上の結果から、従来より加齢により血清ADHが上昇することは知られており、老人は脱水傾向にあるためとされてきたが、さらに末梢神経内血管の反応性の低下によるフィードバック機序も考慮する必要があり、老人痴呆の病態として、中枢神経ばかりでなく末梢神経におけるADHの反応性の低下もさらに考慮すべきであることが明らかにされた。末梢神経老化に関する機序及び病態生理を実験的及び臨床的に検討した。(1)実験的検討;SDラットの坐骨神経血流量を生後2ヶ月(2M)と24ヶ月(24M)で比較した。2Mでは24Mに比べて末梢神経血流の低下及び血管抵抗の上昇がみられた。血管収縮物質(Endothelin1,angiotenshin2,noradrenalin)に対する血管反応性は24Mは2Mに比べて低下していた。一方、糖尿病状態ではこの血管収縮物質に対する反応性は亢進していた。(2)臨床的検討;超高齢者長期臥床患者では交感神経α機能および交感神経ムスカリン機能の低下が見られたが、副交感神経障害の程度は軽度であった。しかし、副交感神経障害も合併している患者が一部で見られ、その患者には起立性低血圧症が合併していた。(3)以上の結果から、末梢神経は加齢に伴い末梢神経血流量は低下し、それに伴い、無髄神経障害が生じていることが考えられた。また、糖尿病状態は老化を促進することが知られているが、末梢神経においてはその関与は少ない可能性が示唆された。
超高速クロマトグラフィーによる迅速定量法の開発と培養制御への適用

機能改変微生物や細胞による有用生化学物質の生産が工業的課題となってきたが、その効率化のためには、培養条件の制御・最適化が重要である。従来は、測定可能な因子が温度、pH、溶存酸素濃度と基質濃度などに限られ、生産目的とする物質を経時的に追跡し、制御に利用することは不可能であった。すなわち、多くの生化学性物質はバイオアッセイによってその活性が測定されることが多く、結果を得るには日単位の時間が必要でり、また特異抗体を用いた固相法イムノアッセイによっても、半日程度はかかる現状であった。このため、新しい生化学物質の迅速測定システムが構築できれば、これを培養生産系の制御に利用して高効率生産を行うことができる。そこで超高速液体クロマトグラフィー担体の開発、抗体による生理活性物質測定手法の確立、定量限界などを明らかにして、生化学物質の迅速な測定法を確立し、これを分泌生産系の生産物を直接測定して培養生産の制御に応用した。すなわち、抗体結合担体を充填したカラムを用いる迅速免疫測定法について、直接法および新規なサンドイッチ法について検討した。植物細胞培養のような既知組成の培地を用いる系では直接法によって30分程度の短時間で培地中の生産目的物質濃度を測定することができた。この測定システムを植物細胞懸濁培養によるヒトα1-アンチトリプシンの分泌生産に適用し、α1-アンチトリプシン濃度を迅速に測定し、遺伝子発現誘導後の生産特性を明らかにすると共に、収穫時期を適切に定めることができた。さらに、従来のサンドイッチ測定法の欠点を解消した抗ペプチド抗体とペプチドによる特異的溶離に基づいた新規なサンドイッチ法を開発し、その特性と適用範囲を明らかにした。この方法は、担体に非特異的に吸着される不純物を多く含む系の場合に有用であることを示した。本年度の研究では、HPLCクロマトグラフィーカラムを用いた迅速免疫測定法について、直接法、およびサンドイッチ法によりHSAを対象物質として検討した。すなわち、直線法では抗HSA抗体をパ-フュージョンHPLC担体に固定化し、サンプル中のHSAを吸着後、溶離されてくるピークからHSA濃度を求めた。その結果、直接法は感度が比較的低く、また培養液中の不純物の影響を受けやすいことがわかった。次いで、サンプル中のHSAを吸着後、蛍光標識抗体を結合させそれを溶離、測定するサンドイッチ法を行った。このサンドイッチ法では蛍光標識抗体がカラム充填剤に非特異的に吸着され、測定結果に影響した。そこで、抗原結合時と非結合時にカラムに吸着される標識抗体量の差によって抗原濃度を測定する新しい方法を開発した。これによれば、蛍光標識抗体の非特異的吸着の影響は除去され、直接法と比べて約20倍の感度が得られ、かつ30分で目的物質の濃度が測定できるようになった。従来のELISAでは測定に十数時間を要するのに比べ、この方法によればはるかに迅速な測定が行え、培養制御などにも応用できると思われる。分泌生産系としては、酵母によるイネα-アミラーゼ、およびイネ細胞培養によるアンチトリプシンの分泌生産と培養条件の関係を検討した。後者では基質である糖の濃度によって目的物質の生産性が制御され、糖濃度を低下させることによって、目的遺伝子を発現させることができることが明らかとなった。したがって、このイネ細胞培養によるアンチトリプシン生産系は、本システムを適用して生産物濃度を測定しつつ、培養制御を行うのに適当であると考えられる。機能改変生物や細胞による有用物質の生産が工業的課題となってきたが、その効率化のためには、培養条件の制御・最適化が重要である。

従来は、測定可能な因子が温度、pH、溶存酸素濃度と基質濃度などに限られ、生産目的とする物質を経時的に追跡し、制御に利用することは不可能であった。すなわち、多くの生化学性物質はバイオアッセイによってその活性が測定されることが多く、結果を得るには日単位の時間が必要でり、また特異抗体を用いた固相法イムノアッセイによっても、半日程度はかかる現状であった。このため、新しい生化学物質の迅速測定システムが構築できれば、これを培養生産系の制御に利用して高効率生産を行うことができる。そこで超高速液体クロマトグラフィー担体の開発、抗体による生理活性物質測定手法の確立、定量限界などを明らかにして、生化学物質の迅速な測定法を確立し、これを分泌生産系の生産物を直接法および新規なサンドイッチ法について検討した。植物細胞培養のような既知組成の培地を用いる系では直接法によって30分程度の短時間で培地中の生産目的物質濃度を測定することができた。この測定システムを植物細胞懸濁培養によるヒトα1-アンチトリプシンの分泌生産に適用し、α1-アンチトプリシン濃度を迅速に測定し、遺伝子発言誘導後の生産特性を明らかにすると共に、収穫時期を適切に定めることができた。さらに、従来のサンドイッチ測定法の欠点を解消した抗ペプチド抗体とペプチドによる特異敵溶離に基づいた新規なサンドイッチ法を開発し、その特性を適用範囲を明らかにした。この方法は、担体に非特異的に吸着される不純物を多く含む系の場合に有用であることを示した。
象牙芽細胞分離培養法の樹立と象牙細管形成機構解明

象牙質はエナメル質の内側にある硬組織で、象牙芽細胞によって外来刺激に応じて一生の間添加されます。象牙芽細胞はこれまで単離培養されたという報告はなく、そのため生物学的な特徴はよくわかっていません。本研究では、象牙芽細胞に特異的に発現する分子を標的として歯髄組織から象牙芽細胞の単離を試みました。その結果、象牙芽細胞は単離できましたが、長期的な維持にはさらなる条件の検討が必要であることがわかりました。象牙芽細胞の単離により象牙質形成機序が明らかとなれば、大きな虫歯から歯髄を守る薬の開発へと繋がる可能性があり、本研究は歯科医療に大きく貢献するものと思われます。申請者はTie2を標的として生後1日目マウスの歯髄細胞より象牙芽細胞の分離培養を試みた。その結果、歯髄細胞をTie2陽性と陰性の2つの分画に分離する事に成功した。さらに、Tie2陽性分画はTie2陰性分画と比較して象牙芽細胞マーカーであるDSPP (dentin sialophosphoprotein)の発現量が高かった。以下にその詳細を示す。1)生後1日目マウスの歯髄組織を0.05% Trypsinと1.5U/ml collagenase Iにより酵素処理を行い歯髄細胞浮遊液を作製した。2)磁気細胞分離法を用いて、歯髄細胞をTie2陽性分画と陰性分画に分離した。3)Tie2陽性分画には象牙芽細胞と血管内皮細胞が含まれると考えられるため、Tie2陽性分画をさらに磁気細胞分離法によって血管内皮細胞マーカーであるCD31を標的としてTie2陽性CD31陽性分画( Tie2+CD31- )とTie2陽性CD31陰性分画( Tie2+CD31- )に分離した。4)申請者の以前の研究から、マウス歯牙免疫染色においてTie2+CD31-の細胞は象牙芽細胞のみである事が明らかになっている。すなわち、今回歯髄細胞より磁気細胞分離法で得られたTie2+CD31-分画は象牙芽細胞に富む細胞であると考えられた。そこで、real-time PCR法にて象牙芽細胞マーカーの1つとして知られるDSPPの発現量を比較したところ、Tie2+CD31-分画がTie2+CD31+分画に比較して約70倍高い発現量を示した。申請者は、初年度に生後1日目のマウス歯牙より細胞膜に存在するTie2を標的分子として象牙芽細胞マーカーであるDSPPの発現量が高い細胞集団の単離に成功した。しかし一方で、この細胞集団を培養すると培養前後で形質が変化し、DSPPの発現は有意に減少することが分かった。そこで申請者は、今回使用した抗体で単離した細胞の多くは特殊な培養条件を検討する必要があると考え、別の分子を標的とすることでより培養に適した細胞集団を単離することができないかと考えた。まず、別の標的分子を模索するにあたり初年度に単離した細胞集団において遺伝子の網羅的解析を行った。その結果、特にintegrin αv (CD51)の発現が特に高いことが分かった。CD51はfibronectinなどの細胞外マトリクスのレセプターとして働くことが知られており、象牙芽細胞でも接着分子として機能することが報告されている。申請者は、磁気ビーズ付きCD51抗体を使用して歯髄組織をCD51(+)、CD51(-)に分離し、得られた二つの細胞集団についてreal-time PCRを行い象牙芽細胞関連遺伝子の発現量を検索した。その結果、予想に反してCD51(+)細胞集団はCD51(-)細胞集団に比べOsteocalcin、Nestin、Dmp1などの発現量が有意に少ないことが明らかとなった。すなわち、本研究で使用したCD51抗体は象牙芽細胞に存在するCD51抗原を認識できていない可能性があり、CD51(-)分画に象牙芽細胞が含まれていると考えられた。初年度ならびに今年度の結果を鑑みると、象牙芽細胞はその細胞突起を硬組織内に伸張するという特徴的な形態ゆえに、歯冠から歯髄組織を機械的に分離する時点で象牙芽細胞細胞膜の損傷が起こり、その結果抗体が認識するエピトープの構造が変化したことが予想に反した結果となった原因ではないかと考えられた。初年度の計画は、歯髄細胞より象牙芽細胞を分離しその培養法を樹立する事であったがその計画はおおむね順調に経過している。1)歯髄細胞よりTie2+CD31-の象牙芽細胞を分離し、それらがDSPPの発現量が高い事を明らかにした。

歯髄細胞より、象牙芽細胞の細胞膜抗原を標的として生きた象牙芽細胞を単離した報告はこれまでになく、申請者が今回成功した方法は極めて新規性が高い。2)一方、上記手法で単離した細胞を一旦培養ディッシュに播種・培養後、細胞よりRNAを抽出しPCR法にてTie2ならびにDSPPの遺伝子発現を確認したところ、それらの発現は播種前と比較して有意に減少した。3)申請者はこれまでに、マウス歯牙において、象牙芽細胞がTie2陽性かつそのリガンドAng1陽性である事を免疫染色で明らかにし、報告している。今回申請者が単離したTie2+CD31-象牙芽細胞が、2)に示す様に培養する事でTie2やDSPPの発現が消失してしまう事は、象牙芽細胞形質の維持には特殊な培養条件が必要である事を示しており、その培養法の樹立は未達成である。以上を鑑み、当初の目標であった象牙芽細胞の分離は達成されたが、その培養条件については更なる検討が必要であるため、達成度をおおむね順調とした。歯科補綴学現時点で当初の計画に加えて以下の実験の追加を予定している。初年度に単離した象牙芽細胞についてより詳細な検討を行う。すなわち、遺伝子発現の網羅的解析により、同じ硬組織形成細胞である骨芽細胞の遺伝子発現様式との比較を行なう予定である。その理由として以下の2点を挙げる。1)象牙質には象牙細管という骨組織にはない特徴的な構造が存在するが、この構造の違いが起因する分子群を明らかにする。Tie2をはじめとして、象牙芽細胞に発現するが骨芽細胞に発現しない遺伝子を特定する。2) 1)で明らかにした象牙芽細胞と骨芽細胞の遺伝子発現様式の違いから、象牙芽細胞特異的な分子を骨芽細胞にウイルスベクターを用いて強制発現させ、それらの細胞をマウス腎皮膜下に移植する。形成される硬組織の形態を観察し、象牙質様構造の形成に関与する分子群を特定する。また、初年度未達成の事項である象牙芽細胞培養法樹立のため、培養条件の詳細な検討も行なう。象牙芽細胞の分化には上皮由来の因子が必要であるため、培地に上皮からのシグナル分子の添加を行ない、象牙芽細胞形質の維持が可能な培養条件を模索する。当初の計画では実体顕微鏡(64万円)を購入予定であったが、研究協力者である柴田恭明の講座で実体顕微鏡を使用できる設備が整ったため当該年度の申請者自身での購入を見送った。現在の研究計画では、細胞を単離するソースとして多数の妊娠確定マウスと生体マウスが必要であるため、物品費として使用する計画を立てている。
加速器支援FT熱履解析法の資源探査への応用

アパタイトのフィッション・トラック(FT)短縮の温度-時間条件は石油熟成の温度-時間条件に極めて近いことから、FT法が石油鉱床探査に応用することができる。アパタイトが受けた熱履歴や、FTが消滅している深度がわかれば石油の熟成域が推定される。また各種の岩石から分離した鉱物中のU-238のFTの熱の影響を調べることにより、金属鉱床を探査することも可能と思われる。今回は前年度に続き中国北東部のハイラル盆地(ハイラル油田)、松遼盆地(大慶油田)、遼河盆地(下遼河油田)の坑井より得られたボ-リングコア試料よりアパタイトを抽出し年代測定を行った。岩石資料よりアパタイトを選別し、分離した試料をテフロン等にマウントし、九州大学理学部のタンデム加速器を用いて各種の重イオンを照射した。この方法によって鉱物内部のFTを検出し、それらの飛程測定を行い、分布パターンを解析した。アパタイトについてのFT年代値の平均は、2300mより浅い深度では100120Maであった。粒子ごとの年代値は、60Ma付近と100Ma付近にピークを持つが、後者がほぼ全体を占めていた。深度3000mでの地層温度は約130°Cである。このときのトラック長短縮率を90%とすると、トラック長短縮について求められている温度と被熱時間の関数をもとに、およそ4千万年という被熱時間が求められた。この時期に中国北東部の石油鉱床が生成した可能性があり、探査の新たな指針が見出されたといえる。アパタイトのフイッション・トラック(FT)短縮の温度-時間条件は石油熟成の温度-時間条件に極めて近いことから、FT法が石油鉱床探査に応用することができる。今回は中国北東部、ハイラル盆地(ハイラル油田)、松遼盆地(大慶油田)、遼河盆地(下遼河油田)のいくつかの坑井より得られたボーリングコア試料よりアパタイトを抽出し年代測定を行った。岩石試料よりアパタイトをテーブル選鉱、磁力選鉱、重液選鉱により選別し、分離した試料をテフロン等にマウントし、九州大学理学部のタンデム加速器を用いて各種の重イオンを照射した。入射イオン密度はAuをターゲットにしてラザフォード散乱法と半導体検出器を利用して制御した。重イオンの通過により損傷した部分エッチングにより拡大し、さらに、それらの重イオントラックと交叉する結晶内部のウランのFTが検出されるまでエッチングを行った。このようにして鉱物内部のFTを検出し、それらの飛程測定を行い、その分布パターンを解析することが可能となった。得られたアパタイト年代はおよそ1億年程度であった。松遼盆地の試料はかなり高いヒートフローを示し、石油熟成との関係が示された。

粒子ごとの年代値は、60Ma付近と100Ma付近にピークを持つが、後者がほぼ全体を占めていた。深度3000mでの地層温度は約130°Cである。このときのトラック長短縮率を90%とすると、トラック長短縮について求められている温度と被熱時間の関数をもとに、およそ4千万年という被熱時間が求められた。この時期に中国北東部の石油鉱床が生成した可能性があり、探査の新たな指針が見出されたといえる。
脳内カンナビノイド受容体を介した新規抗てんかん薬の創薬に関する基礎的研究

近年、様々な報告から内因性カンナビノイドとてんかんの関連が示唆されている。一方、アセトアミノフェン(以下、ACAP)の代謝産物であるAM404は、間接的にCB1受容体を活性化させると報告されている。そこで本研究では,ACAPの抗痙攣作用について検討を行った。本年度の研究では、角膜電気刺激キンドリング、ペンチレンテトラゾール(以下、PTZ)キンドリング、最大電撃けいれん、最大PTZ誘発けいれんの各モデルを用いて、痙攣に対するACAPの作用について検討を行った。痙攣の評価は、Racineの分類に基づいてスコアを用いて行った。角膜電気刺激キンドリングモデルにおいては、誘発された痙攣はACAPの投与(150-450mg/kg)によって用量依存的に抑制された。PTZキンドリングモデルではACAPの投与によって痙攣発作は抑制されたが、軽度であった。最大電撃けいれん(200V、1s)及び最大PTZ誘発けいれん(80mg/kg)に対しては、いずれもACAP投与による痙攣抑制作用を見出すことはできなかった。これらの結果から、ACAPは全般発作より部分発作を抑制することが示唆された。さらに角膜電気刺激キンドリングモデルに対するACAPの抗痙攣作用とCB1受容体の関与を明らかにする目的で、CB1受容体阻害剤のSR141716A、ACAPの活性代謝物と考えられるAM404、また、CB1受容体作動薬のWIN55212-2について検討を行った。ACAP投与による痙攣抑制作用はSR141716A(3-10mg/kg)の投与で消失した。また、角膜電気刺激キンドリングモデルの痙攣はAM404(3-20mg/kg)、WIN55212=2(3-10mg/kg)の投与によっても有意に抑制された。以上の結果から、角膜電気刺激キンドリングモデルにおけるACAPの抗痙攣作用は、CB1受容体が関与していることが示唆された。
麻酔感受性に関わる環境因子の同定とエピゲノム解析

麻酔は、外科手術を行う際に無痛状態や鎮静催眠作用などを得るために実施される。これまでに人や動物でさまざまな全身麻酔法が開発されてきたが、いずれも個体ごとでの効き方の違い、すなわち麻酔感受性差が存在する一方、それらの発生要因については解明されていない。麻酔感受性の変化は、時として麻酔関連死や手術後の覚醒不良などを引き起こすことから問題視されている。本研究では生まれ育った環境が麻酔感受性にどのような影響を及ぼすか検討するとともに、そのメカニズムを明らかにすることで、小型齧歯類における麻酔管理の向上、さらには人医療分野における麻酔学の進展に寄与することを目的とする。
静脈麻酔薬プロポフォールと常用内服薬との薬物相互作用についての研究

知的障害のある患者の歯科治療は大変難しいため、プロポフォールという名前の麻酔薬を用いて、拒否反応がでないようにして歯科治療を行う方法がよく用いられている。知的障害者はてんかんをもっていることが多く、てんかん発作を抑える薬を飲んでいる。知的障害者を対象とし、プロポフォールを使用して歯科治療を行った過去の研究で、てんかんを抑える薬の一つであるバルプロ酸という薬を飲んでいる患者にプロポフォールを用いた場合、バルプロ酸を飲んでいない患者に比べて、プロポフォールの必要量は少なくすむという結果を得た。本研究では、バルプロ酸をはじめとするてんかんを抑える薬とプロポフォールの相互作用について調べる。