hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいシヌクレイン遺伝子導入マウスを用いたパーキンソン病発症メカニズムの解明

α-syn固有の発現部位に、各々ヒトα-synを過剰発現させるconditional Tgマウスに関しては、作製後6か月1年齢で行動解析を行い、細胞死・α-syn凝集を中心とする病理学的解析、カテコラミン系のHPLC・線条体ドパミンmakerのimmunoblotなどの生化学的解析を施行する。さらにCre陽性・陰性各細胞におけるα-synを主に免疫組織学的に検討し、α-synの細胞間伝播を検証する。また遺伝性要因に対する環境要因として、薬物投与実験(MPTP、ロテノン)を施行する。上記マウスの作製が困難な場合は、SNP/Rep1改変α-syn BAC cloneを用いてα-syn BAC Tgマウスを作製する。さらに孤発性PDの現在判明している最大のリスク因子であり、α-synの代謝に関与するglucocerebrosidase (GBA)のヘテロKOマウスを使用し(当施設に導入すみ)、SNP/Rep1改変α-syn BAC cloneを用いて作製されたα-syn BAC Tgマウスと交配することにより、目的とする忠実な孤発性PDマウスモデルの作製を目指す。Rpt3(プロテアソームsubunit)ヘテロKOマウスとの交配に関しては、時間的・予算的制限から、上記conditional Tgマウス作製を優先させる。SNP/Rep1改変Cre/α-synを用いてCre/α-syn BAC Tgマウスを作製するが、作製が困難な場合は、SNP/Rep1改変α-syn BAC cloneを用いてα-syn BAC Tgマウスを作製する。このための費用を計上する(40万80万×1)。また交配マウスの飼育(40万円前後)、行動解析(1か月間、10万円)に使用する。細胞死・α-syn凝集を中心とする病理学的解析、カテコラミン系のHPLC・線条体ドパミンmakerのimmunoblotなどの生化学的解析に関しては、研究室内や前年度購入試薬の残りを使用する予定である。学会での成果の発表のための交通費として、約10万円を使用する。
エストロゲンによる免疫制御作用と食品成分によるエストロゲン欠乏症の緩和

T細胞特異的にSOCS3を過剰発現、および欠損させたマウスを用いてコンカナバリンA(ConA)誘導性の肝炎について検討した結果、SOCS3はConA肝炎に対して抑制的に機能することが明らかとなった。SOCS3はNKT細胞によるIFNγ産生を抑制することにより、肝障害を抑制することが示された。また、IFNγ産生の抑制制御については、SOCS3が転写段階で調節することが明らかとなった。エストロゲン欠乏による肝炎の増悪化は、エストロゲンの投与により軽減されることを示した。また、エストロゲン様活性物質であるdaidzeinを経口投与することによっても同様にConA肝炎が抑制されることが明らかとなった。リューシュマニア感染における制御性T細胞とTGFβシグナルの重要性について検討した結果、抗TGFβ抗体投与により感染が軽減され、また、T細胞におけるTGFβシグナル伝達分子SMAD2を欠損させたマウスにおいても同様に感染が軽減された。これらの結果から、T細胞によるTGFβシグナルが感染に重要であることが示された。自己免疫疾患の1種である関節炎リウマチはエストロゲン欠乏の女性に多く発症することから、生体内のエストロゲンレベルが関与することが示唆される。これまでの研究で、エストロゲン欠乏状態で一過的にエストロゲン刺激すると免疫が活性化されるが、エストロゲンが常に維持されていれば免疫は抑制されているため、エストロゲン様食品成分の摂取により補足することで関節炎リウマチの発症の予防や、症状の緩和が期待できる。そこで本研究では、更年期女性に多く見られる自己免疫性肝炎について、劇症肝炎モデルのConA(concanabalinA)肝炎を用いて女性ホルモンの1種であるエストロゲンと肝炎の関係について検討を行った。C57BL/6系メスマウスにエストロゲンを4日間腹腔内投与し、ConAを静脈から投与して肝炎を誘導した。その結果、エストロゲンの投与量依存的に肝炎の指標となるALT(alanine aminotransferase)値が減少することが明らかとなった。エストロゲンが肝炎を緩和することが示されたことより、更年期女性のモデルである卵巣切除マウスではConA肝炎が悪化するのではないかと考え、卵巣切除マウスにConA肝炎を誘導した。その結果、卵巣切除マウスではALT値が偽手術マウスに比べて高く、肝炎の悪化が認められた。これらの結果から、生体内でのエストロゲンレベルが肝炎の発症に深く関与していることが示唆された。今後、エストロゲン欠乏による肝炎の悪化がエストロゲンの投与により軽減されるかどうかについて検討する予定である。また、ConA肝炎の悪化には、T細胞やNKT細胞などの免疫細胞によって産生される炎症性サイトカインinterferon(IFN)-γレベルが上昇していると考えられるが、エストロゲン投与による肝炎の緩和作用においては、IFN-γのレベルに変化は無く、エストロゲンは肝細胞のアポトーシスの抑制などに寄与している可能性が示された。その他の研究として、サイトカインシグナルの抑制因子であるSOCSl欠損マウスを用いてConA肝炎の実験を行なった。肝臓でSOCSlを欠損させると肝炎が悪化しSOCSlを強制発現させると軽症になることを見いだした。
社会道徳的志向性としての「自愛の思慮」の発達

本研究は「自愛の思慮」が児童の社会道徳的ジレンマ場面での判断にどのように出現し,それが社会的認知の発達といかに関連するかを検討した。「自愛の思慮」の思考は個人領域の判断と理由づけの中で出現することが多く,その傾向は小学校中学年以降に顕著になり,心の理論の二次的信念課題の達成と関連することが示唆された。社会道徳的指向性としての「自愛の思慮」の思考は児童期に達成される社会的認知であり,その思考が活性化されることにより,道徳判断と行動がつながると考察された。本研究は「自愛の思慮(prudential)」が社会道徳的ジレンマ場面でどのように出現し,判断と行動決定といかに関連するかを明らかにすることを目的とする。「自愛の思慮」とは自分の行動が直接的,間接的にブラス(マイナス)の結果になって自分に戻ってくることを予期する認知であり,社会的領域理論(social domain theory)における個人領域(personal domain)の機能のひとつである。研究1:子どもの社会的逸脱行動に対する親の社会道徳的情報処理目的;子どもの道徳発達にとっての主要な環境として,親の社会的情報処理を取り上げ,「自愛の思慮」と関連した解釈が親の情報処理にどの程度認められるかを検討した。方法:幼児の親248名に6種類の子どもの逸脱場面を提示し,かかわり方の内容と強さ,その理由を質問した。.結果と考察:親による場面の解釈は,子どもの逸脱の性質(道徳,慣習)に応じて変化するものの,複数の領域概念を反映していることが示された。子ども自身への影響を考える「自愛の思慮」の解釈は個人道徳の場面で多く認められた。研究2;個人領域の志向性としての「自愛の思慮」の発達目的;個人領域の志向性である「自愛の思慮」がタイプの異なる場面で他の社会道徳的志向性とどのように関係しているかを明らかにする。方法;対象は小学1年生から6年生456名。研究1に即した6場面が提示され,場面ごとに「逸脱の有無」と「逸脱と考える理由」が質問された。結果と考察:児童は場画に即した社会道徳的解釈を行うこと,「自愛の思慮」の思考は道徳的および慣習的な解釈よりも,その出現率が低いこと,低いながらも個人道徳の場面で多く出現することが見出された。また「自愛の思慮」は低学年と中学年の間で発達することが示唆された。H20年度では,社会道徳的志向性としての「自愛の思慮(prudential)」が青年の自己認知の中でどのように出現し,心理的健康とどのように関連するのかについて調査した。研究1:青年の生き方と自愛傾向の自己認知「自愛の思慮」とは自分の行動が直接的,間接的にブラス(マイナス)の結果になって自分に戻ってくることを予期する認知であり,社会的領域理論(social domain theory)における個人領域(personal domain)の機能のひとつである。研究1は,大学生を対象に,「自愛」の構造を分析することを目的とした。まず,予備調査として,「生き方」に関する質問項目を集め,調査票を作成した。そして,大学生348名を対象に調査し,「生き方」の中に自愛の生き方がどのように出現するか分析した。その結果,生き方は「自己向上的自愛」「保身の自愛」「道徳的無力感」の3因子構造であることが見出された。尺度の信頼性と妥当性も確認された。研究2:道徳的自律,自愛と心理的健康との関連生き方が,親子葛藤場面での道徳的自律と心理的健康にどのように関連しているかについて分析することを目的とした。大学生256名に生き方尺度とUPI尺度,自尊感情尺度,自己肯定感尺度を実施した。その結果,自由観のの肥大した大学生ではUPIでの呼び出し基準に該当する者が多く,道徳的無力感に陥る傾向も高いことが示された。「保身の自愛」「自己向上的自愛」は道徳的自律,および精神的健康とは有意に関連していなかった。これらの結果は,道徳的自己の発達の観点から考察された。
真空紫外レーザ分光法によるプロセスプラズマ中の原子状ラジカルの気相・表面反応診断

プラズマを利用した材料プロセスでは、H,C,N,Oなどの軽元素やF,Clなどのハロゲン元素の原子状ラジカルが、気相中や被加工固体表面における化学反応に大きな係わりをもっている。本研究では、200nm以下の真空紫外領域で波長可変なレーザを光源として用いるVUVレーザ吸収法を開発し、様々な原料ガスのプラズマ中での定量的な計測によって、それらの関与する気相・表面反応を明確にし、プロセス制御の指針を得ることを目指して研究を進めてきた。従来、Fなどのハロゲン原子での測定を進めてきていたが、本研究ではその方法を発展させることによってC原子についての測定に成功し、フロロカーボンガスを原料とするSi酸化膜のエッチングにおけるCラジカルの役割を解析して、その結果を学術論文誌に発表した。また、O原子についても同様の測定を遂行し、レジストの灰化プロセスやSiの酸化プロセスにおけるO原子の反応過程を解析して、今夏、国際会議で発表するための論文投稿を行なった。さらに、H原子やN原子へと測定を進めるために、VUVレーザの波長域を120130nm域に拡張する必要が生じたため、初年度に導入したYAGレーザを活用し、その3倍波と2倍波をそれぞれ紫外用、近赤外用の色素レーザの励起に用いることによって、2光子共鳴4波差周波混合(νvuv=2ν_1-ν_2)で当該波長領域での良好なレーザ発生を可能にした。それによって、H原子の定量測定に成功し、現在、H_2やCH_4などの炭化水素系ガスのプラズマ中での定量的な測定を行なっている。プラズマを利用した材料プロセスでは、H, C, N, O等の軽元素やハロゲン等の原子状ラジカルが、気相や固体表面における化学反応に大きな係わりをもっている。本研究では、200nm以下の真空紫外領域で波長可変なレーザ光源を用いた吸収法を開発し、様々な原料ガスのプラズマ中で、それらの定量的な計測を進めている。真空紫外域のレーザ発生は、XeやKr等の希ガスを非線形媒質として用いた2光子共鳴4波混合過程によって行なってきているが、今年度は、色素レーザの励起に従来用いていたエキシマレーザを新規に購入した高出力Nd : YAGレーザに置き換えることによって、より安定なレーザ発生に成功し、84nm170nmのほぼ全領域をカバーできることを確認した。次に、そのレーザを用いて、85nm及び166nm付近の波長でC原子の計測を試み、各種のフロロカーボンガスや炭化水素ガス、並びにCOガスの誘導結合プラズマ中でのC原子の絶対密度の測定に成功した。得られた密度は10^<10>10^<11>cm^<-3>の範囲で、以前に測定したF原子の密度に比べて1桁以上小さい値であった。さらに、波長を130nm付近に設定してO原子の計測を試み、COやO_2ガスのプラズマ中での定量測定に成功した。C原子の場合と同等のプラズマ生成表件におけるO原子密度は10^<12>10^<13>cm^<-3>に達した。パルス放電アフターグローでの寿命測定から、その原因がO原子の表面での再結合や反応の速度が比較的遅いことに帰着できることがわかった。一方、プラズマ中での電子衝突による原子状ラジカルの生成過程について、量子化学計算を用いて電子励起、電子付着やそれに続く解離過程のしきいエネルギの推定を行ない、プラズマ中の電子エネルギ分布関数と生成レートの関係を定量的に評価して、プラズマ生成条件の最適化をはかるための基礎データの蓄積を進めている。プラズマを利用した材料プロセスでは、H, C, N, Oなどの軽元素やF, Clなどのハロゲン元素の原子状ラジカルが、気相中や被加工固体表面における化学皮応に大きな係わりをもっている。

本研究では、200nm以下の真空紫外領域で波長可変なレーザを光源として用いるVUVレーザ吸収法を開発し、様々な原料ガスのプラズマ中での定量的な計測によって、それらの関与する気相・表面反応を明確にし、プロセス制御の指針を得ることを目指して研究を進めてきた。これまでに、Fなどのハロゲン原子での測定結果を発表してきたが、本年度は、C原子についての測定データを整埋し、フロロカーボンガスを原料とするSi酸化膜のエッチングにおけるCラジカルの役割を解析して、その結果を学術論文誌に発表した。また、O原子についても同様の測定を遂行し、レジストの灰化プロセスやSiの酸化プロセスにおけるO原子の反応過程を解析して、今夏、国際会議で発表するための論文投稿を行なった。さらに、H原子やN原子へと測定を進めるために、VUVレーザの波長域を120130nm域に拡張する必要が生じたため、昨年度導入したYAGレーザを活用し、その3倍波と2倍波をそれぞれ紫外用、近赤外用の色素レーザの励起に用いることによって、2光子共鳴4波差周波混合(νvuv=2ν_1-ν_2)で当該波長領域での良好なレーザ発生を可能にした。それによって、H原子の定量測定に成功し、現在、H_2やCH_4などの炭化水素系ガスのプラズマ中での定量的な測定を行なっている。
アルカン酸化能を有するデンドリマー型非ヘム酵素モデル錯体の構築

非ヘム金属酵素であるメタンモノオキシゲナーゼ(MMO)は、温和な条件でアルカン類を酸素化しアルコールとすることが知られており、MMOをモデルとする遷移金属錯体触媒は次世代のすぐれた低エネルギー消費型酸素化触媒として期待されている。一方、デンドリマーは規則的な分岐構造を持ち,高分子と異なり単一分子でありながら球状ミセルに類似した構造を持つなど興味深い物性を示す。これまで開発してきたアルカン酸化反応系は溶媒効果が大きく,ハロゲン系溶媒以外では高い活性を示さないという難点があった。そこで、我々がこれまで研究してきた、MMOの機能モデルでありアルカン酸素化の触媒能を有する単核ルテニウム錯体にデンドロンを導入することにより,溶解度を自在に制御し、モノオキシゲナーゼモデルを実現することことをめざして研究を行った。前年度に引き続き、錯体の合成を行った。三座配位子であるターピリジンと二座配位子であるビピリジンにベンジルエーテル型デンドロンを導入し混合配位型ルテニウム錯体としたところ,第1世代,第2世代,第3世代までのデンドリマー錯体の合成に成功した。これまで検討してきたアルカン酸化反応系では,配位不飽和である五配位中間体の生成が反応を進行させる重要なステップであると考えられる。ルテニウム錯体は光照射により配位子置換反応や異性化反応を起こすことが知られており,一般的に解離機構で反応が進行するといわれている。そこでアルカン酸化能を有するルテニウム錯体の光反応を検討したところ,比較的良好な量子収率で光配位子置換反応や光異性化反応が進行することを見出した。さらにこの反応をハロゲン溶媒中で行ったところ、配位不飽和な五配位錯体と思われる錯体が生成した。この配位不飽和種と2,6-ジクロロピリジンN-オキシドを反応させたところ、オキソ錯体と思われる錯体が生成した。以上のように、触媒的光酸化反応の反応機構に対する重要な知見を得ることができた。工業的にメタンをメタノールに変換する過程では厳しい反応条件が必要である為、エネルギー多消費型であり、メタンを炭化水素資源として用いるには地球温暖化への対策からも、より穏和な条件で反応する触媒の開発が必要である。鉄を活性中心にもつMMOという酵素は常温で高選択的にメタンをメタノールに変換できる酵素として注目されている。そこで、この機能モデルとして、鉄と同族で高酸化状態でも安定なルテニウムを中心金属とし、さらにMMOの活性中心を取り巻くペプチド基に倣い、規則的に枝分かれした構造をもつデンドロンを導入した錯体を合成し、炭化水素類に対する新たな酸素化触媒の開発を目指した。デンドロンは分子量分布を持たず、単一分子量であること、中心部位の空間充填密度が低く、中心部位の活性が保持されること、様々な溶解性を持つものを容易に合成できる等、従来の高分子化合物とは異なる性質を示す。デンドロンを導入することで、中心部が嵩高い基に保護された錯体となり、酵素により近いMMOの機能モデルの実現が期待される。本研究では二座配位子と三座配位子が配位した混合配位型ルテニウム錯体をコアとして用い、その合成を検討した。二座配位子として4,4'-ジカルボキシ-2,2'-ビピリジン、また三座配位子として2,6-ビス(1-ピラゾリル)ピリジンを合成し、さらに混合配位型ルテニウム錯体を合成した。

デンドロンとしては、比較的合成が簡便なポリベンジルエーテル型デンドロンを用いた。錯体上に残ったカルボキシル基を酸塩化物としたのち、デンドロンと反応させ目的とするデンドリマー型ルテニウム錯体を合成した。第1世代、第2世代、第3世代と世代が進むにつれ高分子量でかつ規則的に枝分かれした側鎖を持つ錯体が得られた。世代が進んだものほど核磁気共鳴スペクトルのピークの広幅化が観測された。これは分子運動の低下によるものと推定され、嵩高い側鎖を持つデンドリマー錯体特有の性質を示すことがわかった。今後、得られたデンドリマー型錯体を用いて、非極性溶媒中における触媒的アルカン酸化反応の検討を行う。非ヘム金属酵素であるメタンモノオキシゲナーゼ(MMO)は、温和な条件でアルカン類を酸素化しアルコールとすることが知られており、MMOをモデルとする遷移金属錯体触媒は次世代のすぐれた低エネルギー消費型酸素化触媒として期待されている。一方、デンドリマーは規則的な分岐構造を持ち,高分子と異なり単一分子でありながら球状ミセルに類似した構造を持つなど興味深い物性を示す。これまで開発してきたアルカン酸化反応系は溶媒効果が大きく,ハロゲン系溶媒以外では高い活性を示さないという難点があった。そこで、我々がこれまで研究してきた、MMOの機能モデルでありアルカン酸素化の触媒能を有する単核ルテニウム錯体にデンドロンを導入することにより,溶解度を自在に制御し、モノオキシゲナーゼモデルを実現することことをめざして研究を行った。前年度に引き続き、錯体の合成を行った。三座配位子であるターピリジンと二座配位子であるビピリジンにベンジルエーテル型デンドロンを導入し混合配位型ルテニウム錯体としたところ,第1世代,第2世代,第3世代までのデンドリマー錯体の合成に成功した。これまで検討してきたアルカン酸化反応系では,配位不飽和である五配位中間体の生成が反応を進行させる重要なステップであると考えられる。ルテニウム錯体は光照射により配位子置換反応や異性化反応を起こすことが知られており,一般的に解離機構で反応が進行するといわれている。そこでアルカン酸化能を有するルテニウム錯体の光反応を検討したところ,比較的良好な量子収率で光配位子置換反応や光異性化反応が進行することを見出した。さらにこの反応をハロゲン溶媒中で行ったところ、配位不飽和な五配位錯体と思われる錯体が生成した。この配位不飽和種と2,6-ジクロロピリジンN-オキシドを反応させたところ、オキソ錯体と思われる錯体が生成した。以上のように、触媒的光酸化反応の反応機構に対する重要な知見を得ることができた。
楽器の物理モデルに基づく演奏情報の記録システムとその応用

本研究においては、楽器の演奏情報の測定・記録システムを開発することを目的としている。演奏情報の測定・記録システムを開発することの意義は、優れた演奏者の技術の解明やそれを後世に伝えるという文化的な意義、演奏技術習得支援、音楽鑑賞など、多岐にわたるが、本研究ではこれらのいずれにも寄与できる高精度なシステムを開発することを目指している。具体的には有弦楽器を対象とし、楽器の物理モデルを援用したシステムを開発した。その結果、バイオリン等の小型の弦楽器にも搭載可能な、弦の2次元運動を測定できる小型ピックアップを開発し、これによって得られる情報を楽器の物理モデルを組み合わせることが可能となった。本研究においては,アコースティック楽器の演奏情報の測定・記録システムを開発することを目的としている.本研究における演奏技術の記録システムは,(1)楽器の振動挙動を測定し記録する機能(センサー機能),(2)物理モデルに基づき演奏情報を推定する機能,(3)演奏情報を記録する機能からなる.本研究においては,ギターおよびクラヴィコードを対象とし,この3つの機能のうち,最初の二つの機能について,これまでの技術を更に発展させて高精度化を試みる.平成25年度は,有弦楽器の物理モデルの精度向上を目指した検討を行った.具体的には,ギターの加振装置の開発を行った.ギターの物理モデルの精度評価のためには,実際の演奏者と同様でかつ再現性のある加振装置が必要となる.これまでに,シリコンゴムと人工骨を用いて指部をモデル化した装置を開発し,良好な再現性を確認しているが,更に自由度を上げ,汎用性を向上させるために,これまでの重力式では無く,モータ制御の駆動機構を試作した.また,クラヴィコードについては,同じ発音原理を有する実験装置による検討を行った.この装置では,ブリッジ部に力センサーを有する.以上は実験的な検討であるが,これと平行して,モード重ね合わせ法に基づく弦振動解析コードの開発を行った.このコードでは,通常の弦の横振動と縦振動(弦の長手方向の振動)との連成を考慮しており,3次元的な運動を解析することが出来る.開発中の解析コードと汎用の有限要素解析コードとの比較により,その精度を検証した.本研究においては、弦を有する楽器の演奏情報の測定・記録システムを開発することを目的としている。本研究における測定・記録システムの構成要素は、楽器の振動挙動を測定し記録する機能(センサー機能)、物理モデルに基づき演奏情報を推定する機能(物理モデル)、および演奏情報を記録する機能であるが、このうち最初の2つの機能について高精度化を図ることを主眼において、研究を進めている。平成26年度は、センサー機能の高度化と打弦装置の改良を進めた。センサー機能の高度化については、バイオリン等の小型の弦楽器にも搭載し、弦の2次元的運動挙動を測定できるピックアップの小型化に成功した。従来のピックアップの設置面寸法が9.5mm×7.3mmであったのに対し、今回開発したピックアップは7mm×4mmであり、従来の約40%の設置面積となった。小型化においては台座等の製作精度の向上が不可欠であった。直接的にはピックアップで計測するのは弦支持部に作用する力であり、そのためにはピックアップからの出力電圧を力に換算するキャリブレーションが不可欠である。ピックアップの小型化に伴い、その方法も難易度が増すが、検討の結果、ほぼ解決できる見通しとなっている。開発した2次元ピックアップは、それ自体、演奏情報の測定システムの構成要素として用いることができるだけでなく、物理モデルの精度を評価する目的にも用いることができる。今後は、物理モデルとの連携により、システムの高精度化を図る予定である。本研究においては,弦を有する楽器の演奏情報の測定・記録システムを開発することを目的としている.演奏情報の測定・記録システムを開発することの意義は,優れた演奏者の技術の解明やそれを後世に伝えるという文化的な意義,演奏技術を習得するための支援,音楽鑑賞の手段など,多岐にわたるが,本研究ではこれらのいずれにも寄与できる高精度なシステムを開発することを目指している.具体的には有弦楽器を対象とし,楽器の物理モデルを援用したシステムを開発している.本研究における測定・記録システムの構成要素は,楽器の振動挙動を測定し記録する機能(センサー機能),物理モデルに基づき演奏情報を推定する機能(物理モデル),および演奏情報を記録する機能であるが,これらのうち,最初の2つの機能について高度化を図ることに主眼を置いて研究を進めてきた.その結果,バイオリン等の小型の弦楽器にも搭載可能な,弦の2次元運動挙動を測定できる小型ピックアップを開発することができた.ピックアップの小型化により,キャリブレーション(センサーが正しい測定値を示すことを検証すること)が難しくなってくるが,今年度は,新しいキャリブレーション方法の採用により,この点についても解決することができた.本ピックアップは演奏情報の測定システムの構成要素として用いることができるだけでなく,物理モデルの精度を評価する目的にも用いることができる.このため,実際のバイオリンの形状を取り込んだFEMモデルを作成し,物理モデルの検証を進めている.本研究においては、楽器の演奏情報の測定・記録システムを開発することを目的としている。本研究で開発中のセンサーシステムについては予定通り、小型化することができた。

しかし、最初に試作した台座の製作精度の問題等があり、キャリブレーションの終了にまでは至っておらず、若干計画より遅れている。また、平成25年度に開発を開始したギターの弾弦装置に関しては、弾弦機構の動きに問題があったが、新しい機構の採用により解決の見通しを得ることができた。音響学,計算力学,構造力学平成26年度は2次元ピックアップの小型化、ギター弾弦装置の改良について、最終目標到達への見通しを得ることができたので、最終年度においては物理モデルとの連携により、当初からの目的であった演奏情報の測定・記録システムの構築をめざしたい。本研究では,演奏情報の測定・記録システムについて,(1)楽器の振動挙動を測定し記録する機能(センサー機能)および(2)物理モデルに基づき演奏情報を推定する機能を中心に検討する計画となっている.平成25年度は,(1)に関しては,2次元ピックアップの小型化の検討,(2)に関しては,重ね合わせ法に基づく弦振動解析コードの開発とその精度の検証のための実験装置の開発を行うことになっていた.概ね計画通りであるが,平成25年度中に完成を目指していたギター弾弦装置が,現時点では開発途中である.これまでの重力による駆動をモータ駆動に変更した装置を設計・製作したが,駆動精度が十分ではなく,駆動部の再検討を行っている.当初計画では、平成26年度中に、キャリブレーションを含め2次元ピックアップの製作を終了する予定であったが、台座の製作精度の不足等により完成が遅れたことが次年度使用額が生じた原因である。ギター弾弦装置の開発が当初予定と比較して若干遅れているが,他の部分は順調であり,基本的には当初の計画通り研究を実施していく予定である.ギター弾弦装置については,駆動モータと制御プログラムの変更等を検討している.遅延を生じた作業に関しては、平成27年度初頭に完了する予定である。さらに、2次元ピックアップを実際に楽器に搭載したうえで、ブリッジ部荷重に基づく打弦情報解析コードの精度評価を行う計画としている。ギター弾弦装置の開発が当初計画通りに終了しなかった.このため,当初計画では2013年度中に行う予定であった2次元ピックアップの製作を延期したことによる.2次元ピックアップの製作費にあたる約20万円を2014年度に繰り越し,使用する計画である.
親水性基と疎水性基の組合せによる新規Cdc25A阻害剤リード骨格の探索

含窒素複素環を母核とする新規Cdc25A阻害剤を設計、合成した。含窒素複素環誘導体は疎水性基として長鎖アルキル基を導入することで、高い阻害活性が得られた。さらに多様な複素環候補化合物の合成を目指して、新規C-S二座型配位子-パラジウム錯体触媒による1,2-付加反応系を連続型骨格構築反応へと展開し、高効率なタンデム型複素環形成法の開発に成功した。Cdc25A阻害剤の新リード骨格を見つけることを目標に、新規化合物の設計・合成・評価を行った。海綿から単離されたCdc25A阻害剤dysidiolideとその関連化合物の構造活性相関の結果から、Cdc25A阻害剤は親水性基と疎水性基を適切な位置・距離に配置することにより設計できると考えた。複素環化合物を中心に、親水性骨格としてカルボン酸など、疎水性骨格としてアルキル基などを導入し、種々の化合物を設計・合成した。Cdc25A阻害活性はO-methylfluorescein phosphateを基質として測定し、IC50値を決定した。イサチン骨格誘導体により高いCdc25A阻害活性を示すものが見いだされたため、イサチン骨格誘導体の親水性骨格および疎水性骨格の構造変換を行った。親水性骨格はカルボン酸誘導体が最も阻害活性が高かった。しかしイサチン骨格とカルボン酸の相対配置により、阻害活性強度に変化がみられた。疎水性骨格はアルキル鎖を導入をした場合が最も阻害活性が高く、その長さにより阻害活性が大きく異なることが明らかとなった。イサチン骨格から炭素数14のアルキル鎖を導入したものが最も阻害活性が高く、それ以上長いアルキル鎖を導入しても阻害活性が変わらないか、低下傾向がみられた。一方、炭素数14よりアルキル鎖が短い場合はアルキル鎖が短くなるほど、阻害活性は低下し、炭素数6のアルキル鎖では阻害活性が認められなくなった。更にアルキル鎖とほぼ同じ長さのエーテル鎖を導入した場合や炭素数が同じ芳香環を導入した場合にも阻害活性が認められなくなった。Cdc25A阻害剤の新リード骨格を見つけることを目標に、新規化合物の設計・合成を行うため、新規ヘテロ環合成法の開発を行った。昨年度、イサチン骨格誘導体に高いCdc25A阻害活性を示すものが見いだされており、今後新規性の高い化合物を効率的に合成するため、フタライド骨格構築を標的として、C-S二座型配位子-パラジウム触媒による付加反応を基盤とするタンデム型ヘテロ環構築反応開発を行った。合成ルートの選択肢を増やし、柔軟な合成計画を可能とするためにオルト位にアルデヒドもしくはボロン酸を有するベンゾエートを基質として検討した。オルト位にアルデヒドを有するベンゾエートを用いた場合は目的とする付加環化体を得たが、オルト位にボロン酸を有するベンゾエートでは反応がまったく進行しなかったので、以後の検討はオルト位にアルデヒドを有するベンゾエートを用いて行うこととした。次に反応条件の検討を行った。溶媒はトルエンを用いたときに最も収率がよく、さらにフェニルホウ酸を2.5当量まで増やすことで反応が定量的に進行することがわかった。以上の検討から得た最適反応条件を用いて基質一般性に関して検討を行ったところ、基質の立体障害、置換基による電子的影響、配位性のヘテロ原子の有無に左右されず、良好に反応が進行することがわかった。また、アルケニル基の導入や電子豊富なアルデヒドを用いた場合も、収率の低下は認められず、新規リード骨格の合成に必要な優れた基質一般性を有するタンデム型ヘテロ環構築反応の開発に成功した。Cdc25A阻害剤の新リード骨格を見つけることを目標に、新規化合物の設計・合成を行うため、引き続き新規複素環合成法の開発を行った。昨年度までに、基質一般性を有するタンデム型複素環構築反応の開発に成功していたが、本年度は、より実用性に優れたものとするために、骨格構築反応の中核をなす触媒的付加反応に水を反応溶媒として適応することを試みた。種々反応条件を検討した結果、水のみを反応溶媒として用いたときにもC-S二座型配位子-パラジウム錯体がアルデヒドのアリール化を高効率的に触媒することが明らかとなった。本反応は優れた基質一般性を示したばかりでなく、グラムスケールの合成にも容易に対応することが可能であり、実用性に優れた手法の確立に成功した。また、反応効率の濃度依存がほとんどないために、高濃度での実施が可能であり、実践性における有用性の高さも示された。さらに、含窒素環状化合物構築へと拡張すべく、イミンをオルト位に有するベンゾエートを基質として検討を行ったところ、期待に反して付加反応は全く進行しなかった。そこで、アミドを有する基質への付加の後に、脱水型閉環を試みることとした。閉環の工程において種々ルイス酸を検討したところ、アルミニウム試薬が有効であることが明らかとなり、約50%収率で閉環体を得ることに成功した。

以上より、新規Cdc25A阻害剤の開発に必須である基礎的反応の開発に成功した。今後は多様性に優れた誘導体合成と候補化合物探索に取り組む予定である。
再生神経線維方向錯誤防止のための凍結外科の研究

1.神経の凍結処理について:先端の温度が約-80°Cの幅5mmのプローブを、ウサギの坐骨神経(大腿部)に接触させて神経を瞬時に凍結、その後自然融解させた。この処理により、神経はaxonotmesisとなることはすでに報告されている。凍結処理直後、神経伝導性の消失が誘発筋電図の導出試験により確認できた。また麻酔覚醒後より足部の自発運動・痛覚は消失した。しかし凍結後6週より運動・痛覚の回復の徴候がみられ、3カ月後にはほぼ完全に回復した。2.坐骨神経の切断・縫合について:坐骨神経を大腿部鋭利に切断した後、顕微鏡視下にperineural sutureを行った。切断時にfuniculusの退縮がみられるという問題があったが、epineural sutureを行うことにより断端の一定した接触を得ることができた。3.神経・筋の再生の機能的評価法について:坐骨神経の、(1)切断前、(2)切断・縫合直後、(3)再生後(8周後)、(4)凍結処理直後、(5)凍結処理再生後(8週後)の各々につき、坐骨神経中枢部位での脛骨神経成分、腓骨神経成分を選択的に電気刺激し、支配筋である前脛骨筋および腓腹筋の表面誘発筋電図の計測を行った。切断前、選択的刺激により支配筋より独立した誘発筋電図が得られた。通常の方法による誘発筋電図の定量的評価、同一固体での経時的変化については計測上の問題点が多くみられている。より再現性のある評価のために神経をつけたままの筋摘出による収縮力の評価を行っているが、(3)よりも(5)がより収縮力が大きいという結果を得た。4.組織学的評価について:神経縫合部の摘出標本につき銀染色を行って、(3)と(5)につき神経の再生軸索を確認した。方向性については現在検索中である。
日本型作業体系に適合した次世代車内ネットワークプロトコル

本研究は,現在ISOにおいて策定中のトラクタ・作業機に羹するデータ通信プロトコル規格ISO11783をベースに機械作業,作業体系,作物情報など多種多様な視点から日本型作業体系に適合可能な農用車両内ネットワークプロトコルについて検討を行うのが目的である。目的遂行にあたり,海外動向に関する調査,諸企画調査,国内の作業体系に関する調査の3つの観点から調査を行った。(1)海外動向に関する調査農業機械分野におけるCAN技術利用研究は欧米メーカを中心に盛んに行われており,特に元となるDIN規格を制定したドイツではDLG(ドイツ農畜産業協会)が行う認証試験も存在する。また各メーカ間の接続互換性を検証するためのプラグフェストを年23回実施し,効率的な開発促進を行っている。これらの状況を調査するためにミュンヘン工科大学のMarkus Ehrl氏を迎え,共同研究者による勉強会およびメーカを交えたセミナーを行った。(2)諸企画調査ISOBUSの基礎となるISO11783規格は全13章のうち7章が確定済みであり,実用に供するに最低限必要なものはほぼ確定している。しかしながら,日本への適用を考慮すると,2バイトコード体系を必要とする仮想端末が未だ1バイトコードにのみ適用可能であり,その対策がなされていないことが指摘された。また,これまでISO11787 ADISを基本としていたデータディクショナリが,可搬性を考慮しXMLをベースとしたAMEDに変更された。(3)作業体系との関連国内における農作業体系へのISOBUSの導入可能性を検証するために,畑作(小麦,大豆),稲作(飼料稲を含む)作業体系との関連性を調査した。その結果,トラクター作業機系を実作業に供するために最も重要となる11章が未確定であり,またその作業区分が欧米諸国を中心に作成されたこともあり,畑作関連作業においては日本にもそのまま適用可能であるが,稲作関連作業において部分的に修正が必要であることがわかった。以上の結果より,現在のISOBUS規格は基本的な作業においては日本においても実用に耐えうるが,全ての作業体系に適合する訳ではなく,また日本ユーザがそのまま受け入れるには多少難があることが明らかとなった。これらの結果はセミナーを通して公表しており,今後国内メーカとの連携をはかりながら国内においても利用可能なプロトコルの開発を行っていく予定である。
ソーシャルネットワークデータによる地域言語研究

SNSのうち、Twitterに投稿されたことばは、口語的な性格を帯びており、地域言語に関するデータとしても活用できる可能性を秘めている。この可能性について検討する為、Twitterによる抽出結果と、全国の高年層を対象に実施した方言調査の結果及び全国の大学生を対象に実施した方言アンケート調査結果との比較を行った。その結果、全国の高年層で使用される方言がTwitter上で忠実に反映されているとは言い難いが、Twitterデータの結果と大学生を対象としたアンケート調査結果とは、概ね一致した。この点でTwitterデータをことばの地域差を見出すための資料として十分活用できる可能性があることが判明した。本研究では、代表的なソーシャルネットワークサービス(SNS)であるツイッターの投稿データを、日本の地域言語研究のための資料として活用し、言葉の地域差の実態を解明することを目指す。ツイッター投稿データ収集と合わせて、新方言に着目するため、大学生へのアンケート方式を採用した。1.ツイッター投稿データ・・・2012年2月-2015年4月,日本国内2億5千万件のデータである。2.大学生アンケート調査・・・全国各県の大学においてアンケートを行った。アンケートは、Googleフォームを採用し、回答を収集した。全てのデータは、コンピュータで集計を作成している。ツイッターに投稿されたことばは、口語的性格を帯びている点で、地域言語に関するデータとしても活用できる可能性を秘めている。本稿では、この点を明らかにするため、ツイッターからの抽出結果と、全国の老年層を対象に実施した方言調査の結果および全国の大学生を対象に実施した方言アンケート調査結果等との比較を行い、どのような違いがみられるかについて検討を行った。その結果、全国の老年層で使用される方言がツイッター上で忠実に反映されているとは言い難いが、大学生を対象としたアンケート調査結果とは、概ね一致した。この点から、ツイッターデータをことばの地域差を見出すための資料として十分活用できる可能性があることが判明した。伝統方言の地域差の解明とまでは必ずしもいかないにしても、例えば、若者世代を中心に用いられる新しい方言や表現形式の分布のほか、「気づかない方言」などの地域差を知る手がかりになるといえるだろう。本年度は、研究課題遂行のため国際学会2回、国内学会1回、研究発表をすることができた。主に、国際学会では、SNSの一つであるツイッターによる投稿データを利用した言語研究の可能性について示唆した。ツイッターとして発信されたデータが地域言語の研究に有効なのかどうかを探るため、ツイッターの投稿データから抽出した結果と、全国各地の方言研究者と連携して行った大学生を対象としたアンケート調査結果とを比較し、両者の結果にどのような差異がみられるかについて検討を行った。また、ツイッターの投稿データが地域言語の研究、特にバリエーション研究に有効であるのかどうかについて言及することができた。比較対象とするのは、共通語とは異なる非標準形式である新方言や、方言とは意識されにくい気づかない方言のほか、日本の東西で対立する伝統方言などである。相互の比較は、ともに地理的分布にもとづいている。ただ、ツイートデータは、発信地=発信者の出身地ということではないので地理的分布が正しく反映されないという指摘も予想されるが、夥しい数の回答を拠り所とし、ともに地理空間情報システム(GIS)を活用して可視化することで、各々の地理的分布がほぼ一致するという結論を導くことができる。このようにして、伝統的な方言分布の対立や、昨今、SNSで使用されるようになった新語や新方言および気づかない方言などの分布を明らかにするためには必ずしもアンケートや面接による調査によらずとも、ツイートデータを活用することによってその目的がある程度は果たせること、すなわち地域言語研究にツイートデータが有効であるといえる。本研究では、2年間でデータ収集と分析を進めた。また国際会議・国内会議などで最新の成果を公開した。主に、国際会議では、SNSのひとつであるツイッターによる投稿データを利用した言語研究の可能性について示すことができた。Twitterに投稿されたことばは、口語的性格を帯びており、地域言語に関するデータとしても活用できる可能性を秘めている。

本稿では、Twitterからの抽出結果と、全国の高年層を対象に実施した方言調査の結果および全国の大学生を対象に実施した方言アンケート調査結果等との比較を行い、どのような違いがみられるかについて検討を行った。その結果、全国の高年層で使用される方言がTwitter上で忠実に反映されているとは言い難いが、Twitterデータの結果と大学生を対象としたアンケート調査結果とは、概ね一致した。この点で、Twitterデータをことばの地域差を見出すための資料として十分活用できる可能性があることが判明した。Twitterから得られた言語資料は、伝統方言の地域差の解明とまでは必ずしもいかないにしても、若者世代を中心に用いられる新しい方言や表現形式の分布のほか、「気づかない方言」などの地域差を知る手がかりして、今後、有効活用が期待される。ソーシャルネットワークサービス(SNS)のうち、マイクロブログの一種であるTwitterの投稿データが日本の地域言語研究のための資料として活用に値するかどうか、これを検証するため、Twitter APIにより2012年4月から2015年4月にかけてデータ収集を行ない、約2億5千万件のデータを収集した。これらはいずれもツイートされた位置情報が明示されたデータであるため、この位置情報を手かがりにGIS(地理情報システムArcGIS)ソフトを利用して言語地図を作成した。また、今年度、3回に分けてこれまでに実施した、全国の大学生を対象としたアンケート調査が完了した。Twitterデータをもとに作成した言語地図と、全国大学生アンケート調査結果による言語地図を比較すると、分布特徴が一致するものがいくつか見られた。たとえば、全国各地で呼び方が異なる「自動車学校」「絆創膏」などの名称など、伝統的な方言には属さないが、現代の若者がよく用いる方言において著しい一致が認められた。これらの中には「気づかない方言」とされるものが多く含まれており、たとえ伝統的な方言であっても、Twitterユーザーがふだんよく用いるものであれば方言分布を確かめられることが明らかとなった。また、全国で東西対立を示す方言として、例えば、西部方言で使用される形式を中心にTwitter検索で調べたところ、トル・ヨルなどのアスペクト形式、存在を表す動詞オルの使用、打消の助動詞ン・ヘンの使用など、Twitter上でも西日本にほぼ限った形で使用されていることが確認された。これは、これは現在の若者の間にも延々として、方言の東西の対立が続いていることを示しており、全国共通語化が進んではいるものの、大学生を対象としたアンケートでもこれらの対立があることも確かめられた。Twitterデータは伝統方言全般の地理的分布を探るのには向かないものの、上記のような方言での分布を探るには有効であることが確かめられた。
国宝「紅白梅図屏風」の制作技法・材料(金箔・有機色料・型)に関する調査研究

科学調査は、東京理科大学・中井泉教授、吉備国際大学・下山進教授らが中心に担当し、型の技法は重要無形文化財保持者・森口邦彦氏、鈴田滋人氏、室瀬和美氏が伝統工芸技術から技法解明を実施した。科学調査の結果は、金地は金泥でなく、金箔とする第1次調査の結果を覆すものであった。有機色料は、波の部分に藍の存在は認められず、青墨の可能性が指摘された。伝統工芸の技法の調査は、金地と流水の境界の輪郭線は、縁蓋(型地紙)を用いた可能性が高いが、流水は型では表現できず、防染剤で描いたものと考えられる。文化財の研究は自然科学のみの調査に頼るのではなく、歴史と伝統の中で蓄積された技術や経験を踏まえることが極めて重要であった。第1回研究会(平成20年7月8目)にて、研究協力者全員(14名)の出席のもと、本研究の趣旨説明と共に熟覧の機会を設けた。第2回研究会(同年12月7日)にて、重要無形文化財保持者である森口邦彦、鈴田滋人、室瀬和美による伝統工芸技術から見た流水部の技法解明並びに今後の復元模造の方向性の討議を行なった。また馬場秀雄(吉備国際大学教授)の調査の結果、金箔の可能性の高いことが指摘された。併せて下山進(同大学教授)による2次元蛍光スペクトル非破壊分析を行い、流水部の色料が墨であることが判明した。第3回研究会(平成21年3月12目)にて、下山氏による2次元蛍光スペクトル非破壊分析を再度実施し、流水部の色料が墨であることが断定された。藤本孝一(龍谷大学客員教授・元文化庁美術工芸課文化財調査官)による本紙の材質調査を実施し、竹紙である可能性を見出した。第4回研究会(平成21年3月19日)にて、早川康弘(東京文化財研究所)による蛍光X線分析2次調査並びに画像撮影(デジタルマイクロスコープVHX-100・キーエンス)を実施した。本年度の調査を通して、流水部の色料が藍と推測されていたが、墨であることが判明し、本紙は竹紙の可能性が高いこと、また金箔の可能性が再指摘された。本実績により伝統工芸技術者による復元模造の方向性が明確になり、中野嘉之(多摩美術大学教授・日本画家)による墨の調査、中井浩二(東京理科大学大学院教授)による理化学研究へと調査領域が拡大し、21年度の研究へと継続したい。第5回調査(2009/05/08)宍倉佐敏(女子美術大学非常勤講師)紙質調査、第6回調査(2009/05/23)中野嘉之(多摩美術大学教授)墨の材質と流水部の技法、第7・8回調査(2009/10/911、12.1213)中居泉(東京理科大学)科学調査、第9回調査(2010/01/18)増田勝彦(昭和女子大学教授)本紙素材調査。上記の調査結果を踏まえ、MOA美術館において2回に亘り研究会(2010/1/24、2010/2/14)を開催した。発表内容は、「金箔金泥について」馬場秀雄(吉備国際大学教授)、「可視-近赤外反射スペクトル非破壊分析法による調査結果」下山進(吉備国際大学教授)、「新技術による無機材質分析」(中井泉)、「伝統工芸技法による考察」森口邦彦、鈴田滋人、室瀬和美(重要無形文化財保持者)、「紙の材質」(増田勝彦、宍倉佐敏)。第2次調査でデジタル顕微鏡観察、粉末X線回折測定、蛍光X線分析を実施した結果は、金地は金泥でなく、金箔とする第1次調査の結果を覆すもので、その結果は新聞各紙(20社)で報道された。平成22年度は、中井泉氏の報告結果を、中川衛氏(重要無形文化財保持者)による銀箔薫蒸説の実験、韓国における竹紙の調査並びに研究総括としての報告書の作成を行いたい。平成21年度は、粉末X線回折測定、蛍光X線分析の調査を実施し、金地は金箔と判断できる分析結果を得ることができた。また流水部全体に銀と硫化銀を検出した。これを受けて、平成22年度は中井泉氏(東京理科大学教授)が流水部の粉末X線回折測定を行った。その結果、流水の所々の銀色に輝く部分は銀箔で、暗褐色部は硫化銀を検出した。

技法は、「銀箔地硫黄酸化・燻蒸説」と考えられるため、尾形光琳の自筆覚書帖「鉛銀のサビ」(重文・尾形光琳関係資料)に記録された薬剤の復元調合を奥村公規氏(金工家)に依頼した。銀、鉛、鉛銀のテストピースを作成し、その薬剤を塗布した結果、銀箔が最も近い色調に変化した。また調査の過程で、本紙は竹紙の可能性を複数の研究者が指摘したため、本紙の材質調査を急遽実施した。増田勝彦氏(昭和女子大学大学院教授)並びに大川昭典氏(元高知県立紙産業技術センター技術第2部長)は、日本製の間似合紙とする見解を示し、宍倉佐敏氏(女子美術大学非常勤講師)は、竹紙の可能性を示唆した。本年度は、科学調査の最終年度に当たるため、研究結果のまとめと流水部分の技法調査に重点を置いた。流水部の技法は、銀箔を硫黄か「鉛銀のサビ」の薬剤などで暗褐色に変化させたものであることが判明した。紅白梅図屏風が描かれた当初の姿は、金箔地に紅梅と白梅が描かれ、中央の流水部分は暗褐色に色付けされた銀箔地で、流水は銀色に輝いていた。長年の美術史上の課題であった紅白梅図の技法問題が解明され、当初の屏風の姿が判明した成果は大きい。本調査は、科学者をはじめ美術史家、伝統工芸の技術者、文化財修復技術者の協力を仰いだ。3ヵ年の調査を通して、目視では確認できない材質を科学調査で解明することができるが、自然科学データのみに頼ることも危険で、日本画家や工藝家が伝統的に蓄積してきた技術や経験を踏まえて研究を進めることの重要性及び学際的な研究方法の構築が重要であることを再確認した。
腰椎部傍脊柱筋の手術侵襲に起因する筋変性・再生に関する組織学的検討

腰部脊柱管狭窄症の重症例に対して行われる従来の後方除圧術では、手術侵襲に起因した術後の腰椎部傍脊柱筋の萎縮が高頻度に認められ、術後成績不良因子の一つとして考えられてきた。そのため、われわれは正中で棘突起を縦割して傍脊柱筋を極力温存して神経組織の除圧を行う「腰椎棘突起縦割式椎弓切除術(縦割法)」を開発した。本研究ではラット縦割術動物モデルを作製し、術後の組織学的変化、そしてreal time polymerase chainreaction(real time PCR)を用いて、筋組織委縮の進行と回復過程を検討した。組織評価とrealtime PCRの検討の結果、筋委縮は縦割群で有意に低下しており、縦割法は術後筋組織の筋委縮を軽減できる手術手技の一つであることが示唆された。ヒトにおける腰椎後方除圧術後の傍脊柱筋委縮の病態解明のため、ラットを用いた縦割術動物モデルを作製し、組織学的手法を用いて筋組織損傷の進行と回復過程を詳細に検討した。SDラットを用いて腰椎棘突起縦割式椎弓切除群(以下、縦割群、N=45)とコントロール群(N=35)を作製した。術後経時的に傍脊柱筋組織のパラフィン切片と凍結切片を作製し、HE染色を用いた筋組織および筋細胞の形態学的評価と、免疫染色炎症細胞(マクロファージ)の浸潤を比較検討した。ラット縦割群では、従来群と比較して術後の筋占拠率が高く、すなわち縦割群では傍脊柱筋萎縮が有意に少なかった。この結果は我々が過去に行った臨床研究と同様であり、ラット縦割モデルは臨床における縦制術を再現していると考えられた。従来昨では、脱神経された筋組織に特徴的な筋細胞の大小不同化・円形・角状化あるいは細胞外液量の増加を、特に傍脊柱筋の棘突起からの剥離部に顕著に認めたことから、術後筋萎縮の一つの要因として筋組織の剥離に伴う脱神経の関与が示唆された。また、縦割群は従来群と比較して術後早期の炎症細胞の浸潤が少なかったことより、術後筋萎縮と炎症細胞浸潤との関与が以上より判明した。傍脊柱筋の棘突起付着部を温存する縦割術は、術後筋組織の変性変化を軽減できる手術手技の一つであることが示唆された。今後はこのラット縦割式椎弓切除モデルを用いて、さらに長期の術後経過を観察し、筋組織の萎縮・変性・再生の評価を行う必要があると考えられた。本研究では、腰部脊柱管狭窄症重症例に対して行われる低侵襲手術である「腰椎棘突起縦割式椎弓切除術(縦割術)」の有効性を、マウス縦割術動物モデルにおいて筋委縮の程度をreal time polymerase chain reaction(real time PCR)で計測することにより検討した。筋萎縮モデルは、マウスの傍脊柱筋を剥離して椎弓を30分展開したものと(剥離群、N=3)、剥離を行わずに棘突起を基部で横断して椎弓を30分展開したもの(非剥離群、N=3)を作成した。さらに皮切のみ加えたコントロール群(N=3)を用意した。そして、展開後12時間で傍脊柱筋よりmRNAを抽出し、上述の発現遺伝子群をreal-time PCRにて定量的に評価した。解析する遺伝子群は、ckm,desminを始めとした30種以上の骨格筋マーカー群、神経筋接合部の遺伝子、筋萎縮マーカーであるFox01,Fbox32,Trim63、骨格筋関連転写因子、細胞周期制御因子、アポトーシス関連、サテライト細胞における転写因子、クロマチンリモデリングに関わるSWI/SNFファミリー等とした。その結果、サイトカイン関連マーカー、筋転写因子関連マーカー、Neuromuscular Junction関連マーカーの検討では、ほとんどのマーカーで剥離群の発現が上昇していた。筋委縮関連マーカーの検討では、Fbxo32では非剥離群が剥離群より上昇していたが、Trim64では剥離群が非剥離群より上昇していた。筋関連マーカーの検討では、control群で上昇しているマーカー、非剥離群で上昇しているマーカー、剥離群で上昇しているマーカーが混在していた。剥離群でのサイトカイン関連マーカーの上昇は、炎症反応による2次的な筋損傷の存在を示唆しており、抗炎症作用のある薬物の投与により、2次的な筋損傷が減少できる可能性がある。一方、筋委縮関連マーカー、筋関連マーカーの検討では、control群で上昇しているマーカー、非剥離群で上昇しているマーカー、剥離群で上昇しているマーカーが混在しており、今後は経時的変化の検討、さらに傍脊柱筋の棘突起剥離部、実質部などの局所での発現の違いを検討する必要があると考えられる。

目的:正中で棘突起を縦割して傍脊柱筋を極力温存して神経組織の除圧を行う「腰椎棘突起縦割式椎弓切除術(縦割法)」を開発し、その有効性を動物モデルで検証してきた。昨年度行ったマウス縦割法動物モデルを用いたreal time polymerase chainreaction(real time PCR)の結果を参考にして、本年度はラット縦割術動物モデルにおいて、real time PCRを用いて術後の筋委縮について検討した。方法:ラットの棘突起を傍脊柱筋の付着させたまま縦割して展開した縦割法群(N=4)と、棘突起から傍脊柱筋を剥離して棘突起を切除して展開した従来法群(N=4)を作製した。30分の展開の後、閉創した。さらに皮切のみ加えたコントロール群(N=3)を用意した。そして、展開後1日、4日、7日で傍脊柱筋(多裂筋)よりmRNAを抽出し、real-time PCRを用いて筋委縮マーカーであるMuRF1,Atroginを定量的に評価した。結果:Atrogin:術後1日目には従来法群だけで発現の上昇が認められたが、術後4日目には縦割法群でも上昇が認められた。しかし、術後7日目には、従来群、縦割法群ともコントロールと同様のレベルまで発現が低下していた。MuRF1:Atroginと同様に、術後1日目には従来法群だけで発現の上昇が認められたが、術後4日目には縦割法群でも上昇が認められた。しかし、術後7日目には、従来法群、縦割法群ともコントロールと同様のレベルまで発現が低下していた。考察:縦割法群で筋委縮マーカーであるAtroginとMuFR1の発現が術後1日目、4日目で従来群と比較して低下していたことより、縦割群では筋委縮が従来法群より少ないことが裏付けられた。さらに、これら二つの委縮マーカーは発現が術後4日で最も高いことより、これ以降は筋の委縮進行は鈍化すると考えられた。筋委縮とともに、筋の再生が始まることも予測され、今後は、筋再生のマーカーを用いた局所での発現の違いの検討、そして、織学的な検討を考慮する必要があると考えられた。